單元詳解——Solid1853維8節(jié)點固體結構單元Solid185單元描述solid185單元用于構造三維固體結構.單元通過8個節(jié)點來定義,每個節(jié)點有3個沿著xyz方向平移的自由度.單元具有超彈性,應力鋼化，蠕變,，大變形和大應變能力.還可采用混合模式模擬幾乎不可壓縮彈塑材料和完全不可壓縮超彈性材料?？梢圆榭碶o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference了解\o"14.185.SOLID185-3-D8-NodeStructuralSolid"SOLID185的更多細節(jié)，Solid185單元的更高階單元是186。圖

185.1

Solid185單元SOLID185輸入數據單元的幾何和節(jié)點的位置見\o"Figure

185.1

SOLID185Geometry"Figure185.1:"SOLID185Geometry".單元由8個節(jié)點組成，定義為各向異性材料。默認的單元坐標系為全局坐標系，可以通過\o"ESYS"ESYS定義單元坐標系，既而可定義各向異性材料的方向。關于單元加載的描述見\o"2.8.NodeandElementLoads"NodeandElementLoads，壓力可作為面力加載在如\o"Figure

185.1

SOLID185Geometry"Figure185.1:"SOLID185Geometry"帶圓圈的數字所指的單元面上，正的壓力指向單元內部，

溫度可作為單元體力作用在節(jié)點上，節(jié)點I的溫度默認為TUNIF指定的溫度，如果其他節(jié)點的溫度沒有指定，默認和I節(jié)點溫度相同。一般情況下，如果沒有其他的溫度被指定，都默認為TUNIF指定的溫度。

KEYOPT(6)=1則單元采用混合模式，要了解關于混合模式使用的更多信息，可以訪問\o"ANSYSElementReference"ANSYSElementsReference里面的\o"2.15.3.ApplicationsofMixedu-PFormulations"ApplicationsofMixedu-PFormulations。你可以通過\o"ISTRESS"ISTRESS或\o"ISFILE"ISFILE命令給單元施加初始應力，可以通過\o"BasicAnalysisProceduresGuide"ANSYSBasicAnalysisGuide里的\o"2.6.13.InitialStressLoading"InitialStressLoading訪問更多的信息。同樣的，你可以設置KEYOPT(10)=1通過子程序USTRESS來讀入初始應力，可以通過ANSYSUserProgrammableFeatures了解子程序的更多信息。如同\o"2.3.CoordinateSystems"CoordinateSystems里面的描述一樣，你可以使用\o"ESYS"ESYS定義材料的方向和應力應變輸出的方向，使用\o"RSYS"RSYS來選擇輸出是在材料坐標系還是在全局坐標系。對于超彈性材料，應力應變的輸出總是在全局坐標系方向而不是材料或單元坐標系。solid185單元自動包括應力剛化的影響，如果要考慮應力剛化引起的剛度矩陣的不對稱，可以使用\o"NROPT"NROPT,UNSYM。\o"SOLID185InputSummary""SOLID185InputSummary"包括了單元輸入的摘要，要了解單元輸入的一般描述，查看\o"2.1.ElementInput"ElementInput.。SOLID185單元輸入摘要節(jié)點：I，J，K，L，M，N，O，P節(jié)點自由度：UX，UY，UZ實常數：如果KEYOPT(2)=0,沒有實常數。HGSTF-如果KEYOPT(2)=1沙漏剛度縮減因子（默認為1.0，任何正數都是合法的，如果設為0.0，則自動取1.0。材料參數EX，EY，EZ，（PRXY，PRYZ，PRXZorNUXY，NUYZ，NUXZ），ALPX，ALPY，ALPZ(或者CTEX,CTEY,CTEZ或THSX,THSY,THSZ)，DENS，GXY，GYZ，GXZ，DAMP表面載荷壓力s——表面1（J-I-L-K），表面2（I-J-N-M），表面3（J-K-O-N），表面4（K-L-P-O）,表面5（L-I-M-P），表面6（M-N-O-P）體載荷溫度——T（I），T（J），T（K），T（L），T（M），T（N），T（O），T（P）；特殊功能塑性,超彈性，粘彈性，粘塑性，蠕變應力強化,大變形,大應變,初始應力導入，自動單元選擇技術，單元死活。支持用\o"TB"TB命令下列的下列類型的表格：ANEL,BISO,MISO,NLISO,BKIN,MKIN,KINH,CHABOCHE,HILL,RATE,CREEP,HYPER,PRONY,SHIFT,CAST,SMA,andUSER.注意：可以查看\o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference獲得關于單元材料的更多信息。查看\o"2.16.AutomaticSelectionofElementTechnologies"AutomaticSelectionofElementTechnologies和\o"ETCONTROL"ETCONTROL獲得更多關于單元選擇的信息。KEYOPT(2)單元技術:0--使用方法全積分1–帶沙漏控制的一致縮減積分2--增強應變公式3--簡單增強應變公式KEYOPT(6)單元公式:0--使用純位移模式（默認）1--使用混合模式KEYOPT(10)用戶定義初始應力:0--沒有用戶子程序提供初始應力（默認）1--通過用戶子程序讀取初始應力注意：參見GuidetoANSYSUserProgrammableFeatures得到關于子程序編寫的細節(jié)。SOLID185單元技術SOLID185使用方法(選擇縮減積分方法)，一致縮減積分方法，或者增強應變方法，如下所述：方法(選擇縮減積分方法)這種方法有助于在幾乎不可壓縮情況下預防體積鎖定，這種方法在單元的高斯積分點上用體積應變代替平均體積應變。然而，此種方法不能預防任何在彎曲問題時的剪切鎖定，在這種情況下，應該采用應變增強模式。如果不能十分確定彎曲行為是否發(fā)生，推薦使用應變增強模式?？梢詤⒖碶o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference.了解更多信息。一致縮減積分因為只有一個積分點，所以此種方法也可預防在幾乎不可壓縮情況下的體積鎖定。而且比方法(選擇縮減積分方法)更有效。然而，為了控制沙漏而引入的人工應變能可能會對結果精度產生影響。當使用這種方法時，通過比較總應變能(\o"ETABLE"ETABLE中的SENE)和控制沙漏引入的人工應變能(\o"ETABLE"ETABLE中的SENE)來檢查求解是否正確，如果人工應變能和總應變能的比值小于5%，結果一般可以接受，如果比值大于5%，重新細劃網格。你可以通過在求解階段使用命令\o"OUTPR"OUTPR,VENG來監(jiān)控總應變能和人工應變能?？梢詤⒖碶o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference.了解更多關于一致縮減積分的信息。增強應變公式為了預防彎曲變形時的剪切鎖定和幾乎不可壓縮時的體積鎖定，此種方法引入了13個內部自由度（用戶不可見），如果混合應變模式和增強應變公式同時使用，僅9個為克服剪切鎖定的自由度被引入，所有的內部自由度自動在內部被凝聚。因為額外的內部自由度和靜態(tài)凝聚，這種方法沒有方法(選擇縮減積分方法)和一致縮減積分方法有效?？梢詤⒖碶o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference.了解更多關于增強應變公式的信息簡單增強應變公式這是一個特殊的增強應變公式，為了預防彎曲變形時的剪切鎖定，總是有9個內部自由度被引入（用戶不可見）。因為沒有內部自由度處理體積鎖定，當材料是幾乎不可壓縮時，此種方法不可用。當和混合u-P模式一起使用時，簡單增強應變公式和增強應變公式得到了一樣的結果。所有的內部自由度自動在內部被凝聚。因為額外的內部自由度和靜態(tài)凝聚，這種方法沒有方法(選擇縮減積分方法)和一致縮減積分方法有效。但由于使用了較少的內部自由度，比增強應變公式有效。SOLID185單元的輸出包括兩種：節(jié)點位移和全部的節(jié)點解答如表\o"Table

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SOLID185ElementOutputDefinitions"Table185.1:"SOLID185ElementOutputDefinitions"所示的額外單元輸出。不同的項目在\o"Figure

185.2

SOLID185StressOutput"Figure185.2:"SOLID185StressOutput".描述，可以查看\o"BasicAnalysisProceduresGuide"ANSYSBasicAnalysisGuide里面的\o"5.2.3.2.FillingtheElementTableforVariablesIdentifiedBySequenceNumber"ElementTableforVariablesIdentifiedBySequenceNumber和手冊里面的\o"2.2.2.2.TheItemandSequenceNumberTable"TheItemandSequenceNumberTable獲得更多信息。圖185.2SOLID185應力輸出上述應力方向是全局坐標系方向。單元輸出表使用下列符號：名稱欄內冒號（:）表示此條可用組件名的方法訪問[\o"ETABLE"ETABLE,\o"ESOL"ESOL]。0欄指示此條在Jobname.OUT文件是否可用，R欄指示此條在結果文件中是否可用。無論在0欄還是在R欄，Y表示此條目一直有效，如果是一個數字并且在表后有說明，則是條件有效的，--表示此條目無效。表185.1SOLID185單元輸出定義表名稱定義OREL單元號-YNODES節(jié)點-I,J,K,L,M,N,O,P-YMAT材料號-YVOLU:體積-YXC,YC,ZC結果輸出的位置Y\o""3PRES壓力P1在節(jié)點nodesJ,I,L,K;P2在I,J,N,M;P3在J,K,O,N;P4在K,L,P,O;P5atL,I,M,P;P6在M,N,O,P-YTEMP溫度T(I),T(J),T(K),T(L),T(M),T(N),T(O),T(P)-YS:X,Y,Z,XY,YZ,XZ應力YYS:1,2,3主應力-YS:INT應力強度-YS:EQV等效應力-YEPEL:X,Y,Z,XY,YZ,XZ彈性應變YYEPEL:1,2,3主彈性應變-YEPEL:EQV等效彈性應變[\o""6]-YEPTH:X,Y,Z,XY,YZ,XZ熱應變\o""2\o""2EPTH:EQV等效應變[\o""6]\o""2\o""2EPPL:X,Y,Z,XY,YZ,XZ塑性應變[\o""7]\o""1\o""1EPPL:EQV等效塑性應變[\o""6]\o""1\o""1EPCR:X,Y,Z,XY,YZ,XZ蠕變應變\o""1\o""1EPCR:EQV等效蠕變應變[\o""6]\o""1\o""1EPTO:X,Y,Z,XY,YZ,XZ總機械應變(EPEL+EPPL+EPCR)Y-EPTO:EQV總等效機械應變(EPEL+EPPL+EPCR)Y-NL:EPEQ累積等效塑性應變\o""1\o""1NL:CREQ累積等效蠕變應變\o""1\o""1NL:SRAT塑性屈服(1=已經屈服,0=沒有屈服)\o""1\o""1NL:HPRES靜水壓力\o""1\o""1SEND:ELASTIC,PLASTIC,CREEP應變能密度-\o""1LOCI:X,Y,Z積分點坐標-\o""4SVAR:1,2,...,N靜態(tài)變量-\o""51.非線形求解，僅僅當單元為非線形材料時輸出。2.僅僅當單元存在熱載荷時輸出。3.僅僅在命令\o"*GET"*GET中有效。4.僅僅當\o"OUTRES"OUTRES,LOCI使用時有效。5.僅僅當USERMAT用戶子程序和\o"TB"TB,STATE使用有效6.等效應變使用有效泊松比：對于彈性和熱分析，有效泊松比由用戶指定(\o"MP"MP,PRXY)；對于塑性和蠕變分析，有效泊松比為0.5。7.對于形狀記憶合金材料，轉化應變作為塑性應變輸出。\o"Table

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SOLID185ItemandSequenceNumbers"Table185.2:"SOLID185ItemandSequenceNumbers"列出了可通過\o"ETABLE"ETABLE使用順序號輸出的方法。參見\o"BasicAnalysisProceduresGuide"ANSYSBasicAnalysisGuide里的\o"5.2.3.2.FillingtheElementTableforVariablesIdentifiedBySequenceNumber"ElementTableforVariablesIdentifiedBySequenceNumber和手冊里面的\o"2.2.2.2.TheItemandSequenceNumberTable"TheItemandSequenceNumberTable獲得更多信息.在表\o"Table

185.2

SOLID185ItemandSequenceNumbers"Table185.2:"SOLID185ItemandSequenceNumbers"使用了下列符號：名字：定義在\o"Table

185.1

SOLID185ElementOutputDefinitions"Table185.1:"SOLID185ElementOutputDefinitions"中輸出量項：為\o"ETABLE"ETABLE命令預先指定的項名稱。I,J,...,P在節(jié)點I,J,...,P的順序號。表185.2SOLID185項和順序號輸出量名字\