ansys系列-线性、非线性分析（（实体、壳、梁单元）.pdf

节选段落一：
浅拱形梁静力分析与非线性分析对比
1111 问题描述及要求
浅拱形梁结构及尺寸如图 1所示：
xo
B
o1
θ
R
F
25 25 25 25 mmmmmmmm
12.5 12.5 12.5 12.5 mmmmmmmm梁横截面
图 1 浅拱形梁结构及尺寸图
浅拱形梁具体参数：拱角： �10=θ ，拱半径： mR 7.12= ，弹性模量：
aGPE 210= ，泊松比： 3.0=λ 。
分析要求：用同样的模型进行一个线性分析和一个非线性大挠度分析，并比
较挠度结果。同时采用 shell单元及梁单元进行对比分析。最后分别比较在铰支
条件下采用三种不同单元时“浅拱形梁的分析结果”。


节选段落二：
我们这里长度方向划分 500
个单元进行计算，然后与壳单元及梁单元进行比较。
3333 采用 shellshellshellshell单元求解
(1) 求解过程及结果
选用 shell181单元，长度方向划分 50个单元，宽度方向 2个单元，定义厚
度 12.5mm。固定约束约束两侧所有自由度；铰接只需要约束两侧节点的 UX、
UY及 UZ方向自由度。在中间位置施加总和力为 750N的力。线性分析不需要
进行设置；非线性分析需要打开大变形开关，设置总时间为 750s，总步长 10步。
可以得出，固支边界条件线性分析最大位移 5.866mm，非线性分析最大位移
12.18mm。


节选段落三：
梁单元及壳单元有限元计算时有假设性条件，存在一定误差，但
对于细长梁，这时的精度能够达到要求，又由于实体单元对网格划分要求比较高
及求解速度慢，不适合求解细长梁，因此求解细长梁时选用 BEAM单元求解即
可，没必要选用实体单元。
附录
程序 1 Solid单元程序
/PREP7
ET,1,SOLID185 !单元
MP,EX,1,2.1e11
MP,PRXY,1,0.3 !实常数
CYL4,1.11,-12.65,12.69375,85,12.70625,95,0.
025 !