Основные типы КЭ ANSYS для прочностных задач

LINK11 Linear Actuator
LINK11 может быть использован для
моделирования гидравлических
цилиндров и других приложений
испытывающих большие циклические
перемещения. Элемент является
одноосным элементов
сжатия/растяжения с тремя степенями
свободы на каждом узлу, в направлениях
x,y,z. Изгиб и кручение в модели не
учитываются.
Узлы
I, J
Степени свободы
UX, UY, UZ
Реальные константы
K - Жесткость (Сила/Длина)
C – Коэффициент вязкого затухания (Сила*Время/Длина)
M - Масса (Сила*Время^2/Длина)
Свойства материала
Особые свойства
DAMP (Затухание)
Stress stiffening (Упрочнение)
Поверхностные нагрузки
Large deflection (Большие смещения, деформации)
Давления -Birth and death (Рождение и разрушение)
face 1 – Ход (поршня)
KEYOPTs (Ключевые опции)
face 2 – Осевая нагрузка
Нет
Объемные нагрузки
Нет
Длина – определяется графической длиной элемента
Выходные данные:
В списке результатов
Вых. Файл jobname.out
Name
Definition
O
R
EL
Номер элемента
Y
Y
NODES
Узлы - I, J
Y
Y
ILEN
Начальная длина элемента
Y
Y
CLEN
Текущая длина элемента (на данном шаге)
Y
Y
FORCE
Осевая нагрузка
Y
Y
DFORCE
Сила демпфирования
Y
Y
STROKE
Приложенное перемещение
Y
Y
MSTROKE
Измеренное перемещение
Y
Y
Допущения и ограничения
• Элемент не может иметь нулевую длину
• Элемент предполагается прямой линией, нагруженной на концах в направлении осевом направлении
• Кручение вокруг оси вдоль элемента не имеют влияния на элемент
• Изгиб в модели элемента не принимается во внимание
• Масса между узлами элемента распределена равномерно.
• Доступна только матрица сосредоточенных масс.
• Индикаторы поверхностного давления не отображаются для построений элементов и узлов
LINK180 3-D Spar (or Truss)
LINK180 стержень, который можно использовать в
различных инженерных приложениях. Этот элемент
можно применять для моделирования ферм,
кобелей, рычагов, троссов, пружин и пр. Этот
элемент является одноосно нагружаемым и имеет 3
степени свободы на каждом узле: перемещения в
направлениях x,y,z. Есть возможность выбора только
растяжения (напр. тросс) или только сжания (опора,
Узлы
подставка). Подразумевает шарнирное крепление,
I, J
т.е. отсутствие изгиба. Включает в себя свойства
Степени свободы
пластичности, ползучести, цикличности, больших
смещений и деформаций.
UX, UY, UZ
По-умолчанию, LINK180 включает в себя жесткость.
Реальные константы
Но также поддерживаются упругость, изотропная
AREA – Поперечное сечение
ADDMAS – Добавочная масса (Масса/Длина) пластичность, кинематическое дефомационное
упрочнение, анизотропия пластичности Холла,
TENSKEY – Опция сжатия - растяжения:
нелинейное упрочнение по Шабошу и ползучесть.
0 – Сжатие и растяжение
1 – Только растяжение
-1 – Только сжатие
Свойства материала
EX, (PRXY or NUXY), ALPX (or CTEX or THSX), DENS, GXY,
Поверхностные нагрузки
нет
Объемные нагрузки
Temperatures -- T(I), T(J)
Длина – определяется графической длиной элемента
Special Features
Пластичность (PLASTIC, BISO, MISO, NLISO, BKIN, MKIN, KINH,
CHABOCHE, HILL)
Вязкоупругость (PRONY, SHIFT)
Вязкопластичность/Ползучесть (CREEP, RATE)
Упрочнение
Большие смещения
Большие деформации
Начальное состояние
Нелинейная стабилизация
Рождение и разрушение
Линейные возмущения
KEYOPT(2)
Масштабирование сечения (применяется только если эффекты больших смещений
включены [NLGEOM,ON]):
0 -- Сечение меняется в соответствии с осевыми напряжениями (по-умолчанию).
1 -- Сечение абсолютно жесткое.
В списке результатов
Выходные данные:
Вых. Файл jobname.out
Name
Definition
O
R
EL
Номер элемента
Y
Y
NODES
Узлы - I, J
Y
Y
MAT
Номер материала
Y
Y
REAL
Номер набора реальных констант
Y
XC, YC, ZC
Положение центра
Y
TEMP
Температуры T(I), T(J)
AREA
Площадь поперечного сечения
Y
Y
FORCE
Усилие, в координатах элемента
Y
Y
Sxx
Осевое напряжение
Y
Y
EPELxx
Осевая упругая деформация
Y
Y
EPTOxx
Общая деформация
EPEQ
Пластическая эквивалентная деформация
2
Cur.Yld.Flag
Флаг текущей текучести
2
Plwk
Плотность энергии пластической деформации
2
2
Pressure
Гидростатическое давление
2
2
Creq
Эквивалентная деформация ползучести
2
2
Crwk_Creep
Плотность энергии деформации ползучести
2
2
EPPLxx
Осевая пластическая деформация
2
2
EPCRxx
Осевая деформация ползучести
2
2
EPTHxx
Осевое тепловое расширение
3
3
Y
Y
1
Y
Y
Y
2
2
Допущения и ограничения
• Стержневой элемент предполагается прямым, нагруженным на концах
и имеющим одинаковые свойства по всей длине.
• Длина и площадь поперечного сечения не могут быть нулевыми
• Изменение температуры вдоль стержня линейно
•Функция изменения формы предполагает однородность напряжений по
длине
•Упрочнение всегда включается в геометрически нелинейных задачах
(NLGEOM,ON). Эффекты преднагружения можно включить командой
PSTRES.
• Для моделирования только растяжения или сжатия необходимо
нелинейное интерактивное приближение
BEAM188 3-D 2-Node Beam
Элемент BEAM 188 пригоден для моделирования
прямых балочных конструкций, имеющих умеренное
соотношение длины и толщины. Элемент построен
на основе балки Тимошенко. В элементе
учитываются эффекты касательных (сдвиговых)
деформаций.
Элемент BEAM 188 является линейным (с двумя
узлами) пространственным балочным элементом.
Элемент BEAM 188 имеет шесть или семь степеней
свобод в каждом узле. Сюда включаются
перемещения в направлении осей X, Y и Z И
повороты вокруг осей X, Y и Z. При KEYOPT(1) = 1
добавляется седьмая степень свободы (депланация поперечного сечения). Данный элемент
пригоден для линейных, а также нелинейных задач
с большими поворотами и (или) большими
деформациями.
SHELL181 4-Node Structural Shell
SHELL181 подходит для моделирования тонких и
умеренно толстых оболочек. Имеет 4 узла, на
каждом узле 6 степеней свободы. Могут принимать
форму треугольных элементов, которые
рекомендуются к использованию только как
переходные в сетках. Может применяться как в
линейных так и нелинейных задачах с большими
поворотами и деформациями. Может использоваться
для расчета однослойных и многослойных оболочек.
Элемент определяется 4 узлами I,J,K,L. Толщина
оболочки или слоев определяются через задание
сечений.
E11, E22 , E12 - поперечная сдвиговая жесткость
ADDMAS – добавочная масса, на ед. площади
MEMSCF – коэффициент изменения мембранной жесткости
BENSCF - коэффициент изменения изгибной жесткости
DRLSTIF - коэффициент жесткости при кручении в плоскости
Индексы нагрузок 1-6, нижняя плоскость, верхняя
плоскость, J-I, K-J,L-K,I-K.
EX, EY, EZ, (PRXY, PRYZ, PRXZ,
or NUXY, NUYZ, NUXZ),
ALPX, ALPY, ALPZ,DENS, GXY,
GYZ, GXZ
SOLID185 3-D 8-Node Structural Solid
SOLID185 используется для трехмерного
моделирования объемных конструкций.
Определяется 8 узлами по 3 степени свободы в
каждом. Элемент имеет свойства пластичности,
гиперупругости, упрочнения, ползучести, больших
деформаций и перемещений. Может принимать
форму 6,5 или 4 узлового элемента при
необходимости согласования сетки при разбиении.
Индексы нагрузок 1-6, (J-I-L-K), (I-J-N-M), (J-K-O-N),
(K-L-P-O), (L-I-M-P), (M-N-O-P)
EX, EY, EZ, PRXY, PRYZ, PRXZ,
GXY, GYZ, GXZ, ALPX, ALPY,
ALPZ, DENS, ALPD, BETD