一、Y切石英板的静态分析；1.1问题描述；计算对象为一块石英板，其尺寸为：长度方向（x轴）；板厚度方向两个平面有电极，大小为V/2=1000；该石英板的材料常数为：密度ρ=2650kg/m3；压电常数矩阵：；介电常数矩阵：；1.2理论解；边值问题为：；电极所在平面单位面积上电荷的理论解为：（1）自由；（2）夹支表面；1.3ANSYS求解；(1)单元选择；根据
一、Y切石英板的静态分析 1.1 问题描述 计算对象为一块石英板，其尺寸为： 长度方向（x轴）：L=0.5m 厚度方向（y轴）：H=2h=0.01m 宽度方向（z轴）：W=0.05m 板厚度方向两个平面有电极，大小为V/2=1000v。用ANSYS计算自由和夹支边界两种情况下的电极所在平面单位面积上的电荷σe。
该石英板的材料常数为： 密度ρ=2650kg/m3 弹性常数矩阵：
压电常数矩阵：
介电常数矩阵：
1.2 理论解 边值问题为：
电极所在平面单位面积上电荷的理论解为： （1）自由表面
（2）夹支表面
1.3 ANSYS求解 (1) 单元选择 根据该石英板的材料属性，可以选择solid226单元进行求解。Solid226单元为耦合场20节点六面体单元，KEYOPT(1)=1001即可激活压电自由度、位移和电压。 输入“/prep7”进入前处理。 APDL：et,1,solid226,1001 ET命令的功能为从单元库中指定一个单元类型。其使用格式为： ET, ITYPE, Ename, KOP1, KOP2, KOP3, KOP4, KOP5, KOP6, INOPR
(2) 介电系数矩阵 由于该石英板介电常数为不是各项同性的，所以需要用TB，DPER和TBDATA命令指定各向异性介电系数矩阵中的各项，ANSYS中需要输入的是相对介电常数，因此需要用介电常数除以真空中介电常数ε0=-8.854?10-12。TBOPT=0则指定恒应变介电系数矩阵[εS]； TBOPT=1则指定恒应力介电系数矩阵[εT]，后者将被转换为恒应变介电系数矩阵[εS]。值得指出的是，solid5单元只能用MP命令制定PERX，PERY和PERZ三项，所以本次计算不采用。 ANSYS中输入相对介电系数矩阵的各项时也需要注意顺序，其顺序如下：
从而该石英的介电系数矩阵可以按如下输入： tb,DPER,1 tbdata,1,4.4,4.5642 tbdata,5,0.0971 TB和TBDATA指令用于输入矩阵中的各项。其中DPER用于指定该矩阵为各向异性相对介电系数矩阵，另外ANEL为各项异性弹性系数矩阵，PIEZ为压电系数矩阵。与ANSYS中介电系数矩阵的输入类似，弹性系数矩阵和压电系数矩阵的输入也要遵从ANSYS中的规则。
(3) 弹性系数矩阵 弹性系数矩阵主要包括刚度系数矩阵[c]和柔度系数矩阵[s]。用户可以用TBOPT在这两种矩阵中选择。ANSYS中刚度系数矩阵[c]中常数的顺序为：
从而该石英的弹性系数矩阵可以按如下输入： tb,ANEL,1 tbdata,1,86.74E9,-8.25E9,27.15E9,,-3.66E9
! c11,c21,c31,c61,c41 tbdata,7,129.77E9,-7.42E9,,5.7E9
! c22,c32,c62,c42 tbdata,12,102.83E9,,9.92E9
! c33,c63,c43
tbdata,16,29.01E9,,2.53E9
! c66,c46,c56 tbdata,19,38.61E9
! c44 tbdata,21,68.81E9
(4) 压电系数矩阵 压电矩阵可以定义压电应力矩阵[e]或压电应变矩阵[d]。压电应力矩阵[e]与各项异性弹性刚度矩阵[c]相联系，而压电应变矩阵[d]与弹性柔度矩阵[s]相联系。ANSYS中压电应力矩阵[e]中常数的顺序为：
因此命令流可以输入如下： tb,PIEZ,1 tbdata,1,0.171
! e11 tbdata,4,-0.152
! e21 tbdata,7,-0.0187
! e31 tbdata,11,-0.095,0.067
! e62,e63 tbdata,13,0.067
! e41 tbdata,17,0.108,-0.0761
(5) 网格划分 由于本次求解使用的solid226为高阶单元，因此厚度方向划分两层网格即可，即单元长度可选为H的一半0.005m： LESIZE,ALL,5e-3, , , ,1, , ,1 Vmesh,1 LESIZE命令用来对所选择的线设置网格单元大小，格式为： LESIZE, NL1, SIZE, ANGSIZ, NDIV, SPACE, KFORC, LAYER1, LAYER2, KYNDIV 划分后网格如下图：
(6) 静态求解 输入“/solu”进入求解部分。 通过“ANTYPE”命令指定一种分析类型和重启动状态。其格式为： ANTYPE, Antype, Status, LDSTEP, SUBSTEP, Action 本例是静态求解，故该命令可为： /solu antype,static
!选取静态求解 nsel,s,loc,y,0
!定义下表面电压 d,all,volt,1000 !d,all,ux,0
!约束下表面，若自由边界则不需要 nsel,s,loc,y,H1 d,all,volt,-1000
!定义上表面电压 !d,all,ux,0
!约束上表面，若自由边界则不需要 nsel,all solve fini
通过NSEL命令来选择一组节点子集。使用格式为： NSEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KABS
通过D命令在节点上施加DOF约束。其格式为： D, NODE, Lab, VALUE, VALUE2, NEND, NINC, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6
(7) 通用后处理 三亿文库包含各类专业文献、外语学习资料、应用写作文书、高等教育、中学教育、专业论文、37华科大压电材料等内容。　
　压电材料概述_广告/传媒_人文社科_专业资料。本文介绍了压电效应的作用机理以及材料产生压电效应的原因,并综合概括了压电材料的发展历程及现今的研究方向。压... 　压电材料及其应用 学院:材料学院 专业:材料科学与工程系 班级:1019001 姓名:李耘飞 学号: 压电材料及其应用李耘飞 材料科学与工程
一、压电... 　华科大压电材料_能源/化工_工程科技_专业资料。一、Y 切石英板的静态分析 1....c44 ! c55 (4) 压电系数矩阵 压电矩阵可以定义压电应力矩阵[e]或压电应变... 　压电材料PZT_材料科学_工程科技_专业资料。压电材料PZT 压电材料 PZT 压电常数(Piezoelectric Constant)是压电体把机械能转变为电能或把电 能转变为机械能的转换... 　关于压电材料_材料科学_工程科技_专业资料。压力与电流关系现阶段研究较多的压电复合材料是由压电陶瓷 (如 PZT,PbTiO。)和聚合物(如 PVDF,环氧树脂) 复合成的。... 　压电材料的研究现状及其应用摘要:简要介绍了压电材料的发展历史,详细叙述了压电陶瓷、压电单晶、压电复合材料及 压电聚合物的发展状况,并对压电材料对日常生活的... 　压电陶瓷_电子/电路_工程科技_专业资料。上海大学课程论文 论文题目:压电陶瓷的发展现状与趋势 课程名称:先进无机材料 学号: 姓名:汤立 2016 年 5 月 ... 　压电复合材料_材料科学_工程科技_专业资料。复合材料压电复合材料摘 要: 从压电材料的压电效应入手, 介绍了压电材料的分类及 结构组成。针对不同压电材料在生产...基于ANSYS的多场耦合问题的仿真
多场耦合（multi-physics）是分析多个物理场之间的交互作用，例如热应力问题，压电分析，压阻分析，MEMS分析，流固耦合分析等等。对于单物理场进行分析的软件已经很多很多，但对多物理场进行有效仿真的软件并不多见，而ANSYS就是其中之一。
使用ANSYS进行多物理场仿真，总体上有两种途径：基于经典界面的方式和基于WORKBENCH的方式。
（1）基于WOKRBENCH的多物理场仿真
就一般用户而言，使用WORKBENCH方式会更容易一些。例如一个稳态热应力问题，只要先创建一个稳态热分析，然后把分析的温度场作为热载荷加载到静态结构分析中，就可以方便的进行耦合场的仿真，如下图。
但这只限于做单向的多物理场分析。而有些多物理场耦合问题属于双向耦合，例如流固耦合问题，此时如何使用WORKBENCH来进行分析呢？
对于这种问题，WORKBENCH也提供了一种方法，例如流固耦合问题。先创建一个结构分析，然后把结果导出为CFX流体分析，如下图。
从上图中，我们看不到是如何做双向耦合的。的确如此。WORKBENCH对于双向的流固耦合做了特殊的处理，我们看到上面的项目示意图中，对于结构分析，删去了求解单元格和结果单元格，而在结构分析中，添加了一个流固耦合交界面；最终的双向耦合设置，都是在CFX中进行的。
但是上述方式仅适用于流固耦合分析。对于其它双向耦合问题，我们还看不到WORKBENCH是如何处理的。
总之，WORKBENCH处理单向耦合问题非常简单方便，对于双向耦合问题，它处理流固耦合问题很方便，而对于其它耦合问题则还没有看到解决办法。
但是在经典界面中，则提供了许多求解多物理场的方法，远远超过了WORKBENCH的支持力度。
（2）基于经典界面的多物理场仿真
总体上，ANSYS经典界面提供了四种方法进行多物理场的仿真。分别简述如下。
（2.1）一种单元的方式（ANSYS称之为直接法）
在这种方法之下，使用一个单元，该单元的每一个节点上直接包含了所需要的多个物理场的自由度。然后就可以按照通常单一物理场的方式进行建模，仿真。
在这种多物理场单元中，用途最广的就是SOLID226单元，该单元的几何形状如下
该单元可以进行很多耦合场的仿真
从上图可以看出，对于热-结构分析，压阻分析，电弹分析，压电分析，热电分析，结构-热电分析，热-压电分析等等，该单元都可以支持。
只需要对该单元设置好关键字KEYOPT(1)，就可以方便的做某种分析。例如，对于压电分析，设置KEYOPT(1)=1001，则该单元的每个节点就有四个自由度:UX,UY,UZ,VOLT.然后按照单物理场的方式创建有限元模型，并设置边界条件并求解，就可以进行耦合场的分析了。
（2.2）物理环境的方式
物理环境就是物理文件。实际上是使用一个几何模型，而把不同场的特殊信息写到一个物理文件中，然后依次调用各场的物理文件来进行耦合分析。
以热应力分析问题为例，其分析步骤如下：
&定义热问题。
&写热物理文件。
&清除边界条件和选项。
&定义结构问题。
&写结构物理文件。
&读热物理文件。
&求解和后处理热问题。
&读结构物理文件。
&从热分析结果文件中读入温度。
&求解，后处理该物理问题。
从上述求解过程可以看到，在定义结构问题的时候，只是清除了热边界条件和选项，而几何模型还是一致的。那么在物理文件中包含一些什么东西呢？
根据ANSYS的帮助，一个物理文件所包含的信息如下
l 单元类型和关键字选项
l 材料属性
l 单元坐标系统
l 求解分析选项
l 载荷步选项
l 约束方程
l 耦合节点集
l 边界条件
l GUI偏好设置
l 分析标题
可见，它包含了除几何模型外的其它一切求解信息。
这样，我们明白了，所谓物理环境的方式，实际上是指：公用一个几何模型，然后对于场A的求解设置，写入到一个文件中；对于场B的所有设置，写入到一个文件中。然后依次读取这两个文件，进行分析。
（2.3）单代码耦合的方式
在这种方式之下，是在同一个数据库中，先创建第一个场完整的有限元模型，并设置好求解选项；然后对第二个场如法炮制；接着激活多求解器选项，进行一些耦合关系的设置，一次性求解并得到所有结果。
使用这种方式，在创建两个场的模型时，几乎是完全独立的。然后只是在solution中激活多求解选项，进行一些设置，以表明这种耦合关系而已。
用这种途径，思路十分清晰，而且两场的几何模型并不需要保持一致。这应该是在ANSYS中进行多物理场耦合的一种主导方法。
（2.4）多代码耦合的方式
单代码耦合方式是在ANSYS APDL中进行求解的，虽然此时有多个物理场，但是都在用ANSYS APDL求解器。
而多代码耦合方式则与此不同，以流固耦合问题为例。
此时，首先在ANSYS APDL中创建结构分析模型，然后在CFX中创建流体分析模型，接着在ANSYS
APDL中进行耦合关系的设置，接着分别启动ANSYS APDL和CFX进行计算，并通过接口进行通信。其流程如下
在这种方式下，已经不再像（2.3）那样仅仅在ANSYS
APDL内部操作了，而是两个软件分别计算，至于两个场之间的耦合作用是通过端口通信来解决的。显然，这是最有前途的一种方法，它意味着，我们可以联合ANSYS,NASTRAN,ABQUS,HYPERMESH等进行仿真，各自只做自己擅长的事情，而它们之间通过端口进行联系。
虽然很有前途，不过就ANSYS而言，该方法现在仅限于ANSYS
APDL和CFX之间的通信，还没有上升到ANSYS与ABAQUS，ANSYS与NASTRAN之间通信的程度。
那么有没有一种方法可以使得我们联合多款软件进行多物理场的分析呢？
就目前的情况而言，使用ISIGHT进行统筹规划，而分别对ANSYS
,NASTRAN,ABAQUS进行编程，然后通过数据文件进行信息的交换，这种方式是可行的。但是这需要用户同时懂得ANSYS,NASTRAN,ISIGHT的编程，而且恐怕要用MATLAB来进行中间信息的插值处理，这对用户提出了很高的要求。要达到这一步，一般的用户恐怕只好望而却步，而团队合作方式可能是解决此问题的有效途径。
已投稿到：
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。ANSYS&APDL中的压电分析_鹏城仿真汪_新浪博客
ANSYS&APDL中的压电分析
压电陶瓷简介
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的陶瓷材料。压电陶瓷除具有压电性外，还具有介电性、弹性等，已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。压电陶瓷利用其材料在机械应力的作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端出现符号相反的束缚电荷即压电效应。压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等。
压电效应分析是一种结构－电场耦合分析。当给石英和陶瓷等压电材料加电压时，它们会产生位移，反之若使之振动，则会产生电压。压力传感器就是压电效应的一种典型的应用。
一、单元选择
ANSYS中的压电分析只能用下列单元类型之一：&
1.PLANE13，KEYOPT（1）= 7，耦合场4节点四边形实体单元；
2.SOLID5，KEYOPT（1）= 0或3，耦合场6节点六面体单元；
3.SOLID98，KEYOPT（1）=
0或3，耦合场10节点四面体单元；&
4.SOLID226，​KEYOPT（1）=
1001，耦合场20节点六面体单元；
5.SOLID227，KEYOPT（1）=
1001，耦合场10节点四面体单元；​
KEYOPT选项激活压电自由度：位移和电压。对于SOLID5和SOLID98，KEYOPT(1)=3仅激活压电选项。
二、材料属性
在ANSYS中，压电模型需要的材料特性有介电常数（或叫电容率）、压电矩阵和弹性系数矩阵，一共三项。
1.介电常数（Relative Permittivity）
介电常数是反映材料的介电性质，或极化性质的，通常用ε来表示。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如，压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大，而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。
压电陶瓷极化处理之前是各向同性的多晶体，这是沿1(x)、2(y)、3(z)方向的介电常数是相同的，即只有一个介电常数。经过极化处理以后，由于沿极化方向产生了剩余极化而成为各向异性的多晶体。此时，沿极化方向的介电性质就与其他两个方向的介电性质不同。设陶瓷的极化方向沿3方向则有关系&
ε11=ε22≠ε33&即经过极化后的压电陶瓷具有两个介电常数ε11和ε33
由于压电陶瓷存在压电效应，因此样品处于不同的机械条件下，其所测得的介电常数也不相同。在机械自由条件下，测得的介电常数称为自由介电常数，在εT
表示，上角标T表示机械自由条件。在机械夹持条件下，测得的介电常数称为夹持介电常数，以εS表示，上角标S表示机械夹持条件。由于在机械自由条件下存在由形变而产生的附加电场，而在机械受夹条件下则没有这种效应，因而在两种条件下测得的介电常数数值是不同的。根据上面所述，沿3方向极化的压电陶瓷具有四个介电常数，即ε11T，ε33T，ε11S，ε11S。
2. 压电矩阵（Piezoelectric matrix）
对于一般的固体，应力T只引起成比例的应变S，用弹性模量联系起来，即T=YS；压电陶瓷具有压电性，即施加应力时能产生额外的电荷。其所产生的电荷与施加的应力成比例，对于压力和张力来说，其符号是相反的，用介质电位移D（单位面积的电荷）和应力T（单位面积所受的力）表示如下D=Q/A=dT。式中，d的单位为库仑/牛顿（C/N），这正是正压电效应。还有一个逆压电效应，既施加电场E时成比例地产生应变S，其所产生的应变为膨胀或为收缩取决于样品的极化方向。S=dE&式中，d的单位为米/伏（m/v）。上面两式中的比例常数d称为压电应变常数。对于正和逆压电效应来讲，d在数值上是相同的。
对于企图用来产生运动或振动（例如，声纳和超声换能器）的材料来说，希望具有大的压电应变常数d。另一个常用的压电常数是压电电压常数g，它表示内应力所产生的电场，或应变所产生的电位移的关系。常数g与常数d之间的关系如下：g=d/e&此外，还有不常用的压电应力常数e和压电劲度常数h；e把应力T和电场E联系起来，而h把应变S和电场E联系起来，既T=-eE&&&&&&&&&E=-hS&&&&&
与介电常数和弹性常数一样，压电陶瓷的压电常数也与方向有关，并且也需考虑“自由”，“夹持”、“短路”、“开路”等机械的和电学的边界条件。因此，也有许多个压电常数。
弹性系数矩阵（elastic&coefficient&matrix）
压电陶瓷是一种弹性体，它服从胡克定律：“在弹性限度范围内，应力与应变成正比”。设应力为T，加于截面积A的压电陶瓷片上，其所产生的应变为S，则根据胡克定律，应力T与应变S之间有如下关系
T=cS&&&&&&&&&&&&&&&&
式中，S为弹性顺度常数，单位为m2/N；C为弹性劲度常数，单位为N/m2
但是，任何材料都是三维的，即当施加应力于长度方向时，不仅在长度方向产生应变，宽度与厚度方向上也产生应变。设有如图1-2所示的薄长片，其长度沿1方向，宽度沿2方向。沿1方向施加应力T1，使薄片在1方向产生应变S1，而在方向2上产生应变S2，由（1-5）式不难得出
S1=S11T1 ，
S2=S12T1&&
上面两式弹性顺度常数S11和S12之比，称为泊松比，它表示横向相对收缩与纵向相对伸长之比。
由于压电陶瓷存在压电效应，因此，压电陶瓷样品在不同的电学条件下具有不同的弹性顺度常数。在外电路的电阻很小相当于短路，或电场强度E=0的条件下测得的称为短路弹性顺度常数，记作SE。在外电路的电阻很大相当于开路，或电位移D=0的条件下测得的称为开路弹性顺度常数，记作SD。由于压电陶瓷为各向异相性体，因此共有下列10个弹性顺度常数：
&SE11，SE12，SE13，SE33，SE44，SD11，SD12，SD13，SD33，SD44。
&同理，弹性劲度常数也有10个：
&CE11，CE12，CE13，CE33，CE44，CD11，CD12，CD13，CD33，CD44
ANSYS中，弹性系数矩阵为6&6矩阵（对2-D模型是4&4矩阵），它说明刚度系数（[c]矩阵）或柔度系数([s]矩阵)。
楣忓煄浠跨湡姹
博客等级：
博客积分：0
博客访问：3,112
关注人气：0
荣誉徽章：Elements&changes&of&ANSYS&12.1-14.0
在学习ANSYS过程中，许多人会遇到单元调整和替代的问题，下面给出ANSYS自12.1到14.0版的单元调整信息。对于较新的14.5和15.0希望有这方面资料的热心人事能够提供给我，谢谢！
changes(Form ANSYS 14.0)
This section describes changes
to elements at Release 14.0.
Some elements are not available
from within the GUI. For a list of those elements, see
Undocumented
following elements have been enhanced in this release:
-- These target segment elements now have an option to
define the symmetry condition of a constrained surface. This option
applies when a force distributed constraint uses a single pilot
node for the target element. The new KEYOPT(6) allows you to define
the symmetry condition with respect to the nodal coordinate system
of the pilot node.
-- These 2-D surface-to-surface target and contact
elements now support a geometry correction feature that can be
applied to circular contact and target surfaces to reduce
discretization errors associated with linear elements.
-- These 2-D surface-to-surface contact elements now
support the surface-projection-based method specified by setting
KEYOPT(4) = 3 for the contact detection option.
-- These 3-D contact elements now include squeal
damping for use in brake squeal analyses via the new real constants
FDMB and FDMS and the new KEYOPT(16).
-- For these 2-D and 3-D surface-to-surface contact
elements, the surface projection method of contact detection
(KEYOPT(4) = 3) can now be used in conjunction with the MPC contact
option (KEYOPT(2) = 2).
, , , , , , and
-- These 2-D and 3-D contact elements now offer the
following new or enhanced features:
Contact stabilization damping is now available via the new real
constants FDMN and FDMT and the new KEYOPT(15). As a result of this
new method, the use of real constant FKOP to input a damping
coefficient for standard or rough contact is
undocumented.
A critical temperature for bonding can be input via the new real
constant TBND.
For the birth and death option, contact elements are no longer
restricted to following the birth and death status of the
underlying elements.
-- These linear interface elements can now simulate
interfacial delamination of laminate composites and VCCT-based
general crack growth. The new KEYOPT(2) allows you to select
whether the element is to be used with a cohesive zone material or
-- These coupled-field solid elements have a new
option (KEYOPT10) to control the diagonalization of the element
damping matrix in coupled-field analyses with thermal and diffusion
degrees of freedom.
-- These hydrostatic fluid elements can now be used in
&Undocumented
following legacy element has been undocumented at this
Undocumented Legacy
Suggested Current-Technology
Recommendations
Set KEYOPT(1) =
information about other elements that have been undocumented in
prior releases, see the archived release notes on the .
changes(Form ANSYS 13.0)
This section
describes changes to elements at Release 13.0.
Some elements
are not available from within the GUI. For a list of those
elements, see
New Elements
Modified Elements
Undocumented Elements
Archived Elements
New Elements
The following
new elements are available in this release:
-- This element models axisymmetric solid surface loads acting on
general axisymmetric solid (
elements. The element has quadratic displacement behavior on the
master plane and is well suited to modeling irregular meshes on the
master plane. It is defined by two or three nodes on the master
plane, and nodes created automatically in the circumferential
direction (based on the master plane nodes).
-- This 3-D 20-node acoustic fluid element models the fluid medium
and the interface in fluid/structure interaction problems. This
element is well suited for modeling sound wave propagation and
submerged structure dynamics.
-- This 3-D 10-node acoustic fluid element models the fluid medium
and the interface in fluid/structure interaction problems. This
element is well suited for modeling sound wave propagation and
submerged structure dynamics.
-- This 2-D hydrostatic fluid element models fluids that are fully
enclosed by 2-D planar and axisymmetric solids. This element is
well suited for modeling fluid-solid interaction with
incompressible or compressible fluids under uniform pressure. It
can be used in geometrically linear as well as nonlinear static and
transient dynamic analyses.
-- This 3-D hydrostatic fluid element models fluids that are fully
enclosed by 3-D solids or shells. This element is well suited for
modeling fluid-solid interaction with incompressible or
compressible fluids under uniform pressure. It can be used in
geometrically linear as well as nonlinear static and transient
dynamic analyses.
-- This 2-D reinforcing element is used with a standard 2-D solid
or shell element (referred to as the base element) to provide extra
reinforcing to that element. It uses a smeared approach and is
suitable for modeling evenly spaced reinforcing fibers that appear
in layered form.
-- This 3-D 8-node thermal solid element is applicable to steady
state and transient analyses. The element has two forms:
homogeneous thermal solid and layered thermal solid. It is designed
to be a companion element for structural solid element
-- This 3-D 20-node thermal solid element is applicable to steady
state and transient analyses. The element has two forms:
homogeneous thermal solid and layered thermal solid. It is designed
to be a companion element for structural solid element
Modified Elements
The following
elements have been enhanced in this release:
-- This element now has a plane thickness option
(KEYOPT(3)).
-- This coupled thermal-fluid pipe element has a new KEYOPT(1) = 3
option to specify the PRES degree of freedom when it is connected
to a hydrostatic fluid element (
This option converts the fluid element mass flow rate to volume
change for compatibility with the new hydrostatic fluid
-- For improved accuracy in convection analyses, this 2-D surface
effect element has a new option for adding two extra nodes
elements. For the one-extra-node option (KEYOPT(5) = 1), film
effectiveness and free stream temperatures may now be input for
convection surface loads.
-- For the one-extra-node option (KEYOPT(5) = 1), film
effectiveness and free stream temperatures may now be input for
convection surface loads.
-- These 3-D surface-to-surface contact and target elements now
support a geometry correction feature that can be applied to
spherical and revolute contact and target surfaces to reduce
discretization errors associated with faceted surfaces.
-- These 3-D surface-to-surface contact elements support the new
projection-based method specified by setting KEYOPT(4) = 3 for the
contact detection option.
-- The following improvements are available for these contact
KEYOPT(10), which controls the contact stiffness update method, has
been simplified in these elements. Several of the options have been
removed from this KEYOPT; KEYOPT(10) = 0 and 2 are still
available.
A new real constant, STRM, allows you to specify the load step
number in which the ramping option for initial contact penetration
will take place. Used in conjunction with KEYOPT(9) = 2 or 4, this
feature is useful for modeling multiple interference fits that take
place sequentially over several load steps.
The following new contact output quantities are available: VREL --
GGAP -- true geometric gap/penetration at current
FSTART -- fluid penetration starting time.
(FSTART is available only for surface-to-surface contact
elements.)
-- You can now input a coefficient of restitution via the new
contact element real constant COR. When using impact constraints to
model impact between rigid bodies, the coefficient of restitution
can be used to model loss of energy during impact.
-- KEYOPT(4) has been removed from this four-node structural shell
element. The element now uses the constitutive algorithm
exclusively for nonlinear shell-thickness updates. Real constant
support has been undocumented.
-- KEYOPT(4) has been removed from these shell elements. The
elements now use the constitutive algorithm exclusively for
nonlinear shell-thickness updates.
-- These coupled field elements have been enhanced with new
nonlinear material capabilities. Plasticity, viscoelasticity, and
viscoplasticity/creep material properties can now be specified via
-- These current-technology elements now support stranded coil
analyses via the new KEYOPT(1) = 2 option. The stranded coil
analysis option is suitable for modeling a stranded winding with a
prescribed current flow direction vector. The stranded coil may be
voltage- or current-driven, as well as circuit-fed.
-- KEYOPT(2) and KEYOPT(4) have been removed from this eight-node
structural shell element. The element now uses an advanced shell
formulation that accurately incorporates initial curvature effects.
The new formulation generally offers improved accuracy in curved
shell structure simulations, especially when thickness strain is
significant or the material anisotropy in the thickness direction
cannot be ignored. Real constant support has been
undocumented.
Undocumented
The following
legacy elements have been undocumented at this release, as
Undocumented Legacy Element
Suggested Current-Technology
Recommendations
Set KEYOPT(3) = 3. Constrain
UZ, ROTX, and ROTY to simulate 2-D behavior. Issue a
,,BEAM command.
Set KEYOPT(3) = 3. Constrain
UZ, ROTX, and ROTY to simulate 2-D behavior. Issue a
,,BEAM command.
Set KEYOPT(3) = 3. Issue
a ,,BEAM command.
Set KEYOPT(3) = 3. Issue
a ,,BEAM or possibly a ,,TAPER command. A
command may be necessary.
Set KEYOPT(3) = 3. Constrain
UZ, ROTX, and ROTY to simulate 2-D behavior. Issue a
,,TAPER command. A
command may be necessary.
Set KEYOPT(1) = 6.
To simulate LINK10
functionality, set the
tension/compression option (real constant
Set KEYOPT(1) =
Set KEYOPT(3) = 2.
Issue ,,SHELL.
Set KEYOPT(1) =
p-elements:
The p-method has been
undocumented.
For information
about other elements that have been undocumented in prior releases,
see the archived release notes on the .
The following
legacy elements have been moved to the :
Archived Legacy Element
Suggested Current-Technology
Recommendations
Set KEYOPT(3) =
3. Issue a ,,BEAM command.
Constrain the UZ
degree of freedom to simulate 2-D behavior.
not support the circular gap option of CONTAC12.
Set KEYOPT(1) =
Set KEYOPT(2) =
(OCxxxxxx) commands to apply ocean
Set KEYOPT(3) =
2. May require a finer mesh.
(Homogenous Structural Solid)
Set KEYOPT(2) =
1. For nonlinear analysis, set KEYOPT(2) = 0 (default).
changes(Form ANSYS 12.1)
This section describes changes
to elements at Release 12.1.
Some elements are not available
from within the GUI. For a list of those elements, see
New Elements
Modified Elements
New Elements
following new element is available in this release:
-- This 2-D quadrilateral
element is available for modeling planar and axisymmetric magnetic
fields. It has up to two degrees of freedom per node: Z-component
of the magnetic vector potential (AZ), and electric scalar
potential (VOLT). The element is applicable to a static,
time-harmonic, and time-transient electromagnetic
following elements have been enhanced in this release:
-- For improved accuracy in
convection analyses, this 3-D surface effect element has a new
option for adding two extra nodes from elements.
-- For higher thermal accuracy
in fluid flows, two new options have been added to this
thermal-flow element (KEYOPT(9) = 1 and 2): central difference and
exponential schemes.
已投稿到：
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。}