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发表于 2006-5-1 09:35:10
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来自 同济大学
PLANE145
PLANE145
单元性质: 2 维四边形结构实体 p 单元
有效产品: MP ME ST <> <> PR <> <> <> PP ED
PLANE145 单元说明
PLANE145 是一个四边形 p 单元,支持最多 8 阶多项式。
本单元有8 个节点,每个节点有两个自由度:x 和 y 方向的平移。本单元可以用作平面单元 (平面应力或平面应变) 或作为轴对称单元。关于本单元的更多细节见 "ANSYS 公司理论手册" 中的 PLANE145。
PLANE145 输入数据
在图 145.1: "PLANE145 单元几何" 中给出了本单元的几何形状、节点位置和单元坐标系。中间节点不能去除。关于中间节点的用法的更多资料,见 ANSYS 建模和分网指南 中的 二次单元 (中间节点)。
将节点 K, L 和 O 定义为相同节点可以形成三角形单元。PLANE146 是类似的 6 节点三角元。除节点外,单元输入数据包括一个厚度 (仅对平面应力选项 KEYOPT(3) = 3) 及正交异性材料特性。正交异性材料的方向与总体坐标系方向一致。
单元载荷在本手册的 "节点和单元载荷" 中说明。压力可以作为单元边界上的面载荷输入,如图 145.1: "PLANE145 单元几何" 中带圆圈数字所示。正压力指向单元内部。可以输入温度作为单元节点处的体载荷。节点 I 处的温度 T(I) 默认为 TUNIF。如果不给出其它节点处的温度,默认等于 T(I)。如果输入了所有角节点处的温度,各中间节点的温度默认为相邻角节点温度的平均值。对于任何其它的输入方式,未给定的温度默认都等于 TUNIF。
如果有节点力,对平面问题 (除 KEYOPT(3) = 3 外) 输入每单位厚度的值,对轴对称问题输入整个 360°圆周的值。
在 "PLANE145 输入汇总" 中给出了本单元输入数据的一个汇总。在 "单元输入" 中给出了本单元输入数据的一般说明。对轴对称问题,见 "轴对称单元"。
PLANE145 输入汇总
节点:
I, J, K, L, M, N, O, P
自由度
UX, UY
实常数
如果 KEYOPT(3) = 0, 1, 2 - 无
如果 KEYOPT(3) = 3 - 输入厚度 TK
材料特性
EX, EY, EZ, PRXY, PRYZ, PRXZ (或NUXY, NUYZ, NUXZ),
ALPX, ALPY, ALPZ (或CTEX, CTEY, CTEZ或THSX, THSY, THSZ), DENS, GXY, DAMP
面载荷
压力 -
边 1 (J-I), 边 2 (K-J), 边 3 (L-K), 边 4 (I-L)
体载荷
温度 - T(I), T(J), T(K), T(L)
特定求解能力
无。
关键选项
KEYOPT(1) – p 的开始级别:
0 – 使用总体的 p 的开始级别 [PPRANGE] (默认)
N - p 的开始级别 (2 ≤ N ≤ 8)
KEYOPT(2) – p 的最大可能的级别:
0 - 使用总体的 p 的最大级别 [PPRANGE] (默认)
Use global maximum p-level [PPRANGE] (default)
N - p 的最大可能开始级别 (2 ≤ N ≤ 8)
KEYOPT(3) – 单元行为:
0 – 平面应力
1 - 轴对称
2 - 平面应变 (Z 向应变 = 0.0)
3 – 带有厚度输入的平面应力 (实常数 TK)
PLANE145 输出数据
本单元求解过程不产生打印输出。与单元有关的结果输出有两种形式:
• 包括在整个节点解中的节点位移。
• 附加的单元输出,见表 145.1 "PLANE145 单元输出定义"。
在图 145.2 " PLANE145 应力输出" 中显示了几个输出项。在曲线边界上,中间节点的位移输出是近似的。
查看的方法见 "ANSYS 基本分析指南"。
单元输出定义表使用如下标记:在名称列中的冒号 (:) 表示该项可以用分量名方法 [ETABLE, ESOL] 处理;O 列表示该项可用于 Jobname.OUT 文件;R 列表示该项可用于结果文件。无论 O列或 R 列,Y 表示该项总是可用的,一个数字表示表的一个注解,其中说明了使用该项的条件;而减号 "-" 表示该项不可用。
表 145.1 PLANE145 单元输出定义
名称 定 义 O R
EL 单元号 - Y
MAT 材料号 - Y
VOLU 体积 - Y
XC, YC 结果输出点位置 Y 1
TEMP 温度 T(I), T(J), T(K), T(L) , T(M), T(N), T(O), T(P) - Y
S:X, Y, Z, XY 应力 (对平面应力单元 SZ = 0.0) - Y
S:1, 2, 3 主应力 - Y
S:INT 应力强度 - Y
S:EQV 当量应力 - Y
EPEL:X, Y, Z, XY 弹性应变 - Y
EPEL:1, 2, 3 主弹性应变 - Y
EPEL:EQV 当量弹性应变[2]
- Y
P-LEVEL 所用的 P 级别 - Y
注解:
1 仅用于 *GET 命令,给出单元中心处结果;
2 当量应变使用有效波松比;对弹性问题由用户设置 (MP,PRXY)。
附注:
对于轴对称问题,X, Y, XY 和 Z 应力和应变输出分别对应径向、轴向、面内剪切及环向应力和应变。
表 145.2 "PLANE145 输出项和序列号" 列出了可以通过 ETABLE 命令,采用序列号方法输出的内容列表。更多信息见 "ANSYS 基本分析指南" 中 一般后处理 (POST1) 部分和本手册中关于 "输出项和序列号表" 部分。在 表 145.2 "PLANE145 输出项和序列号" 中使用如下标识符:
Name
与表 145.1: "PLANE145 单元输出定义" 中相同定义的输出量;
Item
用于 ETABLE 命令的预先定义的输出项;
E
对于单值或常数型单元数据的序列号;
表 145.2 PLANE145 输出项和序列号
输出量名称 ETABLE 和 ESOL 命令输入
Item E
p-LEVEL NMISC 1
PLANE145 假设和限制
•单元的面积必须是正的;
•如 图 145.1 "PLANE145 单元几何" 所示,本单元必须位于总体坐标的X-Y 平面中;对于轴对称问题,总体 Y 轴必须是对称轴;
•对于轴对称结构,模型必须在正 X 象限中;
•单元材料假设是线弹性的。后处理时只有与其它线弹性结果叠加才是有效的;本单元不能用大变形选项;
•节点力只能施加在角节点上;
•沿单元边界的指定位移只能是线性变化的,任何非线性变化的位移均被忽略;
•本单元不支持惯性释放。 |
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