ansys——solid

1、 /8SOLID65單元性質(zhì)SOLID65單元描述：SOLLD65單元用于含鋼筋或不含鋼筋的三維實(shí)體模型.該實(shí)體模型口I具有拉裂與壓碎的性能在混凝土的應(yīng)用方面，如用單元的實(shí)體性能來模擬混凝土，而用加筋性能來模擬鋼筋的作用當(dāng)然該單元也可用于其它方面，如加筋復(fù)合材料（如玻璃纖維）及地質(zhì)材料（如巖石）.該單元具有八個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度，即x,y,z三個(gè)方向的線位移；還可對(duì)三個(gè)方向的含筋情況進(jìn)行定義.本單元與SOLID45單元（三維結(jié)構(gòu)實(shí)體單元）的相似，只是增加了描述開裂與壓碎的性能本單元最重要的方面在于其對(duì)材料非線性的處理其可模擬混凝土的開裂（三個(gè)正交方向）、壓碎、塑性變形及徐變，還可模擬鋼

2、筋的拉伸、壓縮、塑性變形及蠕變，但不能模擬鋼筋的剪切性能.有關(guān)SOLLD65單元的更細(xì)節(jié)的描述請(qǐng)參見ANSYS理論手冊(cè)SOLID65的幾何模型圖(TetrahedraIOption-notrecommendod)四面體選項(xiàng)，不推薦(PrismOption)棱柱體選項(xiàng)SOLID65輸入數(shù)據(jù)：關(guān)于單元幾何圖形、節(jié)點(diǎn)位置、單元坐標(biāo)系請(qǐng)見上圖.單元性質(zhì)為八節(jié)點(diǎn)各向同性材料,單元包括一種實(shí)體材料和三種鋼筋材料，用命令MAT輸入對(duì)混凝土材料的定義，而有關(guān)鋼筋的細(xì)則需在實(shí)常數(shù)中定義，包括材料號(hào)、體積率、方向角（THETA.PHI）,鋼筋的方向角町通過命令/Esliape以圖示方式校驗(yàn).體枳率是指鋼筋的體積與

3、整個(gè)單元體枳的比，鋼筋的方向通過單元坐標(biāo)系中的兩個(gè)角度（度制）來定義.當(dāng)鋼筋的材料號(hào)為0或等于單元的材料號(hào)時(shí)則不考慮它的作用.另外，有關(guān)混凝土的材料定義，如剪切傳遞系數(shù)，拉應(yīng)力，壓應(yīng)力都應(yīng)在數(shù)據(jù)表中給出,詳細(xì)描述見表SOLID65混凝土材料數(shù)據(jù)表”.通常剪力傳遞系數(shù)為01.0,0表示平滑的裂縫（完全喪失剪力傳遞作用），1表示粗糙的裂縫（幾乎沒有失去剪力傳遞作用）.這就有利于對(duì)裂縫開裂與閉合進(jìn)行描述.有關(guān)單元荷載的描述見“節(jié)點(diǎn)單元荷載”（ANSYS幫助中專有一節(jié)）.壓力作為面荷載作用在單元表面如SOLID65的幾何模型圖”中帶圈數(shù)字所示.主動(dòng)力作用在單元內(nèi).溫度和熱流量可在節(jié)點(diǎn)上作為單元體荷載輸

4、入.節(jié)點(diǎn)I的溫度T(I)默認(rèn)為TUNIF,如其它節(jié)點(diǎn)溫度沒有被指定，則它們默認(rèn)為T(I).對(duì)于其它的輸入模型未指定溫度時(shí)默認(rèn)值都為TUNIF.對(duì)熱流量的設(shè)定除用0取代TUNIF外與溫度的設(shè)定是相同的.用命令TREF和BETAD分別用來設(shè)定整體的基準(zhǔn)溫度和阻尼值.用MAT命令指定與單元相關(guān)的基準(zhǔn)溫度值(MP，REFT)或阻尼值(MP,DAMP),但不能對(duì)鋼筋的材料號(hào)進(jìn)行以上定義.KEYOPT(1)用于設(shè)定是否考慮人變形，KEYOPT(5)和KEYOPT(6)則提供是多種單元輸出選項(xiàng)(詳見單元解答).KEYOPT(7)是與是否考慮應(yīng)力松地相關(guān)的項(xiàng)，當(dāng)KEYOPT=1時(shí)表示考慮，目的是加速裂縫即將開

5、裂時(shí)計(jì)算的收斂(在混凝土材料數(shù)據(jù)表的第9個(gè)系數(shù)中的輸入值即為拉伸應(yīng)力松弛的折減系數(shù)).應(yīng)力松地并不能反應(yīng)因?yàn)榇紊芽p的產(chǎn)生而引起的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的變化.松弛系數(shù)在裂縫處為零，因此，相應(yīng)的開裂面上的剛度也是零.在幾何非線性分析時(shí)可用“SOLCONTROL,INCP”命令設(shè)定考慮抗壓剛度的影響.抗壓剛度的影響在線性屈曲分析中會(huì)被自動(dòng)考慮.SOLD65單元輸入總結(jié)：節(jié)點(diǎn)：IJ.K,L,M,N,O,P自由度：UX,UY,UZ實(shí)常數(shù)：MAT1.VR1.THETA1,PHI1,MAT2,VR2,THETA2,PHI2,MAT3,VR3,THETA3.PHI3(這里的XIATn是材料號(hào)，VRn是體積率，而TH

6、ETAn和PHI11方向角，代表了三種鋼筋材料)材料性質(zhì)：EX,ALPX,PRXYorNUXY,DENS(用于混凝土)EX,ALPX,DENS(用于每種鋼筋)還可通過MAT命令設(shè)定阻尼與基準(zhǔn)溫度.表面荷載：壓力面1(J-I-L-K),面2(I-J-N-M),面3(J-K-O-N),面4(K-L-P-O),面5(L-I-M-P),面6(M-N-O-P)體荷載：溫度T(I),T(J),T(K),T(L),T(M),T(N),T(O),T(P)熱流量-FL(I),FL(J),FL(K),FL(L),FL(M),FL(N),FL(O),FL(P)特性：Plasticity(塑性)Creep(蠕變徐變)

7、Cracking(開裂)Cmshuig(壓碎)Largedeflection(人變形)Largestram(人應(yīng)變)Stressstiffening(應(yīng)力強(qiáng)化)Buthanddeath(單元生死)AdaptivedescentKEYOPT(l)人變形控制：0-考慮人變形-不考慮KEYOPT(5)混凝土線性解的輸出控制：0-只打印質(zhì)心的線性解1-給出每個(gè)枳分點(diǎn)的解-輸出節(jié)點(diǎn)應(yīng)力KEYOPT(6)混凝土非線性解輸出控制：0-只打印質(zhì)心的線性解-同時(shí)還給出積分點(diǎn)的解KEYOPT(7)開裂后應(yīng)力松馳考慮選項(xiàng)：0-不考慮拉伸應(yīng)力松馳1-考慮應(yīng)力松馳，有助于計(jì)算收斂SOLID65單元信息：列在“SOLLD

8、65混凝土材料數(shù)據(jù)表”中的數(shù)據(jù)項(xiàng)是通過TB命令來建立的.表中未重新賦值的項(xiàng)默認(rèn)為0或其特定默認(rèn)值.數(shù)據(jù)表首先用TE(withLAB=CONC)命令生成，再用命令TBTEMP定義溫度，用命令TBDATA定義其余表項(xiàng).最多可定義六種溫度，相應(yīng)與每種溫度都可用TBDATA建立ClC9各項(xiàng)的值.SOLID65混凝土材料數(shù)據(jù)表常數(shù)含義1裂縫張開剪力傳遞系數(shù).2裂縫閉合剪力傳遞系數(shù)3單軸抗拉強(qiáng)度4單軸抗壓強(qiáng)度5雙軸抗壓強(qiáng)度6圍壓大小7圍壓下雙軸抗壓強(qiáng)度8圍壓下單軸抗壓強(qiáng)度9拉應(yīng)力折減系數(shù)當(dāng)KEYOPT(7)=1時(shí)有效(默認(rèn)為0.6).注：當(dāng)變量3(4)被設(shè)為時(shí)表示混凝土無開裂(無壓碎)，如只輸入前14項(xiàng)，

9、則58項(xiàng)取默認(rèn)值，如5-8項(xiàng)中給定了其中一項(xiàng)的值，則其余3項(xiàng)也必需給出.SOLID65輸出數(shù)據(jù)：與單元相關(guān)的解答輸出項(xiàng)有以卜兩方面：所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位移；其它輸出項(xiàng)見“SOLID65單元輸出數(shù)據(jù)說明表”一些細(xì)則的說明可見“SOLID65應(yīng)力輸出圖”.單元應(yīng)力的方向平行于單元坐標(biāo)系，只有當(dāng)非線性特性被考慮時(shí)才有相應(yīng)的輸出，當(dāng)然也只有對(duì)鋼筋參數(shù)進(jìn)行過定義，才有關(guān)于它的輸出.如可能發(fā)生開裂或壓碎，那具體情況也會(huì)在積分點(diǎn)上輸出，因?yàn)殚_裂和壓碎可能發(fā)生在任一積分點(diǎn)上.在POST1中用命令PLCRACK可顯示各積分點(diǎn)的狀態(tài).對(duì)輸出結(jié)果更普便的說明可參見“結(jié)果輸出說明”，對(duì)各種結(jié)果數(shù)據(jù)(圖形)的查看方法請(qǐng)見A

10、NSYS入門指南.SOLID65應(yīng)力輸出圖單元輸出說明表的有關(guān)事項(xiàng)解釋如下：表中第一列給出了各輸出項(xiàng)的名稱，用命令ETABLE(POST1)及ESOL(POST26)可定義這些變量用于查詢.第三列表示某一變屋值是否在輸出文件中給出，第四列某一變量值是否在結(jié)果文件中給出.無論是第三還是第四列，“Y”表示可以輸出，列中的具體數(shù)值則表示在滿足特定條件時(shí)才輸出，而“一”則表示不輸出.SOLID65單元輸出數(shù)據(jù)說明表NameDefinition0REL單元號(hào)YYNODES節(jié)點(diǎn)：I,J,K,L,M,N,O,PYYMAT材料號(hào)YYNREINF鋼筋數(shù)量Y-VOLU:體積YYPRES壓力作用面P1由節(jié)點(diǎn)J,I,

11、L,K圍成;P2由I.J,N,M圍成;P3由J,K,O,N圍成;P4由K,L.P,O圍成;P5由L,I,M.P圍成;P6由M,N,O,P圍成.YYTEMP作用在各節(jié)點(diǎn)上的溫度T(I),T(J),T(K)，T(L),T(M),T(N),T(O),T(P)YY熱流量作用在各節(jié)點(diǎn)上的熱流量FL(I),FL(J),FL(K),FL(L).FL(M),FL(N),FL(O),FL(P)YYXC、YC,ZCLocationwhereresultsarereportedY6SXYZ,XY,YZ.XZ應(yīng)力11S：l,2,3主應(yīng)力11S:INT應(yīng)力強(qiáng)度11S:EQV等效應(yīng)力11EPELXY,Z、XY.YZ,XZ

12、彈性應(yīng)變11EPEL:1,2,3彈性主應(yīng)變1-EPEL:EQV等效彈性應(yīng)變711EPTHXY,乙XY.YZ,XZ平均熱應(yīng)變11EPTH:EQV等效熱應(yīng)變711EPPLXXZ、XY.YZ,XZ塑性應(yīng)變均值44EPPL:EQV等效塑性應(yīng)變744EPCRXY,乙XY.YZ,XZ蠕變均值44EPCR:EQV等效蠕變744NL:EPEQ等效塑性應(yīng)變均值44NL:SRAT二軸應(yīng)力與屈服面應(yīng)力Z比44NL:SEPL由應(yīng)力應(yīng)變曲線圖所得的平均等效應(yīng)力（混凝土的）44NL:HPRES靜水壓力-4THETCR.PHICR裂縫的方向角THETA和PHI11STATUS單元狀態(tài)22IRF鋼筋號(hào)3MAT材料號(hào)3VR體積

13、率3THETAX-Y平面內(nèi)的方向角3PHIX-Y平面外的方向角3EPEL單軸彈性應(yīng)變3S單軸彈性應(yīng)力3EPEL單軸彈性應(yīng)變均值55EPPL單軸塑性應(yīng)變均值55SEPL應(yīng)力應(yīng)變曲線上的平均等效應(yīng)力（鋼筋的）55EPCR單軸蠕變均值（鋼筋）551、混凝土求解項(xiàng)目（輸出每個(gè)積分點(diǎn)（如KEYOPT（5）=1）和質(zhì)心）2、單元狀態(tài)表（SOLID65單元狀態(tài)表）對(duì)應(yīng)項(xiàng)含意：Cmshed：混凝土被壓碎Opend：混凝土開裂，裂縫張開Colesed：混凝土開裂，但裂縫閉合Neither：混凝土即未開裂也未壓碎3、鋼筋求解項(xiàng)給出每種鋼筋情況4、混凝土非線性積分點(diǎn)解(如KEYOPT(6)=3andtheeleme

14、nthasanonlinearmaterial)5、鋼筋非線性積分點(diǎn)解(如KEYOPT(6)=3andtherebarhasanonlinearmaterial)6、僅在質(zhì)心利用*GET命令可得的選項(xiàng).7、等效應(yīng)變用一個(gè)有效的泊松比：對(duì)于彈性和熱量問題這個(gè)值通過“MP,PRXY”命令設(shè)定，對(duì)于塑性和蠕變問題這個(gè)值被設(shè)為05SOLID65混合單元輸出項(xiàng)DescriptionNamesofItemsOutput0RNodalStressSolutionTEMP,S(X,Y,Z,XY,YZ,XZ),SINT,SEQV11、如果KEYOPT(5)=2,則輸出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值SOLID65單元狀態(tài)對(duì)應(yīng)表狀態(tài)

15、方向1的狀態(tài)方向2的狀態(tài)方向3的狀態(tài)1CrushedCrushedCrushed2OpenNeitherNeither3ClosedNeitherNeither4OpenOpenNeither5OpenOpenOpen6ClosedOpenOpen7ClosedOpenNeither8OpenClosedOpen9ClosedClosedOpen10OpenClosedNeither11OpenOpenClosed12ClosedOpenClosed13ClosedClosedNeither14OpenClosedClosed15ClosedClosedClosed16NeitherNeith

16、erNeither“SOLID65項(xiàng)目和序號(hào)表”中列出了在后處理中可通過ETABLE命令加參數(shù)及數(shù)字序號(hào)的方法定義町列表察看的有關(guān)變量的細(xì)則.詳細(xì)參見ANSYS基本分析指南中有關(guān)“TheGeneralPostprocessor(POST1)M和4tTheItemandSequenceNumberTableM部分卜而是表格的一些使用說明：Name指在“SOLID65單元輸出數(shù)據(jù)說明表”中的有關(guān)變量.Item命令ETABLE中使用的參數(shù).IJV.P節(jié)點(diǎn)IJ,.P所對(duì)應(yīng)的數(shù)字序號(hào).IP積分點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)字序號(hào)SOLID65項(xiàng)目和序號(hào)表OutputQuantityName（變量名）ETABLE和ESOL命

17、令輸入項(xiàng)Item（參數(shù)）Rebar1Rebar2Rebar3EPEL單軸彈性應(yīng)變均值SMISC135SIGSMISC246EPPL單軸塑性應(yīng)變均值NMISC414549EPCR單軸蠕變均值NMISC424650SEPL應(yīng)力應(yīng)變曲線上的平均等效應(yīng)力NMISC434751SRATNMISC444852OutputQuantityName（變量名）ETABLE和ESOL命令輸入項(xiàng)Item（參數(shù)）IJKLMN0PPl（壓力作用面1）SMISC87109P2（壓力作用面2）SMISC11121413P3（壓力作用面3）SMISC15161817P4（壓力作用面4）SMISC19202221P5（壓力作用

18、面5）SMISC24232526P6（壓力作用面6）SMISC27282930S:1主應(yīng)力1NMISC16111621263136S:2主應(yīng)力2NMISC27121722273237S:3主應(yīng)力3NMISC38131823283338S:INT應(yīng)力強(qiáng)度NMISC49141924293439S:EQV等效應(yīng)力NMISC510152025303540熱流量作用在各節(jié)點(diǎn)上的影響NMISC109110111112113114115116OutputQuantityName（變量名）ETABLE和ESOL命令輸入項(xiàng)ItemIntegrationPoint12345678STATUS單元狀態(tài)NMISC53606774818895102Dir1THETCR平面內(nèi)的方向角NMISC54616875828996103PHICR平面外的方向角NMISC55626976839097104Dir2THETCR平面內(nèi)的方向角NM