ANSYS单元类型选择方法 附ansys结构单元与材料应用手册下载

单元类型选择概述

ANSYS提供的广泛单元库使得在面对不同物理场和结构特性时，选择合适的单元成为可能。单元选择的目标是精准定位到适用于特定分析问题的少数几种单元上，以实现最佳的数值模拟效果与资源利用的最大化。




单元类型选择策略

为了实现这一目标，可采用一系列精心设计的策略，旨在通过逻辑划分与细致渐进的方法筛选出最适合的单元类型：

1. 物理场过滤：首先，通过设定物理场过滤菜单，明确识别出与分析问题相关的单元集。这种方法将预定义的单元集合缩减至仅包含物理场分析所需的单元，极大缩短初步筛选时间。

2. 几何形状与结构性质：基于模型的几何布局和结构的复杂度，选定单元的初步大类。例如，线性结构的模拟可能只局限于“Plane、Shell”单元；而三维模型通常适用于以“Beam、Solid”为代表的单元类型。

3. 空间维数的细化：通过进一步考虑模型结构的三维特征，系统地进一步细分单元类别。如，选择过特定应条件的Beam类单元后，可根据结构的维数（2D或3D）来决定单元的具体类型。

4. 阶次的选择：在单元类别初步确定后，根据阶次的不同（即从低阶到高阶的单元类型），进一步缩小单元选择范围。例如，在确定为SolidQuad单元后，根据单元阶次分为不同具体类型。

5. 形状的精确性：针对三维实体模型，为达到更高的精度与性能，可能需选择六面体（Brick）还是四面体（Tet）单元，以适应不同几何形状与分析需求。

6. 性质与问题类型：基于分析问题的物理性质，如弹性、塑性或特定载荷性质，选择最合适的单元类型。例如，在应力分析中选择弹性行为模型（如Beam3）或考虑塑性变形的模型进行分析。

7. 深入探讨与验证：在完成前部选择流程后，各可能的单元类型将被确定在2到3种之间。因此，进一步阅读相应单元的手册，重点关注其描述与案例分析、必要的参数输入、关键设置与载荷考量，以及了解预期的输出数据，确保选择的单元类型与实际分析问题高度相符。