戴南做网站,wordpress 下载统计,建设工程施工合同诉讼时效,wordpress采集淘客前言ANSYS程序中的SHELL181单元是用于复合材料层合板结构分析比较好的单元之一。原文在ANSYS程序的在线帮助中#xff0c;这篇文章是它的译文#xff0c;是我们从专业角度对原文的翻译。目的在于帮助那些英语水平不高#xff0c;而且从事复合材料结构计算分析的技术人员能够…前言ANSYS程序中的SHELL181单元是用于复合材料层合板结构分析比较好的单元之一。原文在ANSYS程序的在线帮助中这篇文章是它的译文是我们从专业角度对原文的翻译。目的在于帮助那些英语水平不高而且从事复合材料结构计算分析的技术人员能够方便地使用这个单元。复合材料是由一种以上具有不同性质的材料构成的其主要优点是具有优异的材料性能。复合材料具有比强度大、比刚度高、抗疲劳性能好、各向异性、以及材料性能可设计的特点。复合材料可用于飞机机翼、尾翼发动机机匣、叶片等结构设计也是用于压力容器、风力发电叶片等民用结构的先进材料。目前复合材料技术已成为影响飞机发展的关键技术之一逐渐应用于飞机等结构的主承力构件中西方先进战斗机上复合材料使用量已达结构总重量的25%以上。风力发电是目前世界上能源领域发展最快的技术之一据知大约每年以25~30%的速度递增。当前风力发电是我国新兴的能源项目国内有关公司和企业纷纷引进国外产品和技术产能过剩竞争相当激烈但最后谁能在该行业中站住脚还取决于有没有自己的自主知识产权的产品。有限元技术是分析风力发电复合材料叶片的先进手段有助于设计先进的叶片结构。ANSYS程序中复合材料单元比较全其中SHELL181单元是比较好的单元之一。1. 181壳单元描述181壳单元适于分析薄至中等厚度的壳形结构。它是每个节点具有6个自由度的4节点单元。6个自由度指X、Y、Z三个轴方向的位移和绕X、Y、Z三个轴的转角(如选用膜片则该单元只有位移自由度)。退化的三角形单元只用于网格生成的填充单元。181壳单元非常适用于线性、大转角和/或大应变非线性的应用。计算变厚度壳单元应用非线性分析。在单元范围内支持完全和减缩的积分方法。181壳单元计及压力分布引起的(载荷刚度)影响。181壳单元适用于模拟分层的复合壳或夹层结构。模拟壳的精度取决于第一剪切变形理论(通常称为Mindling-Reisser壳理论)。对于用43壳单元存在收敛困难问题可用181壳单元取代43壳单元。关于这个单元的更详细的内容见ANSYSInc.理论参考。图181.1181壳单元几何形状xo 　Elementx-axis if ESYS is not supplied.为单元坐标系的X轴不提供x　 Element x-axis if ESYS issupplied.为单元坐标系的X轴提供分页2. 181壳单元数据输入这个单元的几何形状、节点位置和坐标系示于图181.1“181壳单元几何形状”。此单元由4点I、J、K和L定义。单元方程式基于对数应变和真实应力方法。单元动力学考虑到有限膜应变(拉伸)。然而在一个时间增量步内的曲率变化假设很小。你可以用常数或截面定义它的厚度或其他数据。仅对单层壳选用实常数。如果一个181壳单元既有实常数设置又有一个正确有效的截面类型则实常数将被忽略。181壳单元也采用预积分壳截面类型(SECTYPEGENS)。当此单元使用GENS截面形式不需要定义厚度或材料。更详细内容见“UsingPreintgrated General Shell Sectins”。用实常数定义厚度壳单元的厚度可以在单元各节点定义。假设整个单元厚度平缓变化。如果单元厚度不变只输入TK(1)。如果厚度变化则必须输入4个节点的厚度。层截面定义另一种选择可以用截面命令定义壳单元厚度和更一般的特性。181壳单元可与壳截面联合(见SECTYPE命令说明)。与选择实常数相比壳截面是定义壳结构的更通用的方法。壳截面命令可用于定义分层复合材料壳的定义而且提供了输入确定的厚度、材料、方位和通过层厚度的积分点的操作。注意单层壳不排除用壳截面定义而且提供更灵活的操作如使用ANSYS函数编码器定义作为整体坐标和采用积分点的函数的厚度。当采用截面输入时你可指定经由每层厚度的积分点数(1357或9)。仅当积分点数为1时积分点总是位于顶面和低面之间。如果积分点数为3或更多时其中两个积分点分别位于顶面和底面其余积分点在上述两点之间等距分布。当指定积分点数为5时例外那里四等份的积分点位置向最近的层面移动5%使与选用实常数输入选定的位置一致。每层积分点数的默认值为3。注意当采用实常数时ANSYS采用5个积分点。然而当使用截面定义等效层时积分点默认值是3。为了对解法进行比较用SECDATA命令设置截面积分点数为5。此单元的默认方位为S1(壳单元面坐标)轴它与单元中心的单元第一参数方向一致它连接侧面中线LI和JK。在最通过的情况下该轴可确定为对于不扭曲单元默认方位与在CoordinateSystem中描述的一致(第一表面方向与IJ边一致)。对于空间翘曲或其他扭曲单元默认方位代表更好的应力状态因为在单元定义域内在默认情况下单元采用单点求积分。第一方位S1可以THETA角(度)旋转作为单元的实常数或者使用SECDATA的命令。对于一个单元你可以在单元的平面内确定方位的单一值。当使用截面定义时可以使用层向方位。你也能用ESYS确定单元方位。见CoordinateSystem。该单元支持退化的三角形形式然而除用作网格填充单元或选用薄膜(KEYOPT11)外不推荐使用三角形形式。当使用具有大变形而选用薄膜时三角形单元具有更多的优势。181壳单元用补偿的方法建立独立转动自由度与(对壳表面)平面位移分量之间的联系。ANSYS程序以默认值选用一个适当的补偿刚度。然而如果必要可以通过改变默认值采用第十个实常数(训练刚度因子见表181.1“SHELL181 RealConstants”)。这个实常数值是对默认补偿刚度的比例参数。采用较高值可能在模型中引起较大的非物理能的成分。因此改变默认值要慎重。当采用截面定义181单壳元训练刚度因子可以用SECCONTROLS命令确定。单元载荷在Node and ElementLoads中说明。压力可作为单元表面上的面载荷输入如图181.1“181壳单元几何形状”中带圆圈的数字所表示的各表面。在单元外表面各角和各层(1—1024最大)之间的相交面各角温度作为体载荷输入。第一个温度T1默认为TUNIF。如果其它角的温度都不作规定它们默认为T1。如果KEYOPT(1)0并被假设精确地输入NL1温度每层底面的四角采用一个温度而最后的温度用于顶层上表面的四角。假如KEYOPT(1)1并假设精确地输入NL个温度值每层的四角采用一个温度。这就是T1用于T1T2T3和T4T2(当输入时)用于T5T6T7和T8等。对于其它输入形式未规定的温度默认值为TUNIF。采用KEYOPT(3)181壳单元支持一致减缩积分和不相容模型的全积分。通过默认值这个单元为了效率在非线性应用中采用一致减缩积分。带有计时控制的减缩积分的使用产生一些限制(虽然很小)。例如为了获得悬壁梁或刚性构件的平面弯曲(见图181.2“181壳单元典型弯曲应用”)需要若干厚度方向的单元。采用一致减缩积分所获得的效率足以补偿采用更多单元的需要。在比较好地改善网格方面大都与计时的效果无关。当选用减缩积分时你可通过对总能(在ETABLE中的SENE标识)和计时控制引起的人工能(在ETABLE中的AENE标识)进行对比检查解的精度。如果人工能与总能之比小于5%一般说来这个解是可接受的。总能和人工能也可通过使用在解相位中的OUTPRVENG进行控制。双线性单元在全积分时平面弯曲过硬。181壳单元在弯曲为主的问题中使用不相容模型的方法提高精度。这个方法也叫“额外状态”或“发泡”型方法。181壳元采用确保补片试验令人满意的方程式(J.C.Simo和F.Amero,“Geometrically nonlinear enhanced　strain mixeds andthemethod of incompatiblemethod”IJNME,VOL,33,PP.1413-1449,1992)。当分析中包括不相容模型时你必采用全积分。KEYOPT(3)2意味着包括不相容模型和采用(2×2)全积分。181壳单元采用KEYOPT(3)2说明没有任何假设的能机理。这种181壳元的特定形式即使带有粗糙的网格也是高度精确的。假如你在选用默认值时遇到任何计时有关的困难我们向你推荐采用KEYOPT(3)2。假如网格粗糙和单元平面弯曲支配响应KEYOPT(3)2也是必要的。在所有的分层的应用中我们推荐这种选择。KEYOPT(3)2具有最小的使用限制。你始终可以选择这种方案。然而对你的问题可以选择最好的方案提高单元的效率。对图181.2“181壳元典型弯曲应用”中说明的问题进行研究。图181.2181壳元典型弯曲应用KEYOPT(3)2对平面弯曲只要求用一个贯穿整个厚度的单元KEYOPT(3)0对平面弯曲可能至少要用四个贯穿整个厚度的单元对加强板(平面)模型采用KEYOPT(3)2悬壁梁和用壳模拟横截面的梁是平面弯曲为主的典型例子。在这种情况下采用KEYOPT(3)2是最有效的选择。减缩积分将要求改善网格。例如悬壁梁问题采用减缩积分要求四个贯穿整个厚度的单元而带不相容模型的全积分只要一个贯穿整个厚度方向的单元。对于加强壳最有效的选择是对壳采用KEYOPT(3)0对加强板采用KEYOPT(3)2。当规定KEYOPT(3)0181壳单元对膜和弯曲模型用一个计时控制方法。默认值181壳单元对金属和超弹性应用都用计时参数进行计算。你可以用实常数11和12取代默认值(见表181.1“181壳元实常数”)。取代改变计时的刚度参数你应该增加网格密度或者选择全积分(KEYOPT(3)2)。当采用截面定义你可以用SECCONTROLS命令规定计时刚度比例因子。181壳单元包括横截面剪切变形的影响。采用Bathe-Drorkin的假设剪切应变公式缓解剪切自锁效应。单元的横截面剪切刚度是下面所示的一个2×2的矩阵。在上述矩阵中R7R8和R9是实常数78和9(见表181.1“181壳单元实常数”)你可以用指定不同的实常数取代横截面剪切刚度的默认值。这个选择对分析分层壳是有效的。另一种办法是用SECCONTROLS命令定义横截面剪切刚度值。对于各向同性的单层壳默认的横截面剪切刚度是在上述矩阵中K5.6G剪切膜量h壳的厚度。分页181壳单元可以与线弹性、弹塑性、蠕变或高弹性材料特性联系。只有各向同性、各向异性和正交各向异性的线弹性特性可以作为弹性输入。vonMises各向同性硬化塑性模型可以同BISO(双线性各向同性硬化)MISO(多线性各向同性硬化)和NLISO(非线性各向同性硬化)方案一起引用。动态硬化塑性模型同BKIN(双线性动态硬化)MKIN(多线性动态硬化)和CHABOCHE(非线性动态硬化)方案一起引用。引用塑性假设弹性性质是各向同性(那就是假设正交各向异性的弹性和塑性一起使用ANSYS假设各向同性弹性膜量EX和泊松比NUXY)。超弹性材料特性(235或9参数Mooney-Rivlin材料模型Neo-Hookean模型Polynomial型式模型Aradd-Boyce模型和用户定义模型)可以与此单元同时使用。泊松比用以规定材料的可压缩性。如果小于0泊松比设为0如果大于或等于0.5泊松比设为0.5(完全不可压缩)。各向同性和正交各向异性的热膨胀系数都可用MPALPX输入。当与超弹性一起使用时假设各向同性膨胀。用BETAD命令提供总的阻尼值。如果MPDAMP规定单元的材料号(与MAT命令一起指定)它是用于单元取代来自BETAD命令的值。同样用TREF命令提供参考温度的总值假如MPAEFT是规定单元的材料号它是用于单元取代来自TREF命令的值。但是如果MPREFT是规定层的材料号它是用以取代总体的或单元的温度值。在采用减缩积分和计时控制(KEYOPT(3)0)时如果使用的质量矩阵不符合求积分规则可能出现错误的低频模式。181壳元使用一种设计方案有效地过滤对单元计时模式的惯性影响。为了有效必须使用集中质量矩阵。对于用这种单元进行模态分析我们推荐设置LUMPMOFF。然而选用集中质量能用于带全积分方案(KEYOPT(3)2)。在单层或多层的壳单元中KEYOPT(8)2用来将中面结果储存到成果文件中。如果你选用SHELLMID你将看到这些计算值而不是顶面或底面的平均值。你应当使用这个方案储存这些正确的中面结果(膜结果)。对于这些分析平均顶面和底面的结果是不确当的例子包括用非线性材料性能求得的中面应力和应变以及涉及诸如谱分析的平方运算的膜态综合的中面结果。KEYOPT(9)1用于以用户子程序读入初始厚度数据。你可以通过ISTRESS或ISFILE命令对这个单元施加初始应力状态。更多的资料见在“ANSYSBasis Analysis Guide” 中的“Initial StressLoading”。此外你可设置KEYOPT(10)1以用户子程序USTRESS读取初始应力。关于用户子程序的详情见“Guideto ANSYS User Programmable Featuress” 。这个单元自动计入压力载荷刚度影响。如果压力载荷刚度的影响需要一个不对称矩阵用NROPTUNSYS。在“SHELL 181 InputSummary”中给出这个单元输入的摘要。单元输入总的说明在“Element Input”中给出。SHELL181 Input Summary2.1 181壳单元输入摘要(1)Nodes—节点I, J, K, L(2)Degrees of Freedom—自由度UX, UY, UZ,　ROTX, ROTY, ROTZ ifKEYOPT(1) 0UX, UY, UZ if KEYOPT(1) 1(3)Real Constants—实常数TK(I),　TK(J), TK(K),TK(L), THETA, ADMSUAE11,　E22,E12, DRILL, MEMBRANE, BENDINGSee Table181.1: SHELL181 Real Constantsfor more information.更多情况见Table181.1: SHELL181 Real ConstantsIf　aSHELL181 element references a　valid shell section type, any realconstant　data specified will be ignored.如果181壳单元输入确定的壳截面类型任何实常数定义将被忽略。(4)MaterialProperties—材料特性EX, EY,EZ, (PRXY,　PRYZ, PRXZ, or NUXY, NUYZ, NUXZ),ALPX,ALPY, ALPZ　(or CTEX, CTEY, CTEZ or THSX, THSY, THSZ),DENS,GXY, GYZ, GXZ仅为单元提供一次DAMP(阻尼)(使用MAT命令分配材料性能设置)可以为单元提供一次REFT(温度)或可在每层底分配REFT(温度)。更多的信息见SHELL181Input Summary中讨论。(5)Surface Loads—面载荷Pressures -- 压力face1　(I-J-K-L) (bottom, in N direction)(底在N方向),face2　(I-J-K-L) (top, in -N direction)(顶在-N方向),face 3(J-I), face 4　(K-J), face 5 (L-K), face 6 (I-L)(6)Body Loads——体载荷Temperatures -- 温度For KEYOPT(1) 0(弯曲和膜刚度):T1, T2, T3, T4(在1层底), T5, T6, T7,T8(在1-2层之间);以下各层类似直到最后顶层NL(4*(NL1))的温度。因此每一层单元施加8个温度值。For KEYOPT(1) 1 (仅膜刚度):T1, T2, T3, T4对1层, T5, T6, T7,T8对2层, 类似对所有层 (4*NL 最大层). 因此每一层单元施加4个温度值。Special Features—专用名词Plasticity塑性Hyperelasticity超弹性Viscoelasticity粘弹性Viscoplasticity粘塑性Creep蠕变Stressstiffening应力刚化Largedeflection大位移Largestrain大应变Initialstress import初始应力输入Birth anddeath活和死Automaticselection of element technology单元技术自动选择Sectiondefinition　for layered shells and preintegrated shell sectionsfor　input of homogenous section stiffnesses对层壳的截面定义和对相似截面刚度输入的待积分壳截面Supportsthe following　types of data tables associated with the TBcommand:使用TB命令支持下列数据表类型ANEL,BISO, MISO, NLISO, BKIN,　MKIN, KINH, CHABOCHE, HILL, RATE, CREEP,HYPER,　PRONY, SHIFT, PLASTIC, and USER.Note-注材料模型的详细说明见ANSYS, Inc. TheoryReference。关于单元技术选择的更多情况见Automatic Selection ofElement Technologies and ETCONTROL。分页2.2开关—各种开关的用法KEYOPT(1)Element stiffness—单元刚度0 -- Bending and membrane stiffness(default)— 弯曲和薄膜刚度(默认)1 -- Membrane stiffnessonly—只薄膜刚度KEYOPT(3)Integration option—积分点0 -- Reduced integration withhourglass control (default)—用计时控制的减缩积分(默认)2 -- Full integration withincompatible modes—具有不相容模型的全积分KEYOPT(8)Specify layer datastorage—指定层数储存0 -- Store　data for bottom of bottomlayer and　top of top layer (multi-layer elements)(default)—储存底层的底面数据和顶层的顶面数据(多层单元)(默认)1 -- Store data for TOP　and BOTTOM,for all layers (multi-layerelements)—储存所有层的顶面数据和底面数据(多层单元)Note-注Volume of data may beexcessive—体积数据除外2 -- Store data　for TOP, BOTTOM, andMID for all　layers; applies to single- and multi-layerelements—储存顶面、底面数据以及所有层的MID适用于单层和多层单元KEYOPT(9)User thicknessoption—用户厚度选项0 -- No　user subroutine to provideinitial thickness (default)—不用用户子程序提供初始厚度(默认)1 -- Read initial　thickness datafrom user subroutine UTHICK —使用用户子程序UTHICK输入初始厚度Note-注See the Guide to ANSYS　UserProgrammable Features for user writtensubroutines—关于用户子程序输出见ANSYS指南KEYOPT(10)User-defined initialstress—用户定义初始应力0 -- No　user subroutine to provideinitial stress (default)—没有用户子程序提供初始应力(默认)1 -- Read initial　stress data fromuser subroutine USTRESS —用户子程序读入初始应力Note-注See the Guide to ANSYS　UserProgrammable Features for user writtensubroutines—关于用户子程序输出见ANSYS指南。Table 181.1 SHELL181 RealConstants—SHELL181实常数No.NameDescription1TK(I)Thicknessat node I节点厚度I2TK(J)Thicknessat node J节点厚度J3TK(K)Thicknessat node K节点厚度K4TK(L)Thicknessat node L节点厚度L5THETAAngleof　first surface direction, in degrees第一表面方位角(用度)6ADMSUAAddedmass per unit area附加单位面质量7E11Transverse shearstiffness[2] 横向剪切刚度[2]8E22Transverse shearstiffness[2] 横向剪切刚度[2]9E12Transverse shearstiffness[2] 横向剪切刚度[2]10DrillStiffness FactorIn-planerotation stiffness[1,2] 平面转动刚度[1,2]11MembraneHG FactorMembranehourglass control factor[1,2]膜片计时控制比例因子[1,2]12BendingHG FactorBendinghourglass control factor[1,2]弯曲计时控制比例因子[1,2](1)这些实常数的有效值是任意正数。然而推荐使用1和10之间的数值。如果指定0.0则默认值为1.0。(2) ANSYS提供默认值。*如果截面定义使用命令见SECCONTROLS。3.SHELL181 Output DataSHELL181单元输出数据与单元有关的结果输出有两种形式·整个节点解中的节点位移·另外的单元输出参见Table 181.2: SHELL181Element Output Definitions。一些项在Figure 181.3: SHELL181 StressOutput中阐述。KEYOPT(8)控制输出数据总和通过层命令输到结果文件中。层间剪切应力用在层界面计算得到的SYZ和SXZ表示。要在POST1中输出这些应力必须设置KEYOPT(8)1或2。结果输出通用的描述在SolutionOutput中给出。查看结果的路径见ANSYS Basic Analysis Guide。单元应力合成矢量(N11, M11, Q13,etc.)和单元的膜应变及曲率一样平行于单元坐标系。如此广义应变可使用SMISC只在单元质心选择。横截面剪力Q13,Q23仅以合成矢量形式得到可用SMISC,7 (or 8)。同样横截面剪应变γ13和 γ23贯穿厚度为常数而且只用SMISC项(分别使用SMISC,15and SMISC,16,)得到。SHELL181不支持广大的基本单元打印输出。POST1提供很多综合的输出处理工具。因此我们推荐使用OUTRES确保将需要的结果数据储存在数据文件中。图181.3SHELL181壳单元应力输出xo 　Elementx-axis if ESYS is not supplied.为单元坐标系的X轴不提供x Element　x-axis ifESYS is supplied.为单元坐标系的X轴提供单元输出定义表使用的符号在NAME—栏中冒号()表示能用部件名路径进入的项[ETABLEESOL]。O—栏表示可从文件Jobname.OUT中获得的项。R—栏表示结果文件中获得的项。无论O或R栏Y表示该项总可以获得表脚注中的数字表示该项在某种条件下可获得a表示该项不可获得。SHELL181壳单元输出定义见下表Table 181.2 SHELL181 Element OutputDefinitionsNameDefinitionORELElementnumber and name单元号和名称-YNODESNodes -I, J, K, L节点-YMATMaterialnumber材料号-YTHICKAveragethickness平均厚度-YVOLU:Volume体积-YXC, YC,ZCLocationwhere results are reported结果报告中的位置-4PRESPressuresP1 at nodes I,　J, K, L; P2 at I, J,　K, L; P3 at J,I; P4 at　K,J; P5at L,K; P6 at I,L节点压力-YTEMPT1, T2,T3, T4 at bottom　of layer 1, T5, T6,　T7, T8 between layers 1-2,similarly for　between next layers, ending with　temperatures at topof layer NL(4*(NL1) maximum)层的温度-YLOCTOP,MID,　BOT, or integration point location顶中底积分点位置-1S:X, Y,Z, XY, YZ, XZStresses应力31S:INTStressintensity应力强度-1S:EQVEquivalentstress等效应力-1EPEL:X,Y, Z, XYElasticstrains弹性应变31EPEL:EQVEquivalent elasticstrains [7]等效弹性应变31EPTH:X,Y, Z, XYThermalstrains热应变31EPTH:EQVEquivalent thermalstrains [7]等效热应变31EPPL:X,Y, Z, XYAverageplastic strains平均塑性应变32EPPL:EQVEquivalent plasticstrains [7]等效塑性应变32EPCR:X,Y, Z, XYAveragecreep strains平均蠕变应变32EPCR:EQVEquivalent creepstrains [7]等效蠕变应变32EPTO:X,Y, Z, XYTotalmechanical　strains (EPEL EPPL EPCR)总机械应变Y-EPTO:EQVTotalequivalent　mechanical strains (EPEL EPPL EPCR)总等效机械应变Y-NL:EPEQAccumulatedequivalent plastic strain累积等效塑性应变-2NL:CREQAccumulatedequivalent creep strain累积等效蠕变应变-2NL:SRATPlasticyielding (1　 actively yielding, 0 not yielding)塑性屈服-2NL:PLWKPlasticwork塑性功-2NL:HPRESHydrostaticpressure静水压力-2SEND:ELASTIC,PLASTIC, CREEPStrainenergy densities应变能密度-2N11, N22,N12In-planeforces (per unit length)平面力(每单位长度)-YM11, M22,M12Out-of-plane moments(per unit length)平面外力矩(每单位长度)-8Q13,Q23Transverse　shearforces (per unit length)横向剪切力(每单位长度)-8ε11, ε22, ε12Membranestrains膜应变-Yk11, k22, k12Curvatures曲率-8γ13, γ23Transverse shearstrains横向剪切应变-8LOCI:X,Y, ZIntegration pointlocations积分点位置-5SVAR:1,2, ... , NStatevariables状态变量-61下列应力解重现于顶部、中部和底部表面。2如果单元具有非线性材料就可得到顶部、中部和底部表面的非线性解。3单元坐标系的应力、总应变、塑性应变、弹性应变、蠕变应变和热应变可用输出得到(在通过厚度的所有五个截面的节点处)。4与a *GET项一样只在质心处项获得。5只有使用OUTRES,LOCI获得。6.只有使用USERMAT子程序和TB,STATE获得。7等效应变使用有效的泊松比对于弹性和热计算泊松比由用户设置(MP,PRXY)对于塑性和蠕变其值用0.5。8对膜单元选项(KEYOPT(1) 1)不可使用。Table 181.3: SHELL181 Item andSequence Numbers列出了通过ETABLE命令利用序号途径可获得的输出。查看ANSYS Basic AnalysisGuide里的Creating an Element Table和The Item and Sequence NumberTable中的更多信息。下列符号在Table 181.3: SHELL181 Item and SequenceNumbers中用到Name —在Table 181.2: SHELL181Element Output Definitions中定义的输出量名Item —为ETABLE命令预定义的标签E —对于单值或常数型单元数据的序列号I,J,K,L— 节点I, J, K,L处的序列号Table　181.3 SHELL181 Item andSequence Numbers表181.3SHELL181壳单元的项和序列号OutputQuantity NameETABLEand ESOL Command InputItemEIJKLN11SMISC1----N22SMISC2----N12SMISC3----M11SMISC4----M22SMISC5----M12SMISC6----Q13SMISC7----Q23SMISC8----ε11SMISC9----ε22SMISC10----ε12SMISC11----k11SMISC12----k22SMISC13----k12SMISC14----γ13SMISC15----γ23SMISC16----THICKSMISC17----P1SMISC-18192021P2SMISC-22232425P3SMISC-2726--P4SMISC--2928-P5SMISC---3130P6SMISC-32--33分页4.SHELL181 Assumptions and RestrictionsSHELL181壳单元的假设和限制·不允许0面积单元(这种情况经常发生在单元没有编号的情况下)。·0厚度单元或在任何角点处具有0厚度的锥形单元是不允许的(但允许0厚度层)。·在非线性分析中如果在任何积分点处一个非0厚度消失(在非常小的数字容差内)那么求解就结束。·不推荐使用三角形单元。·这种单元用全牛顿—拉普森法(NROPT,FULL,ON)最好。对非线性问题采用大转动和大载荷占优势。我们建议你不用PRED,ON。·当使用不平衡分层结构时如果采用减缩积分(KEYOPT(3) 0)SHELL181单元会忽略转动惯量的效应。·如果采用减缩积分(KEYOPT(3) 0)全部惯性效应都假设在点平面内例如不平衡分层结构和偏移对单元的质量特性无影响。·假设单元层间没有滑移。剪切变形包含在单元中假设变形前垂直于中心平面变形后还是垂直的。·如果使用多载荷步层数在载荷步间不可改变。·截面定义允许在分层定义中使用超弹性材料模型和弹塑性材料模型。然而解的准确性主要取决于壳理论的基本假设。在此情况下壳理论的可用性用可比较的固体模型就能很好地理解。·壳截面的横向剪切刚度可用能量等效方法估计(广义的截面力和应变与材料点应力和应变对应)。如果材料的刚度比(弹性模量)在相邻层中很高这样计算的准确性将产生不利影响。·层间剪切应力的计算基于解除每个方向弯曲的单向简化假设。如果要求得到准确的边层间剪切应力应该采用壳—固体子模型。·SHELL181单元支持最大250层。·对于多数组合分析(需要扑捉应力梯度)推荐使用KEYOPT(3) 2。·如果层的材料是超弹性的层的方向角有影响。·如果壳的截面只有一层而且截面的积分点数为1或如果KEYOPT(1) 1那么这个壳不能有任何弯曲刚度。它可引起求解困难还可导致不收敛。·在几何非线性分析中(NLGEOM,ON)总包含应力刚化。当指定SSTIF,ON时几何非线性分析(NLGEOM,OFF)忽略应力刚化。预应力的影响用PSTRES命令激活。·贯通厚度的应力SZ总为0。·当单元用预积分壳截面(SECTYPE,,GENS)组合时附加限制使用。更多情况见Considerationsfor Employing Preintegrated Shell Sections。