solid186单元文档格式.docx
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如同CoordinateSystems里面的描述一样,你可以使用ESYS定义材料的方向和应力应变输出的方向,使用RSYS来选择输出是在材料坐标系还是在全局坐标系。
对于超弹性材料,应力应变的输出总是在全局坐标系方向而不是材料或单元坐标系。
KEYOPT(6)=1则单元采用混合模式,要了解关于混合模式使用的更多信息,可以访问ANSYSElementsReference里面的ApplicationsofMixedu-PFormulations。
你可以通过ISTRESS或ISFILE命令给单元施加初始应力,可以通过ANSYSBasicAnalysisGuide里的InitialStressLoading访问更多的信息。
同样的,你可以设置KEYOPT(10)=1通过子程序USTRESS来读入初始应力,可以通过ANSYSUserProgrammableFeatures了解子程序的更多信息。
solid186单元自动包括应力刚化的影响,如果要考虑应力刚化引起的刚度矩阵的不对称,可以使用NROPT,UNSYM。
下一个表格概述了单元输入,ElementInput给出了单元输入的一般描述。
SOLID186单元输入摘要
节点:
I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T,U,V,W,X,Y,Z,A,B
节点自由度:
UX,UY,UZ
实常数:
没有
材料参数
EX,EY,EZ,(PRXY,PRYZ,PRXZorNUXY,NUYZ,NUXZ),
ALPX,ALPY,ALPZ(或者CTEX,CTEY,CTEZ或THSX,THSY,THSZ),
DENS,GXY,GYZ,GXZ,DAMP
表面载荷
压力s——表面1(J-I-L-K),表面2(I-J-N-M),表面3(J-K-O-N),
表面4(K-L-P-O),表面5(L-I-M-P),表面6(M-N-O-P)
体载荷
温度——T(I),T(J),T(K),T(L),T(M),T(N),T(O),T(P),T(Q),T(R),T(S),T(T),T(U),T(V),T(W),T(X),T(Y),T(Z),T(A),T(B);
特殊功能
塑性,超弹性,粘弹性,粘塑性,蠕变,应力强化,大变形,大应变,初始应力导入,自动单元选择技术,单元死活。
支持用TB命令下列的下列类型的表格:
ANEL,BISO,MISO,NLISO,BKIN,MKIN,KINH,CHABOCHE,HILL,RATE,CREEP,HYPER,PRONY,SHIFT,CAST,SMA,andUSER.
注意:
可以查看ANSYS,Inc.TheoryReference获得关于单元材料的更多信息。
查看AutomaticSelectionofElementTechnologies和ETCONTROL获得更多关于单元选择的信息。
KEYOPT
(2)
单元技术:
0
--
一致缩减积分
1
–
全积分
KEYOPT(6)
单元公式:
使用纯位移模式(默认)
使用混合模式
KEYOPT(10)
用户定义初始应力:
没有用户子程序提供初始应力(默认)
通过用户子程序读取初始应力
注意:
参见GuidetoANSYSUserProgrammableFeatures得到关于子程序编写的细节。
SOLID186单元技术
SOLID186使用一致缩减积分和全积分方法,如下所述:
一致缩减积分
在预防几乎不可压缩时的体积锁定是有效的,然而,如果在每个方向上不能保证至少2层单元时,沙漏模式可能在模型中传播。
全积分方法不会引起沙漏模式,但在材料不可压缩时可能导致体积锁定,此种方法常用于纯线性分析,或者当模型在每个方向只有一层单元时。
SOLID186输出数据
SOLID186单元的输出包括两种:
节点位移和全部的节点解答
如表Table186.1:
SOLID186ElementOutputDefinitions"
所示的额外单元输出。
不同的项目在Figure186.2:
SOLID186StressOutput"
.描述,
186.2
SOLID186应力输出
上述应力方向是全局坐标系方向。
Theelementstressdirectionsareparalleltotheelementcoordinatesystem.AgeneraldescriptionofsolutionoutputisgiveninSolutionOutput.SeetheANSYSBasicAnalysisGuideforwaystoviewresults.
单元应力的方向平行于单元坐标系方向,关于求解输出的一般性描述在SolutionOutput里给出,查看ANSYSBasicAnalysisGuide了解查看结果的方法。
单元输出表使用下列符号:
名称栏内冒号(:
)表示此条可用组件名的方法访问[ETABLE,ESOL]。
0栏指示此条在Jobname.OUT文件是否可用,R栏指示此条在结果文件中是否可用。
无论在0栏还是在R栏,Y表示此条目一直有效,如果是一个数字并且在表后有说明,则是条件有效的,--表示此条目无效。
表
SOLID186单元输出定义表
名称
定义
O
R
EL
单元号
-
Y
NODES
节点-I,J,K,L,M,N,O,P
MAT
材料号
VOLU:
体积
XC,YC,ZC
结果输出的位置
3
PRES
压力P1在节点nodesJ,I,L,K;
P2在I,J,N,M;
P3在J,K,O,N;
P4在K,L,P,O;
P5atL,I,M,P;
P6在M,N,O,P
TEMP
温度T(I),T(J),T(K),T(L),T(M),T(N),T(O),T(P)
S:
X,Y,Z,XY,YZ,XZ
应力
1,2,3
主应力
INT
应力强度
EQV
等效应力
EPEL:
弹性应变
主弹性应变
等效弹性应变[6]
EPTH:
热应变
2
等效热应变[6]
EPPL:
塑性应变[7]
1
等效塑性应变[6]
EPCR:
蠕变应变
等效蠕变应变[6]
EPTO:
总机械应变(EPEL+EPPL+EPCR)
总等效机械应变(EPEL+EPPL+EPCR)
NL:
EPEQ
累积等效塑性应变
CREQ
累积等效蠕变应变
SRAT
塑性屈服(1=已经屈服,0=没有屈服)
HPRES
静水压力
SEND:
ELASTIC,PLASTIC,CREEP
应变能密度
LOCI:
X,Y,Z
积分点坐标
4
SVAR:
1,2,...,N
静态变量
5
1.
非线形求解,仅仅当单元为非线形材料时输出。
2.
仅仅当单元存在热载荷时输出。
3.
仅仅在命令*GET中有效。
4.
仅仅当OUTRES,LOCI使用时有效。
5.
仅仅当USERMAT用户子程序和TB,STATE使用有效
6.
等效应变使用有效泊松比:
对于弹性和热分析,有效泊松比由用户指定(MP,PRXY);
对于塑性和蠕变分析,有效泊松比为0.5。
7.
对于形状记忆合金材料,转化应变作为塑性应变输出。
Table186.2:
SOLID186ItemandSequenceNumbers"
列出了可通过ETABLE使用顺序号输出的方法。
参见ANSYSBasicAnalysisGuide里的TheGeneralPostprocessor(POST1)和手册里面的TheItemandSequenceNumberTable获得更多信息.在表Table186.2:
使用了下列符号:
名字:
定义在Table186.1:
中输出
量
项:
为ETABLE命令预先指定的项名称。
I,J,...,P
在节点I,J,...,P的顺序号。
SOLID186项和顺序号
输出量名字
ETABLE和ESOL命令输入
项
I
J
K
L
M
N
P
P1
SMISC
P2
6
8
7
P3
9
10
12
11
P4
13
14
16
15
P5
18
17
19
20
P6
21
22
23
24
SeeSurfaceSolutioninthismanualfortheitemandsequencenumbersforsurfaceoutputforETABLE.
查看手册里面的SurfaceSolution了解用ETABLE按顺序号进行表面输出。
SOLID186假设和限制
零体积单元是不允许的。
单元不能扭曲以至于单元有两个分离的体(这在单元编号错误时常会发生)。
单元可以有如图186.1Figure186.1:
所示的编号,或者有平面IJKL和MNOP交叉,
一个去掉中间节点的边暗示它的位移模式是线性的,而不是二次。
可以查看ANSYSModelingandMeshingGuide里面的QuadraticElements(MidsideNodes)得到关于中间节点的更多信息。
如果一致缩减积分被使用(KEYOPT
(2)=0),在每个方向上至少使用2层单元以避免沙漏模式。
当单元退化为四面体,锲型,或金字塔型(见Triangle,PrismandTetrahedralElements),相应的退化形函数被使用,金字塔型单元应该小心使用,退化时,单元尺寸应尽量小以减少应力梯度,金字塔型单元应使用于模型内部或不同单元连接处。
如果你使用混合模式(KEYOPT(6)=1),没有中间节点可能失败,并且推荐使用不退化模式。
如果你使用混合模式(KEYOPT(6)=1),你必须使用或者稀疏求解器(默认)或者波前求解器。
应力刚化效应在几何非线性分析时总是打开的,在几何线性分析(NLGEOM,OFF)当指定SSTIF,ON时忽略,预应力影响可以通过PSTRES命令激活。
SOLID186产品限制
这个单元没有任何指定产品的限制。