文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 单元类型选择

单元类型选择

单元类型选择
单元类型选择

1、三维实体单元的类型及应用选择

ABAQUS 具有丰富的单元库,单元种类多达433 种,共分为分8 大类:连续体单元(continuum element,即实体单元solidelement)、壳单元、薄膜单元、梁单元、杆单元、刚体单元、连接单元和无限元。另外,abaqus 还提供了针对特殊问题的特种单元:如针对钢筋混凝土结构或轮胎结构的加强筋单元,针对海洋工程结构的土壤/管柱连接单元和锚链单元等。用户还可以通过用户子程序来建立自定义单元。因为别的单元,到目前为止我接触了解的不够深,所以暂且在这个帖子里先说一下八大类单元中的连续体单元(continuum element,即实体单元solidelement)。在ABAQUS中,基于应力/位移的实体单元类型最为丰富:

(1)在ABAQUS/Sandard中,实体单元包括二维和三维的线性单元和二次单元,均可以采用完全积分或缩减积分,另外还有修正的二次Tri单元(三角形单元)和T et单元(四面体单元),以及非协调模式单元和杂交单元。

(2)ABAQUS/Explicit中,实体单元包括二维和三维的线性缩减积分单元,以及修正的二次二次Tri单元(三角形单元)和Tet单元(四面体单元),没有二次完全积分实体单元。

按照节点位移插值的阶数,ABAQUS里的实体单元可以分为以下三类:线性单元(即一阶单元):仅在单元的角点处布置节点,在各个方向都采用线性插值。二次单元(即二阶单元):在每条边上有中间节点,采用二次插值。修正的二次单元(只有Tri 或Tet 才有此类型):在每条边上有中间节点,并采用修正的二次插值。

1、线性完全积分单元

当单元具有规则形状时,所用的高斯积分点的数目足以对单元刚度矩阵中的多项式进行精确积分。缺点:承受弯曲载荷时,会出现剪切自锁,造成单元过于刚硬,即使划分很细的网格,计算精度仍然很差。

2、二次完全积分单元

优点:

(1)应力计算结果很精确,适合模拟应力集中问题;

(2)一般情况下,没有剪切自锁问题(shear locking)。

但使用这种单元时要注意:

(1)不能用于接触分析;

(2)对于弹塑性分析,如果材料不可压缩(例如金属材料),则容易产生体积自锁(volumetric locking);

(3)当单元发生扭曲或弯曲应力有梯度时,有可能出现某种程度的自锁。

3、线性减缩积分单元

减缩积分单元,比普通的完全积分单元在每个方向少用一个积分点;线性缩减积分单

元:只在单元的中心有一个积分点,由于存在沙漏数值问题(hourglass)而过于柔软。采用线性缩减积分单元模拟承受弯曲载荷的结构时,沿厚度方向上至少应划分四个单元。

优点:

(1)对位移的求解计算结果较精确;

(2)网格存在扭曲变形时(例如Quad 单元的角度远远大于或小于90°),分析精度不会受到明显的影响;

(3)在弯曲载荷下不易发生剪切自锁。

缺点:

(1)需要较细网格克服沙漏问题;

(2)如果希望以应力集中部位的节点应力作为分析目标,则不能选用此单元。——因为线性缩减积分单元只在单元的中心有一个积分点,相当于常应力单元,在积分点上的应力结果是相对精确的,而在经过外插值和平均后得到的节点应力则不精确。

4、二次减缩积分单元

不但保持线性减缩积分单元的上述优点,还具有如下特点:

(1)即使不划分很细的网格也不会出现严重的沙漏问题;

(2)即使在复杂应力状态下,对自锁问题也不敏感。

使用这种单元要注意:

(1)不能用于接触分析(二次完全积分也不能用于接触分析);

(2)不能用于大应变问题;

(3)存在与线性减缩积分单元类似的问题,由于积分点少,得到的节点应力的精度往往低于二次完全积分单元。

(4)一般而言,对于大应变问题(如碰撞和复杂接触问题等),建议采用线性单元,而对于必须保证应力集中区域的计算精度,或是在模拟复杂的几何模型(如曲面)时,

建议采用二次单元。

5、非协调模式单元(imcompatible modes)

仅在ABAQUS/Standard 有,可克服线性完全积分单元中的剪切自锁问题。ABAQUS中的非协调模式单元和MSC.NASTRAN中的4节点四边形单元或8节点六面体单元很相似,所以在比较着两种有限元软件的计算结果时会发现,如果在ABAQUS中选择了非协调模式单元,得到的分析结果会和MSC.NASTRAN的结果一致。

优点:

(1)克服了剪切自锁问题,在单元扭曲比较小的情况下,得到的位移和应力结果很精确;

(2)在弯曲问题中,在厚度方向上只需很少的单元,就可以得到与二次单元相当的结果,而计算成本却明显降低;

(3)使用了增强变形梯度的非协调模式,单元交界处不会重叠或开洞,因此很容易扩展到非线性、有限应变的位移。但使用这种单元时要注意:如果所关心部位的单元扭曲比较大,尤其是出现交错扭曲时,分析精度会降低。

常见使用情况:

1、如果能保证模型所关心的部位的网格没有大的扭曲,使用非协调单元是一种可行的

方案。

6、Tri 或Tet 单元

如果能用Quad 或Hex 单元,就尽量不要使用Tri或Tet 单元;(1)线性Tri 或Tet 单元的精度很差,不要在模型中所关心的部位及其附近区域使用;(2)二次Tri 或Tet 单元的精度较高,而且能模拟任意的几何形状,但计算代价比Quad 或Hex 单元大。(3)二次Tet 单元(C3D10)适于ABAQUS/Standard 中的小位移无接触问题;修正的二次Tet 单元(C3D10M)适于ABAQUS/Explicit 和ABAQUS/Standard 中的大变形和接触问题;(4)使用自有网格不易通过布置种子来控制实体内部的单元大小。

7、杂交单元

在ABAQUS/Standard 中,每一种实体单元都有其对应的杂交单元,用于不可压缩材料(泊松比为0.5,如橡胶)或近似不可压缩材料(泊松比大于0.475)。除了平面应力问题之外,不能用普通单元来模拟不可压缩材料的响应,因为此时单元中的应力士不确定的。ABAQUS/Explicit 中没有杂交单元。

8、混合使用不同类型的单元

1、当三维实体几何形状复杂时,无法再整个实体上使用structure结构化网格或sweep 扫略网格划分技术得到Hex单元网格,一种常用的做法是:

(1)对实体不重要的部分使用Free自由网格划分技术,生成Tet单元网格,而对于所关心的部分采用结构化网格或扫略网格划分技术,生成Hex单元网格。

(2)在生成这样的网格时,ABAQUS会给出提示信息,提示将生成非协调的网格,在不同单元类型的交界处将自动创建Tie绑定约束。

2、需要注意的是,在不同单元类型网格的交界处,即使单元角部节点是重合的,仍然有可能出现不连续的应力场,而且在交界处的应力可能大幅度的增大。如果在同一实体中混合使用线性和二次单元,也会出现类似的问题。因此在混合使用不同类型单元时,应确保其交界处远离所关心的区域,并仔细检查分析结果是否正确。

2、壳单元类型

ABAQUS 的壳单元可以有多种分类方法,按照薄壳和厚壳可划分为:

1 )通用目的(general-purpose) 壳单元:此类单元对薄壳和厚壳问题均有效。

2) 特殊用途( special-purpose) 壳单元:包括纯薄壳( thin-only) 单元和纯厚壳( thick-only)单元。

根据单元的定义方式,还可以将ABAQUS 壳单元划分为:

1 )常规( conventional )壳单元:通过定义单元的平面尺寸、表面法向和初始曲率来对参考面进行离散,只能在截面属性中定义壳的厚度,而不能通过节点来定义壳的厚度。

2) 连续体( continuum )壳单元:类似于三维实体单元,对整个三维结构进行离散。

选择亮单元的类型时可以遵循以下原则:

1 )对于薄壳问题,常规壳单元的性能优于连续体壳单元;而对于接触问题,连续体壳单元的计算结果更加精确,因为它能在双面接触中考虑厚度的变化。

2) 如果需要考虑薄膜模式或弯曲模式的沙漏问题,或模型中有面内弯曲,在ABAQUS/Standard 中使用S4单元(4节点四边形有限薄膜应变线性完全积分壳单元) 可以获得很高的精度。

3) S4R 单元( 4节点四边形有限薄膜应变线性减缩积分壳单元)性能稳定,适用范围很广。

4) S3/S3R单元( 3节点三角形有限薄膜应变线性壳单元) 可以作为通用壳单元使用。由于单元中的常应变近似,需要划分较细的网格来模拟弯曲变形或高应变梯度。

5) 对于复合材料,为模拟剪切变形的影响,应使用适于厚壳的单元(例如S4、S4R、S3、S8R 、S3R),并要注意检查截面是否保持平面。

6) 四边形或三角形的二次壳单元对剪切自锁或薄膜自锁都不敏感,适用于一般的小应变薄壳。

7) 在接触模拟中,如果必须使用二次单元,不要选择STRI65单元(三角形二次壳单元),而应使用S9R9单元(9节点四边形壳单元)。

8) 如果模型规模很大且只表现几何线性,使用S4R5单元(线性薄壳单元)比通用壳单元更节约计算成本。

9 ) 在ABAQUS/ Explicit 中,如果包含任意大转动和小薄膜应变,应选用小薄膜应变单元。

3、梁单元的类型

如果一个构件横截面的尺寸远小于其轴向尺度(一般的判据为小于1/10 ),并且沿长度方向的应力是最重要的因素,就可以用梁单元来模拟此结构。ABAQUS中的所有梁单元都是梁柱类单元,即可以产生轴向变形、弯曲变形和扭转变形。Timoshenko梁单元还考虑了横向剪切变形的影响。B21和B31单元(线性梁单元)以及B22 和B32 单元( 二次梁单元)是考虑剪切变形的Timoshenko 梁单元,它们既适用于模拟剪切变形起重要作用的深梁,又适用于模拟剪切变形不太重要的细长粱。这些单元的横截面特性与厚壳单元的横截面特性相同。

ABAQUS/Standard中的三次单元B23和B33 被称为Euler-Bemoulli梁单元,它们不能模拟剪切变形,但适合于模拟细长的构件(横截面的尺寸小于轴向尺度的1/10) 。由于三次单元可以模拟沿长度方向的三阶变量,所以只需划分很少的单元就可以得到很精确的结果。选择梁单元的类型可以遵循以下原则。

1 ) 在任何包含接触的问题中,应使用B21或B31单元(线性剪切变形梁单元)。

2) 如果横向剪切变形很重要,则应采用B22和B32 单元(二次Timoshenko梁单元) 。

3) 在A8AQUS/Standard 的几何非线性模拟中,如果结构非常刚硬或非常柔软,应.使用杂交单元,例如B21H和B32H单元。

4 ) 如果在ABAQUS/Standard 中模拟具有开口薄壁横截面的结构,应使用基于横截面翘曲理论的梁单元,例如B310S、B320S单元。

4、单元类型选择应考虑的问题

在选取单元类型时应综合考虑以下问题:

1) 如果希望得到的是节点应力,则尽量不要选用线性减缩积分单元(例如C3D8R)。

2) 如果使用线性减缩积分单元,应注意避免出现沙漏模式。

3) 在定义了接触和弹塑性材料的区域后,不要使用C3D20、C3D20R、C3D10等二次单元。

4) 完全积分单元容易出现剪切闭锁和体积闭锁问题,一般情况下尽量不要使用。

5) 对于ABAQUS/Standard分析,如果能够划分四边形(Quad)或六面体(Hex)网格,建议尽量使用非协调单元(例如C3D8I),同时要注意保证关键部位的单元形状是规则的。

6) 如果无法划分六面体(Hex)网格,则应使用修正的二次四面体单元(C3D10M), 它适用于接触和弹塑性问题,只是计算代价较大。

7) 有些适用于ABAQUS/Standard 分析的单元类型不能用于ABAQUS/Explicit 分析中(例如非协调单元〉。

如果以上各个方面无法同时兼顾,可以根据所关心问题的侧重有所取舍。要判断当前的网格密度和单元类型是否合适,可以使用"网格收敛性验证件”的方法,具体做法是: 首先使用当前的网格密度和单元类型进行分析,然后使用更细化的网格或其他单元类型进行分析,把两次分析的结果进行比较,如果二者相差不大(例如小于2%),说明当前的网格密度和单元类型已经足以保证分析精度了。

8)假如两个实体之间定义绑定约束或接触,无论这两个实体的单元阶次是否相同,都应该将网格较细的面定义为从面。

ANSYS选择正确的单元类型

初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。 单元类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。 1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)? 这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于: 1)beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。 2)beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。 3)beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。 2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元? 对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell 单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。对于一般的问题,选用shell63 就足够了。除了shell63,shell93之外,还有很多其他的shell单元,譬如shell91,shell131,shell163等等,这些单元有的是用于多层铺层材料的,有的是用于结构显示动力学分析的,一般新手很少涉及到。通常情况下,shell63单元就够用了。 3.实体单元的选择。 实体单元类型也比较多,实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。常用的实体单元类型有solid45, solid92,solid185,solid187这几种。其中把 solid45,solid185可以归为第一类,他们都是六面体单元,都可以退化为四面体和棱柱体,单元的主要功能基本相同,(SOLID185还可以用于不可压缩超弹性材料)。Solid92, solid187可以归为第二类,他们都是带中间节点的四面体单元,单元的主要功能基本相同。 实际选用单元类型的时候,到底是选择第一类还是选择第二类呢?也就是到底是选用六面体还是带中间节点的四面体呢?如果所分析的结构比较简单,可以很方便的全部划分为六面体单元,或者绝大部分是六面体,只含有少量四面体和棱柱体,此时,应该选用第一类单元,也就是选用六面体单元;如果所分析的结构比较复杂,难以划分出六面体,应该选用第二类单元,也就是带中间节点的四面体单元。

人教版高中生物必修2-7.2拓展资料:自然选择的类型

自然选择的类型 根据种群内基因频率改变的情况,可以把自然选择分为稳定性选择、单向性选择和分裂性选择三种类型。 稳定性选择就是把种群中趋于极端的变异个体淘汰,而保留那些中间型的个体,使生物的性状更趋于稳定。这种类型的选择大多出现在环境相对稳定的种群中,选择的结果是性状的变异范围不断缩小,种群的基因型组成更加趋于纯合。例如,在美国的一次大风暴后,有人搜集了136只受伤的麻雀,把它们饲养起来,结果活下来72只,死去64只。在死去的个体中,大部分是个体比较大、变异类型比较特殊的;而在存活的麻雀中,各种性状大都与平均值相近。这表明离开常态型的变异个体容易被淘汰。 单向性选择是在种群中保留趋向于某一极端的变异个体,而淘汰另一极端的个体,从而使种群中某些基因频率逐代增加,而它的等位基因频率逐代减少,整个种群的基因频率朝着某一个方向变化。这种选择的结果也会使变异的范围逐渐缩小,种群的基因型组成趋于纯合。单向性选择多见于环境条件逐渐发生变化的种群中,例如,桦尺蠖的黑化现象就是这种选择的结果。 分裂性选择就是把种群中的极端变异个体按不同方向保留下来,而中间常态型大为减少。这种类型的选择也是在环境发生变化的情况下进行的。当原来的生存环境分隔为若干个小生境,或者当种群向不同的地区扩展时,都会发生分裂性选择。以一对等位基因来说,AA和aa可能分别适应于不同的小生境,而Aa的表现型可能对这两种小生境都不适应,这样,在这两种小生境中,交配繁殖可能都发生在基因型为AA或aa的个体之间,而具有杂合基因型(Aa)的个体在这两个种群中会逐代减少并且趋于消失。克格伦岛上的昆虫只有残翅(无翅)和翅特别发达两种类型,而具有一般飞行能力的昆虫则逐渐被淘汰,可以说就是分裂性选择的结果。

ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则

ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则 ANSYS中单元类型的选择 初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。 类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。 1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)? 这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。 梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。 对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于: 1)、beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。 2)、beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。 3)、beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。(常规是6个自由度,比如是用于桁架等框架结构,如鸟巢,飞机场的架构) 2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元? 对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,

生态系统的类型和结构

生态系统的类型和结构 重要考点: 一、生态系统的类型 1.各类生态系统的比较 2.森林生态系统的功能 (1)经济效益:提供木材、林副业产品(食物资源、油料资源和药材资源)和极其丰富的物种资源。 (2)生态效益:维持生物圈稳定,改善生态环境

①制造O ②净化空气③过滤尘埃 2 ④杀灭细菌⑤消除噪声⑥减缓雨水对地面的冲刷,减少在表径流 ⑦函养水源,保持水土 3.草原生态系统的功能 (1)畜牧业生产基地 (2)调节气候防止土地被风沙侵蚀 4.海洋生态系统的功能 (1)人类生活资源、工业原料和能源的重要场所 (2)调节气候防 5.湿地生态系统的功能 (1)生活和工农业水源 (2)调节流量和控制洪水 (3)丰富的动植物资源 二、生态系统的结构 1.形成食物网的原因:一种生物可以摄食多种其他生物,一种生物也可以被多种生物摄食。2.分析食物网中生物之间的关系时,应考虑是否同时存在捕食和竞争关系。 3.食物网中某生物的数量减少对其他生物数量的影响 (1).若处于第一营养级的生物减少,其他生物都将减少。 (2).若天敌减少,则被捕食者数量先增加后减少,最后趋向稳定。 (3).若处于中间营养级的生物减少,则另一种生物的数量变化应视具体的情况确定: ①若只有一条食物链,则其天敌数量会减少,则其食物数量会先增加后减少,最后趋向稳定。 ②若中间营养级处于食物网中,应视情况而定。应遵循以下原则:当某种生物因某种原因而大量减少时,对另一种生物的影响,沿不同的线路分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。 例1:在图2的食物网中如果蚱蜢突然减少,则蚯蚓的数量如何变化? 图2 图3 解析:当蚱蜢突然减少时,以它为食的蜥蜴也减少,蛇随之减少,鹰就要更多地捕食相思鸟和兔,蚯蚓由于天敌相思鸟的减少而数量增加,达至极限时发生剧烈的种内斗争,导致数量下降,所以蚯蚓的数量先增加后减少。

Ansys单元类型设置

Ansys单元类型设置 一、单元类型选择概述: ANSYS的单元库提供了100多种单元类型,单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上; 单元类型选择方法: 1.设定物理场过滤菜单,将单元全集缩小到该物理场涉及的单元; 二、单元类型选择方法(续一) 2.根据模型的几何形状选定单元的大类,如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟; 3.根据模型结构的空间维数细化单元的类别,如确定为“Beam”单元大类之后,在对话框的右栏中,有2D和3D的单元分类,则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围; 三、单元类型选择方法(续二) 4.确定单元的大类之后,又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类,如确定为“Solid-Quad”,此时有四种单元类型:Quad 4node 42 Quad 4node 183 Quad 8node 82 Quad 8node 183 前两组即为低阶单元,后两组为高阶单元; 四、单元类型选择方法(续三) 5.根据单元的形状细分单元的小类,如对三维实体,此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体”,确定单元类型为“Brick”还是“Tet”; 五、单元类型选择方法(续四) 6.根据分析问题的性质选择单元类型,如确定为2D的Beam单元后,此时有三种单元类型可供选择,如下:2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54,根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4”,若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。 六、单元类型选择方法(续五) 7.进行完前面的选择工作,单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了,接下来打开这几种单元的帮助手册,进行以下工作: 仔细阅读其单元描述,检查是否与分析问题的背景吻合、

ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则

ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则ANSYS中单元类型的选择 初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。 类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。 1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)? 这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。 梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。 对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于: 1)、beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。 2)、beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。 3)、beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。(常规是6个自由度,比如是用于桁架等框架结构,如鸟巢,飞机场的架构) 2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元? 对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。对于一般的问题,选用shell63就足够了。

(仅供参考)ANSYS软件中常用的单元类型

ANSYS软件中常用的单元类型 一、单元 (1)link(杆)系列: link1(2D)和link8(3D)用来模拟珩架,注意一根杆划一个单元。 link10用来模拟拉索,注意要加初应变,一根索可多分单元。 link180是link10的加强版,一般用来模拟拉索。 (2)beam(梁)系列: beam3(2D)和beam4(3D)是经典欧拉梁单元,用来模拟框架中的梁柱,画弯据图用etab 读入smisc数据然后用plls命令。注意:虽然一根梁只划一个单元在单元两端也能得到正确的弯矩图,但是要得到和结构力学书上的弯据图差不多的结果还需多分几段。该单元需要手工在实常数中输入Iyy和Izz,注意方向。 beam44适合模拟薄壁的钢结构构件或者变截面的构件,可用"/eshape,1"显示单元形状。 beam188和beam189号称超级梁单元,基于铁木辛科梁理论,有诸多优点:考虑剪切变形的影响,截面可设置多种材料,可用"/eshape,1"显示形状,截面惯性矩不用自己计算而只需输入截面特征,可以考虑扭转效应,可以变截面(8.0以后),可以方便地把两个单元连接处变成铰接(8.0以后,用ENDRELEASE命令)。缺点是:8.0版本之前beam188用的是一次形函数,其精度远低于beam4等单元,一根梁必须多分几个单元。8.0之后可设置“KEYOPT(3)=2”变成二次形函数,解决了这个问题。可见188单元已经很完善,建议使用。beam189与beam188的区别是有3个结点,8.0版之前比beam188精度高,但因此建模较麻烦,8.0版之后已无优势。 (3)shell(板壳)系列 shell41一般用来模拟膜。 shell63可针对一般的板壳,注意仅限弹性分析。它的塑性版本是shell43。加强版是shell181(注意18*系列单元都是ansys后开发的单元,考虑了以前单元的优点和缺陷,因而更完善),优点是:能实现shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它们做的更好,偏置中点很方便(比如模拟梁板结构时常要把板中面望上偏置),可以分层,等等。 (4)solid(体)系列 土木中常用的就solid45、solid46、solid65、solid95等。 solid45就不用多说了,solid95是它的带中结点版本。

ANSYS中单元的选择

在结构分析中,“结构”一般指结构分析的力学模型。按几何特征和单元种类,结构可分为杆系结构、板壳结构和实体结构。杆系结构:其杆件特征是一个方向的尺度远大于其它两个方向的尺度,例如长度远大于截面高度和宽度的梁。元类型有杆、梁和管单元(一般单称为线单元)。板壳结构:是一个方向的尺度远小于其它两个方向尺度的结构,如平板结构和壳结构。单元为壳单元。实体结构:则是指三个方向的尺度约为同量级的结构,例如挡土墙、堤坝、基础等。单元为3D实体单元和2D 实体单元。 杆系结构: ①当构件15>L/h≥4时,采用考虑剪切变形的梁单元。(h为杆系的高度) ②当构件L/h≥15时, 采用不考虑剪切变形的梁单元。 ③BEAM18X系列可不必考虑L/h的值,但在使用时必须达到一定程度的网格密度。对于薄壁杆件结构,由于剪切变形影响很大,所以必须考虑剪切变形的影响。 板壳结构: 当L/h<5~8时为厚板,应采用实体单元。(h为板壳的厚度)当5~880~100时,采用薄膜单元。

对于壳类结构,一般R/h≥20为薄壳结构,可选择薄壳单元,否则选择中厚壳单元。 对于既非梁亦非板壳结构,可选择3D实体单元。 杆单元适用于模拟桁架、缆索、链杆、弹簧等构件。该类单元只承受杆轴向的拉压,不承受弯矩,节点只有平动自由度。不同的单元具有弹性、塑性、蠕变、膨胀、大转动、大挠度(也称大变形)、大应变(也称有限应变)、应刚化(也称几何刚度、初始应力刚度等)等功能 ⑴杆单元均为均质直杆,面积和长度不能为零(LINK11无面积参数)。仅承受杆端荷载,温度沿杆元长线性变化。杆元中的应力相同,可考虑初应变。 ⑵LINK10属非线性单元,需迭代求解。LINK11可作用线荷载;仅有集中质量方式。 ⑶LINK180无实常数型初应变,但可输入初应力文件,可考虑附加质量;大变形分析时,横截面面积可以是变化的,即可为轴向伸长的函数或刚性的。 ⑷通常用LINK1和LINK8模拟桁架结构,如屋架、网架、网壳、桁架桥、桅杆、塔架等结构,以及吊桥的吊杆、拱桥的系杆等构件,必须注意线性静力分析时,结构不能是几何可

单元类型

单元类型维数单元名称 结构点单元1/2/3D MASS21 结构线单元2D LINK1 3D LINK8、10、11、180 J结构梁单元(beam)2D Beam3、23、54 3D BEAM4、24,44,188,189 结构实体单元(solid)2D PLANE2,25,42,82,83,145, 146,182,183 3D SOLID45,64,65,92,95,147, 148,185,186,187 结构壳单元(shell) 2D SHELL51,61 3D SHELL28,41,42,63,93,143,150,181 结构管道单元(pipe) 3D PIPE16,17,18,20,59,60 结构密封垫单元(gasket) 3D INTER192,193,194,195 结构多点约束单元(rigid link/beam) 3D MPC184 结构层复合材料单元 (layered composite) 3D SOLID46,91,99,191, 显示动力学单元(explicit dynamic)Link160,beam161,plane162,shell163,s olid164,comni165,mass166,link167 超弹实体单元 (hyperelastic solid) 3D Hyper56,58,74,84,86,158 粘性实体单元(visco solid) 3D VISCO88,89,106,107,108 热点单元MASS71 热线单元LINK31,32,33,34 热实体单元(solid)2D PLANE35,55,75,77,78 3D SOLID70,87,90 热壳单元(shell)SHELL57,131,132 热电单元(thermal electric) PLANE67,6869,157 流体单元(fluid)FLUID29,30,38,79,80,81,116,129,130 ,141,142 电磁单元(magnetic electric)Plane53,solid96,solid97,Inter115,solid117,HF118,HF119,HF120,PLANE121,SO LID122,SOLID123,SOLID127,SOLI D128 电路单元(electric circuit) Sourc36,circu94,124,125 机电转换单元 (electric-mechanical) Trans109,126 耦合场单元(coupled Solid5,plane13,solid62,solid98,rom14

ANSYS中不同单元之间的连接问题

一般来说,按“杆梁壳体”单元顺序,只要后一种单元的自由度完全包含前一种单元的自由度,则只要有公共节点即可,不需要约束方程,否则需要耦合自由度与约事方程。例如: (1)杆与梁、壳、体单元有公共节点即可,不需要约束方程。 (2)梁与壳有公共节点怒可,也不需要约束写约束方程;壳梁自由度数目相同,自由度也相同,尽管壳的rotz是虚的自由度,也不妨碍二者之间的关系,这有点类同于梁与杆的关系。 (3)梁与体则要在相同位置建立不同的节点,然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。 (4)壳与体则也要相同位置建立不同的节点,然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。 上面所述的不同单元之间的接连方法主要是用耦合自由度和约束方程来实现的,有一定的局限性,只适用于小位移,下面介绍一种支持大位移算法的方法,MPC法。 MPC即Multipoint Constraint,多点约束方程,其原理与前面所说的方程的技术几乎一致,将不连续、自由度不协调的单元网格连接起来,不需要连接边界上的节点完全一一对应。 MPC能够连接的模型一般有以下几种。 solid 模型-solid 模型 shell模型-shell模型 solid 模型-shell 模型 solid 模型-beam 模型 shell 模型-beam模型 在 ANSYS中,实现上述MPC技术有三种途径。 (1)通过MPC184单元定义模型的刚性或者二力杆连接关系。定义MPC184单元模型与定义杆的操作完全一致,而MPC单元的作用可以是刚性杆(三个自由度的连接关系)或者刚性梁(六个自由度的连接关系)。 (2)利用约束方程菜单路径Main Menu>preprocessor>Coupling/Ceqn>shell/solid Interface创建壳与实体模型之间的装配关系。 (3)利用ANSYS接触向导功能定义模型之间的装配关系。选择菜单路径Main

ansys_死活单元

如果模型中加入(或删除)材料,模型中相应的单元就“存在”(或消亡)。单元生死选项就用于在这种情况下杀死或重新激活选择的单元。(可用的单元类型在表6-1中列出。)本选项主要用于钻孔(如开矿和挖通道等),建筑物施工过程(如桥的建筑过程),顺序组装(如分层的计算机芯片组装)和另外一些用户可以根据单元位置来方便的激活和不激活它们的一些应用中。单元生死功能只适用于ANSYS/Multiphysics,ANSYS/Mechanical和ANSYS/Structural产品。 Table 6-1 Elements with birth and death capability LINK1 SURF19 SHELL41 SOLID64 LANE83 SHELL143 PLANE2 IPE20 LANE42 SOLID65 SOLID87 SURF151 BEAM3 MASS21 SHELL43 LANE67 SOLID90 SURF152 BEAM4 SURF22 BEAM44 LINK68 SOLID92 SURF153 SOLID5 BEAM23 SOLID45 SOLID69 SHELL93 SURF154 LINK8 BEAM24 LANE53 SOLID70 SOLID95 SHELL157 LINK10 PLANE25 BEAM54 MASS71 SOLID96 TARGE169 LINK11 MA TRIX27 PLANE55 SOLID72 SOLID97 TARGE170 PLANE13 LINK31 SHELL57 SOLID73 SOLID98 CONTA171 COMBIN14 LINK32 PIPE59 PLANE75 SHELL99 CONTA172 PIPE16 LINK33 PIPE60 PLANE77 PLANE121 CONTA173 PIPE17 LINK34 SOLID62 PLANE78 SOLID122 CONTA174 PIPE18 PLANE35 SHELL63 PLANE82 SOLID123 在一些情况下,单元的生死状态可以根据ANSYS的计算数值决定,如温度,应力,应变等。可以用ETABLE命令(Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table)和ESEL命令(Utility Menu>Select>Entities)来确定选择的单元的相关数据,也可以改变单元的状态(溶和,固结,俘获等)。本过程对于由相变引起的模型效应(如焊接过程中原不生效的熔融材料变为生效的模型体的一部分),失效扩展和另外一些分析过程中的单元变化是有效的。 单元生死是如何工作的? 要激活“单元死”的效果,ANSYS程序并不是将“杀死”的单元从模型中删除,而是将其刚度(或传导,或其他分析特性)矩阵乘以一个很小的因子[ESTIF]。因子缺省值为1.0E-6,可以赋为其他数值(详见“施加载荷并求解”一章)。死单元的单元载荷将为0,从而不对载荷向量生效(但仍然在单元载荷的列表中出现)。同样,死单元的质量,阻尼,比热和其他类似效果也设为0值。死单元的质量和能量将不包括在模型求解结果中。单元的应变在“杀死”的同时也将设为0。 与上面的过程相似,如果单元“出生”,并不是将其加到模型中,而是重新激活它们。用户必须在PREP7 中生成所有单元,包括后面要被激活的单元。在求解器中不能生成新的单元。要“加入”一个单元,先杀死它,然后在合适的载荷步中重新激活它。 当一个单元被重新激活时,其刚度,质量,单元载荷等将恢复其原始的数值。重新激活的单元没有应变记录(也无热量存储等)。但是,初应变以实参形式输入(如LINK1 单元)的不为单元生死选项所影响。而且,除非是打开了大变形选项[NLGEOM,ON],一些单元类型将以它们以前的几何特性恢复(大变形效果有时用来得到合理的结果)。单元在被激活后第一个求解过程中同样可以有热应变(等于a*(T-TREF)),如果其承受热量体载荷。

自然选择

论达尔文的自然选择学说 达尔文即查尔斯·罗伯特·达尔文(C.R.Darwin,1809.2.12—1882.4.19),英国生物学家,生物进化论的奠基人。1831年毕业于剑桥大学后,他的老师亨斯洛推荐他以“博物学家”的身份参加同年12月27日英国海军“小猎犬号”舰环绕世界的科学考察航行,做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集,经过综合探讨,形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。 书中用大量资料证明了所有的生物都不是上帝创造的,而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中,由简单到复杂,由低等到高等,不断发展变化的,提出了生物进化论学说,从而摧毁了唯心的“神造论”和"物种不变论"。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一(其他两个是细胞学说(德国植物学家施莱登和动物学家施旺)、能量守恒转化定律)。 达尔文进化论的核心是自然选择学说。本文仅就这一学说及现代进化论对这一学说的认识进行阐述和讨论。 达尔文认为, 繁殖过剩是生物界的一条规律。他指出, “一切生物都有高速率增加的倾向,因而不可避免地就出现了生存斗争。”达尔文所说的生存斗争, 包括种内斗争, 种间斗争以及生物与无机环境的斗争. 达尔文强调生存斗争是 在自然环境中保留物种的有利变异, 淘汰不利变异从而实现适者生存, 不适者淘 汰即实现自然选择的基本形式。 达尔文的自然选择学说包括以下几个要点。 l、生物的生存或死亡受外界条件的制约, 外界条件对生物的去留起着选择的作用。但是这并非是某种自然力量所进行的有意识的选择, 而是“许多自然法则综合作用”的结果。 2、生物的变异性是自然界的自然法则。自然选择利用变异(主要是微小的不定变异) 作材料, 通过生存斗争检验每一种变异, 并通过遗传保留和积累有利的变异, 而且有指定生物进化的作用。 3 、自然选择是一种缓慢的逐渐的过程, 在生物与周围环境的长久的相互作用中, 适者生存, 不适者淘汰, 从而改变生物类型—创造新的生物类型或导致物种的灭绝。 4 、自然选择是变异(类型)、选择和遗传相互关联的过程。这些要点构成了达尔文自然选择学说的核心。由于它用生物界历史发展的观点, 唯物地解释

人教版六年级下册数学第二单元各种类型解决问题总结

1、李伯伯想把2000元存入银行,有两种选择。第一种是买两年国债,年利率为%;另一种是买银行一年期理财产品,年利率为%,那种方案收益更大? 2、商场有两种品牌的衣服,售价均为240元。甲品牌衣服“折上折”,就是先打六折,在此基础上再打九折;乙品牌衣服满200元减100元。哪种品牌的衣服更便宜? 3、某食品公司去年第四季度营业额按照5%纳税,税后余额为57万元。该公司第四季度纳税多少万元? 4、下面是几家超市开展的优惠活动:世玉超市:购物100元以上均打七五折; 大拇指超市:所有商品一律降价10%;圆圆超市:打八折。 根据以上超市的信息,假如你家想买260元的家居日用品,去哪个超市比较合算? 5、华联超市迎“五一”进行促销,百事可乐“买10赠3”;文峰超市也进行促销,百事可乐打七折销售。已知两家超市的百事可乐原价都为4元一瓶。六二班要买40瓶可乐在哪家超市买比价合算? 6、小林家去年种植水稻收成为1500kg,今年预计比去年增产一成。今年水稻总产量预计是多少千克? 7、商场搞促销,所有商品一律八折出售,李老师买了一个文具盒和一支钢笔(文具盒原价:25元钢笔原价:元)。李老师一共花了多少钱? 8、电饭煲原价258元,现在打九折出售,买一个这种电饭煲可以比打折前

少花多少钱? 9、一种电冰箱,原价2500元,现在打九五折出售,这种电冰箱现在卖多少钱? 10、某商场所有衣裤一律八折。妈妈为冬冬买了一套衣服,上衣标价120元,裤子标价80元,一共便宜了多少元? 1.某学校去年用水500吨,今年比去年节水一成五,今年用水多少吨? 2.临沂桃园大世界春节期间所有服装一律八折出售。李阿姨买了一件羊毛衫,省了118元,这件羊毛衫原价多少元? 3.小明的爸爸每月扣除社保和住房公积金后的工资是4500元,按规定收入超过3500元不超过5000元的部分按3%的税率缴纳个人所得税,小明的爸爸每月应缴纳个人所得税多少元? 4.李爷爷把女儿寄来的12000元钱存入银行,存期3年,年利率为%,到期时李爷爷可以取回多少钱? 5. 某地去年小麦的产量是万吨,比前年增产二成,前年小麦的产量是多少万吨? 6.龙龙家买了一套48万元的普通商品房,如果一次付清房款,就按九五折优惠价付款。 (1)打折后的房子总价多少钱? (2)买房子还要按实际房价的%缴纳契税,契税多少元? 7.某品牌的童装搞促销活动,在A商场按“满100元减30元”的方式销售,在B商场打七折销售。妈妈要给小小买一双标价240元的这种品牌的童装。(1)在A、B两个商场买各应付多少钱? (2)在哪个商场更省钱

ansys各种单元及使用

ansys单元类型种类统计 单元名称种类单元号 LINK (共12种) 1,8,10,11,31,32,33,34,68,160,167,180 PLANE (共20种)2,13,25,35,42,53,55,67,75,77,78,82,83,121,145,146,162,182,183,223 BEAM (共09种)3,4,23,24,44,54,161,188,189 SOLID (共30 种)5,45,46,62,64,65,69,70,87,90,92,95,96,97,98,117,122,123,127,128,147,148,164,168, 185,186,187,191,226,227 COMBIN (共05种)7,14,37,39,40 INFIN (共04种)9,47,110,111 CONTAC (共05种)12,26,48,49,52 PIPE (共06种)16,17,18,20,59,60 MASS (共03种)21,71,166 MATRIX (共02种)27,50 SHELL (共19种)28,41,43,51,57,61,63,91,93,99,131,132,143,150,157,163,181,208,209 FLUID (共14种)29,30,38,79,80,81,116,129,130,136,138,139,141,142 SOURC (共01种)36 HYPER (共06种)56,58,74,84,86,158 VISCO (共05种)88,89,106,107,108 CIRCU (共03种)94,124,125 TRANS (共02种)109,126 INTER (共05种)115,192,193,194,195 HF (共03种)118,119,120 ROM (共01种)144 SURF (共04种)151,152,153,154 COMBI (共01种)165 TARGE (共02种)169,170 CONTA (共06种)171,172,173,174,175,178 PRETS (共01种)179 MPC (共01种)184 MESH (共01种)20

自然选择的类型

自然选择的类型 ?现代进化理论认为,种群是进化的基本单位,进化的实质是种群基因频率的定向改变。引起种群基因频率定向改变的因素很多,其中自然选择是最主要的因素。自然选择是一个复杂的过程,有以下几种类型: ?一、稳定性选择。 即把趋于极端的变异个体淘汰而保留那些中间型的个体,使生物类型具有相对稳定性。这种情况多见于环境相对稳定的群体中。 ?选择的结果使性状的变异范围不断缩小,群体的基因型组成更趋于纯合。据报道,人类新生儿体重为平均体重左右者,其死亡率最低,过轻或过重者死亡率均较高。 ?二、单向性选择。 即把趋于某一极端的变异保留下来,淘汰掉另一极端的变异,使生物类型朝某一变异方向发展,这种类型称单向性选择。这种选择的结果也会使变异的范围逐渐趋于缩小,群体基因型组成趋向于纯合。 ?单向性选择多见于环境条件逐渐发生变化的群体中,人工选择大多属于这种类型,即定向选择。桦尺蠖的工业黑化就是这种类型的自然选择。 ?三、分裂性选择。 是指把一个群体中的极端变异个体按不同方向保留下来,而中间常态型则大为减少的选择。这种类型也是在环境发生变化后群体里进行的。原先较为一致的生态环境分隔为若干次一级的环境,或群体向几种不同地区扩展,都会出现分裂性选择。 ?例如克格伦岛上的昆虫正是向不同的方向进化,才逐渐形成残翅、无翅或翅膀特别发达这两种类型,而具有一般飞行能力的昆虫逐渐被淘汰了。 ?四、平衡性选择。 是指能使二个或几个不同质量性状的比例在若干代中能保持平衡的选择,也即是保留不同等位基因的选择。主要有以下两种情况: ? 1.对杂合体有利的选择,即杂种优势。这种情况下杂合体(Aa)比纯合体(AA)和(aa)都更能适应环境。在选择过程中杂合体(Aa)更容易保留下来, ?但它繁殖时一定会发生基因分离,后代中必然出现AA和aa的纯合体,即AA和aa 个体不易被淘汰掉,一定时期后,不同基因型的比例达到平衡。 ?如在非洲疟疾流行的地区,镰刀型细胞贫血症的杂合基因型个体(Ss)对疟疾的感染率比正常人(SS)低得多,此时为杂合体Ss优于纯合体SS,自然选择的结果使S和s 基因频率能保持平衡。 ? 2.依赖于频率的选择。当某一基因型的适应能力随它的频率而变化时,选择就依赖于频率。如复杂环境中,某一基因型很稀少时就可能有很高的适应能力,因为这时环境资源就显得优越了。 ?相反当这种基因型获得充分增殖后,会使它的环境达到饱和,难以进一步发展了。 这也是维持遗传多态性的一种机制。 ?五、性选择。 许多生物的雌雄两性在体型、颜色、行为方面存在差异,这也是由选择所促成的,这一类型称为性选择。 ?在某些动物中,雄性为争夺配偶而发生争斗,在争斗中获胜个体获得配偶,失败个体虽不致于死亡,但生殖较少或不能生殖。这样较强壮的个体的基因容易传递下去,

ANSYS分析中的单元选择方法

ANSYS分析中的单元选择方法 ANSYS的单元库提供了100多种单元类型,单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上; 一、设定物理场过滤菜单,将单元全集缩小到该物理场涉及的单元; 二、根据模型的几何形状选定单元的大类,如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟;根据模型结构的空间维数细化单元的类别,如确定为“Beam”单元大类之后,在对话框的右栏中,有2D和3D的单元分类,则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围; 三、确定单元的大类之后,又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类,如确定为“Solid-Quad”,此时有四种单元类型: Quad 4node 42 Quad 4node 183 Quad 8node 82 Quad 8node 183 前两组即为低阶单元,后两组为高阶单元; 四、根据单元的形状细分单元的小类,如对三维实体,此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体”,确定单元类型为“Brick”还是“Tet”; 五、根据分析问题的性质选择单元类型,如确定为2D的Beam单元后,此时有三种单元类型可供选择,如下:2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54,根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4”,若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。 六、进行完前面的选择工作,单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了,接下来打开这几种单元的帮助手册,进行以下工作: 仔细阅读其单元描述,检查是否与分析问题的背景吻合、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑;了解单元的输出数据;仔细阅读单元使用限制和说明。

如何选择ABAQUS单元类型

1、按照节点位移插值的阶数,可以将ABAQUS单元分为线性单元、二次单元和修正的二 次单元 2、线性完全积分单元在承受弯曲载荷时会出现剪切自锁,造成单元过于刚硬,即使划分很 细的网格,计算精度仍然很差 3、二次完全积分单元适于模拟应力集中问题,一般情况下不会出现剪切自锁,但不能在接 触分析和弹塑性分析中使用 4、线性减缩积分单元对位移的求解结果较精确,在弯曲载荷下不容易发生剪切自锁,网格 的扭曲变形(例如Quad单元的角度远远大于或小于90°)对其分析精度影响不大,但这种单元需要划分较细的网格来克服沙漏问题,且不适于求解应力集中部位的节点应力5、二次减缩积分单元不但支持了线性减缩积分单元的优点,而且不划分很细的网格也不会 出现严重的沙漏问题,即使在复杂应力状态下,对自锁问题也不敏感,但它不适于接触分析和大应变问题 6、非协调模式单元克服了剪切自锁问题,在单元扭曲比较小的情况下得到的位移和应力结 果很精确,但如果所关心部位的单元扭曲比较大,其分析精度会降低 7、线性Tri单元和Tet单元的精度很差,二次Tet单元(C3D10)适于ABAQUS/Standand中 的小位移无接触问题,修正的二次Tet单元(C3D10M)适于ABAQUS/Explicit,以及ABAQUS/Standand中的大变形和接触问题 8、ABAQUS的壳单元可以有多种分类方法,按照薄壳和厚壳来划分,可以分为通用目的 (general-purpose)壳单元和特殊用途(special-purpose)壳单元;按照单元的定义方式,可以分为常规(conventional)壳单元和连续体(continuum)壳单元 9、ABAQUS中的所有梁单元都可以产生轴向变形、弯曲变形和扭转变形,B21和B31单 元(线性梁单元)以及B22和B32单元(二次梁单元)即适用于模拟剪切变形引起重要作用的深梁,又适用于模拟剪切变形不太重要的细长梁,三次单元B23和B33只需划分很少的单元就可以得到较精确的结果 1、对于应力集中问题,尽量不要使用线性减缩积分单元,可使用二次单元来提高精度。如 果在应力集中部位进行了网格细化,使用二次减缩积分单元与二次完全积分单元得到的应力结果相差不大,而二次减缩积分单元的计算时间相对较短 2、对于弹塑性分析,如果材料是不可压缩的(例如金属材料),则不能使用二次完全积分 单元,否则会出现体积自锁问题,也不要使用二次Tri单元和Tet单元。推荐使用的是修正的二次Tri单元和Tet单元、非协调单元,以及线性减缩积分单元。如果使用二次减缩积分单元,当应变超过20%~40%时要划分足够密的网格 3、如果模型中存在接触或大的扭曲变形,则应使用线性Quad或Hex单元,以及修正的二 次Tri单元和Tet单元,而不能使用其他的二次单元 4、对于以弯曲为主的问题,如果能够保证在所关心部位的单元扭曲小,使用非协调单元(例 如C3D8I单元)可以得到非常精确的结果 5、除了平面应力问题之外,如果材料是完全不可压缩的(例如橡胶材料),则应使用杂交 单元;在某些情况下,对于近似不可压缩材料也应使用杂交单元

ANSYS单元选取与计算精度

ANSYS单元选取与计算精度 ANSYS中常用的实体单元类型有solid45,solid92,solid185,solid187这几种。其中把solid45,solid185可以归为第一类,如果它们都是六面体单元,可以退化为四面体单元和棱柱体单元,单元的主要功能基本相同,(solid185还可以用于不可压缩超弹性材料)。solid92 solid187可以归为第二类,它们都是高阶单元每条边上均带中间节点,单元的主要功能基本相同。在ANSYS计算中选取单元的基本原则是优先选用大编号的单元类型。例如:对于第一类里面而言solid45和solid185单元,应该优先选用solid185。第二类里面应该优先选用solid187。ANSYS的单元类型是在不断发展和改进的,同样功能的单元,编号大的往往意味着在某些方面有优化或者增强。 solid185 是一种采用力与位移混合形状函数的线性单元,但可以退化为五面体或四面体单元。solid185支持大变形大应变,solid185单元用于构造三维固体结构。每个六面体单元有8个节点,在节点坐标系下每个节点有沿着x,y,z三个方向平移的自由度。solid185单元具有超弹性,应力钢化,蠕变,大变形和大应变能力。还可采用混合模式模拟几乎不可压缩弹塑性材料和完全不可压缩超弹性材料。 图2.3 单元类型solid185 Fig.2.3 element type solid185 ANSYS软件中常见的板壳单元有shell63,shell181等,shell63,shell181可以归为一类,若不规则形状的四节点四边形单元可以退化成三节点三角形单元。优先选取单元大编号的单元。即所有薄壁筒形结构均用shell181平面四节点四边形等参元来分析。shell181适合分析薄的及中等厚度的板壳结构零件。该单元有四个结点,每个结点有六个自由度,即在节点坐标系方向上沿x,y,z方向的平动自由度和x,y,z方向的转动自由度。这种单元类型还支持线性,大扭转和大应变和变厚度非线性分析。它既能用完全法也可用缩减法,可用于

自然选择学说的内容

自然选择学说的内容 一、自然选择学说的内容整合 1.自然选择学说内容的整合 2.自然选择的对象 (1)直接对象是生物的变异性状(表现型)。 (2)间接对象是相关的基因型。 (3)根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择,因而可以改变种群的基因频率。 3.自然选择的因素:对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。 4.自然选择的动力:生存斗争 (1)类型:包括种内斗争、种间斗争(竞争)、生物与无机环境之间的斗争。 (2)意义:生存斗争对生物的某些个体的生存不利,但对物种的生存是有利的,并能推动生物的进化。 5.自然选择的结果:适者生存。 二、现代生物进化理论的主要内容 1.种群是生物进化的基本单位 个体携带的基因随个体死亡而从基因库中消失,但随着繁殖它把自身一部分基因传给了后代,通过突变使新基因进入了基因库。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代,这个个体在进化上就没有意义。 2.突变和基因重组产生进化的原材料 (1 )可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突

变统称为突变。 (2)基因突变产生新的等位基因。这就可能使种群的基因频率发生变化。 (3)突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变。 (4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害。 (5)突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。 3.隔离与物种的形成 (1)种群与物种的比较 (2)隔离在物种形成中的作用 隔离是物种形成的必要条件,包括地理隔离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流,仅有地理隔离不能产生新的物种,生殖隔离才是物种形成的关键。 (3)物种形成的两种方式 ①渐变式:经过长期的历史年代逐渐形成。 ②骤变式:在很短时间内即可形成,如自然界中多倍体的形成。 4.自然选择决定生物进化的方向:

相关文档