Ansys中文幫助-單元詳解-PLANE2

單元詳解—PLANE2單元性質(zhì)：2維6節(jié)點三角形實體結(jié)構(gòu)單元有效產(chǎn)品：MPMEST<><>PR<><><>PPEDPLANE2單元說明PLANE2是一個6節(jié)點三角形單元，與8節(jié)點的PLANE82單元兼容。本單元具有一個二次的位移函數(shù)，可以較好地適應不規(guī)則的模型網(wǎng)格(比如由不同的CAD/CAM系統(tǒng)所產(chǎn)生的模型)。本單元有6個節(jié)點，每個節(jié)點有2個自由度，分別為x和y方向的平移，既可用作平面單元(平面應力或平面應變)，也可以用作軸對稱單元。本單元具有塑性、蠕變、輻射膨脹、應力剛度、大變形以及大應變的能力。關于本單元的更多細節(jié)見ANSYS公司理論手冊中的PLANE2。圖2.1PLANE2單元幾何PLANE2輸入數(shù)據(jù)在圖2.1:"PLANE2單元幾何"中給出了PLANE2單元的幾何形狀，節(jié)點位置和坐標系。除了節(jié)點外。單元輸入數(shù)據(jù)還包括一個厚度(僅當KEYOPT(3)=3時)以及正交異性材料特性。正交異性材料的方向與單元坐標系方向一致，單元坐標系的方向在"坐標系"中說明。單元載荷在"節(jié)點和單元載荷"中說明。壓力可以作為單元邊界上的面載荷輸入，如圖2.1:"PLANE2單元幾何"中帶圓圈數(shù)字所示。正壓力指向單元內(nèi)部?？梢暂斎霚囟群土髁孔鳛閱卧?jié)點處的體載荷。節(jié)點I處的溫度T(I)默認為TUNIF。如果不給出其它節(jié)點處的溫度，則默認等于T(I)。如果給出了所有角節(jié)點的溫度，各中間節(jié)點的溫度默認為其相鄰角節(jié)點溫度的平均值。對于任何其它的輸入方式，未給定的溫度默認為TUNIF。對于流量的輸入與此類似，只是默認值用零代替了TUNIF。對平面問題，除了KEYOPT(3)=3的情況外，本單元如有節(jié)點力，應輸入每單位厚度的力值；對軸對稱問題應輸入整個圓周(360°)的力值。通過ISTRESS或ISFILE命令可以對本單元施加初始應力。進一步的信息見"ANSYS基本分析指南"中的初始應力載荷。另外，將KEYOPT(9)設置為1，可以通過用戶子程序USTRESS來讀取初始應力。關于用戶子程序的細節(jié)見"ANSYS用戶程序特性指南"。在進行幾何非線性分析時，可以使用SOLCONTROL,,,INCP命令來包含壓力的影響。在線性特征值屈曲分析中自動包括壓力載荷剛度效應。如果需要非對稱的壓力載荷剛度效應矩陣，使用NROPT,UNSYM命令。在"PLANE2輸入?yún)R總"中給出了本單元輸入數(shù)據(jù)的一個匯總。在"單元輸入"中給出了本單元輸入數(shù)據(jù)的一般說明。對于軸對稱問題，見"軸對稱單元"。PLANE2輸入?yún)R總節(jié)點：I,J,K,L,M,N自由度UX,UY實常數(shù)如果KEYOPT(3)=0,1,或2-無如果KEYOPT(3)=3-輸入厚度THK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面載荷壓力-邊1(J-I),邊2(K-J),邊3(L-K)體載荷溫度--T(I),T(J),T(K),T(L),T(M),T(N)流量--FL(I),FL(J),FL(K),FL(L),FL(M),FL(N)特定求解能力塑性、蠕變、輻射膨脹、應力剛度、大變形、大應變、生死單元、自適應下降、初應力輸入關鍵選項KEYOPT(3)–單元行為:0-平面應力1-軸對稱2-平面應變(Z向應變=0.0)3-帶有厚度輸入的平面應力KEYOPT(5)-額外應力輸出0-輸出基本單元解1-輸出積分點應力2-輸出節(jié)點應力KEYOPT(6)-額外表面結(jié)果輸出0-輸出基本單元解3-同時輸出各積分點處的非線性結(jié)果4-對有非零壓力的各邊輸出表面結(jié)果KEYOPT(9)-初應力子程序選項(只有直接輸入KEYOPT命令才可用)0-不使用用戶子程序提供初應力(默認)1-從用戶子程序USTRESS讀入初應力數(shù)據(jù)(如何寫用戶子程序見ANSYS用戶程序特性指南)PLANE2輸出數(shù)據(jù)與單元有關的結(jié)果輸出有兩種形式：·包括在整個節(jié)點解中的節(jié)點位移?！じ郊拥膯卧敵?，見表2.1"PLANE2單元輸出定義"。在圖2.2"PLANE2應力輸出"中顯示了幾個輸出項。單元應力的方向平行于單元坐標系。對于單元中任意具有非零壓力的邊，可以輸出表面應力；表面應力定義為平行或垂直于邊界線，例如IJ邊的表面應力定義為平行和垂直IJ線，對于平面問題沿Z軸方向，對于軸對稱問題沿環(huán)向。在"結(jié)果輸出"中給出了對于結(jié)果輸出的一般說明。查看的方法見"ANSYS基本分析指南"。圖2.2PLANE2應力輸出單元輸出定義表使用如下標記:在名稱列中的冒號(：)表示該項可以用分量名方法[ETABLE,ESOL]處理；O列表示該項可用于Jobname.OUT文件；R列表示該項可用于結(jié)果文件。無論O列或R列，Y表示該項總是可用的，數(shù)字表示表的一個注解,其中說明了使用該項的條件；而減號"-"表示該項不可用。表2.1PLANE2單元輸出定義名稱定義OREL單元號YYNODES單元角節(jié)點(I,J和K)YYMAT單元材料號YYTHICK單元平均厚度YYVOLU:單元體積YYXC,YC結(jié)果輸出點位置Y3PRES壓力，P1在節(jié)點J,I；P2在K,J；P3在L,KYYTEMP溫度T(I),T(J),T(K),T(L),T(M),T(N)YYFLUEN流量FL(I),FL(J),FL(K),FL(L),FL(M),FL(N)YYS:X,Y,Z,XY應力(對平面應力單元SZ=0.0)YYS:1,2,3主應力Y-S:INT應力強度Y-S:EQV當量應力YYEPEL:X,Y,Z,XY單元的彈性應變YYEPEL:1,2,3單元的彈性主應變Y-EPEL:EQV單元的當量彈性應變[4]-YEPTH:X,Y,Z,XY單元的平均熱應變YYEPTH:EQV單元的當量熱應變[4]-YEPPL:X,Y,Z,XY單元的塑性應變22EPPL:EQV單元的當量塑性應變[4]-2EPCR:X,Y,Z,XY單元的蠕變應變22EPCR:EQV單元的當量蠕變應變[4]-2EPSW單元的輻射膨脹應變22NL:EPEQ節(jié)點的當量塑性應變22NL:SRAT節(jié)點的真實應力與屈服面應力之比22NL:SEPL節(jié)點在應力-應變曲線上的當量應力22NL:HPRES節(jié)點靜水壓力-2FACE側(cè)邊標號11EPEL(PAR,PER,Z)側(cè)邊彈性應變(平行,垂直,Z向或環(huán)向)11TEMP側(cè)邊平均溫度11S(PAR,PER,Z)側(cè)邊應力(平行,垂直,Z向或環(huán)向)11SINT側(cè)邊應力強度11SEQV側(cè)邊當量應力11LOCI:X,Y,Z積分點位置-Y注解:1表面解輸出(如果KEYOPT(6)=4且對于非零壓力邊界)。2非線性結(jié)果,只有在單元為非線性材料特性時才輸出。3僅用作*GET命令的輸出項，給出單元中心處結(jié)果。4當量應變使用有效泊松比：對于彈性和熱問題，該值由用戶給出(MP,PRXY命令)；對于塑性和蠕變問題，該值設為0.5。表2.2PLANE2其它單元輸出說明輸出項名稱OR積分點非線性結(jié)果EPPL,EPEQ,SRAT,SEPL,HPRES,EPCR,EPSW1-積分點應力LOCATION,TEMP,SINT,SEQV,EPEL,S2-節(jié)點應力LOCATION,TEMP,S,SINT,SEQV3-注解1當單元材料為非線性且KEYOPT(6)=3時在各積分點處輸出；2當KEYOPT(5)=1時在各積分點處輸出；3當KEYOPT(5)=2時在各角點處輸出；表2.3:"PLANE2輸出項和序列號"列出了可以通過ETABLE命令,采用序列號方法輸出的內(nèi)容列表。更多信息見"ANSYS基本分析指南"中關于一般后處理(POST1)部分和本手冊中關于"輸出項和序列號表"部分。在表2.3:"PLANE2輸出項和序列號"中使用以下標記：NAME與表2.1:"PLANE2單元輸出定義"中相同定義的輸出量；ITEM用于ETABLE命令的預先定義的輸出項；E對于單值或常數(shù)型單元數(shù)據(jù)的序列號；I,J,K,L,M,N節(jié)點I,J,K,L,M,N處數(shù)據(jù)的序列號；表2.3PLANE2輸出項和序列號輸出量名稱ETABLE和ESOL命令輸入ItemEIJKLMNP1SMISC-21----P2SMISC--43---P3SMISC-5-6---使用ETABLE命令的表面解的輸出項和序列號見本手冊中的表面解。PLANE2假設和限制·單元的面積必須大于零?！S對稱分析，PLANE2單元必須位于總體坐標的X-Y平面中，Y軸必須是對稱軸，如圖2.1"PLANE2單元幾何"所示；軸對稱結(jié)構(gòu)建模必須滿足X≥0?！h除一條邊上的中間節(jié)點，則意味著沿該邊的位移變化為線性的，而不再是拋物線的。關于使用有中間節(jié)點的