COMBIN14.pdf

名称名称 COMBIN14Element Reference（单元参考）Part I（第一部分）.Element Library（单元库）COMBIN14弹簧-阻尼器 Spring-DamperMP ME ST PR PP EDCOMBIN14 单元描述单元描述COMBIN14 具有 1 维，2 维或 3 维应用中的轴向或扭转的性能。轴向的弹簧-阻尼器选项是一维的拉伸或压缩单元。它的每个节点具有 3个自由度：x,y,z的轴向移动。它不能考虑弯曲或扭转。扭转的弹簧-阻尼器选项是一个纯扭转单元。它的每个节点具有 3个自由度的：x,y,z的旋转。它不能考虑弯曲或轴向力。弹簧-阻尼器没有质量。质量可以通过其他合适的质量单元添加（参阅 MASS21)。弹簧或阻尼特性可以在单元里去除。参阅 ANSYS,Inc.理论指南 中的COMBIN14 的更多介绍。更一般的弹簧或阻尼单元可以用刚度矩阵单元(MATRIX27)。另一种弹簧-阻尼单元是 COMBIN40,它的作用方向由节点坐标方向决定。Figure 14.1 COMBIN14 几何形状几何形状2 维单元必须位于 z=常数的平面内（即 xy平面-译注）COMBIN14 输入数据输入数据这个单元的几何形状，节点位置和坐标系统可以在“Figure 14.1 COMBIN14 几何几何形状形状”中找到。这个单元由两个节点，一个弹簧常数（k）和阻尼系数(cv)1和(cv)2组成。阻尼特性不能用于静力或无阻尼的模态分析。轴向弹簧常数的单位是“力/长度”，阻尼系数的单位是“力*时间/长度”。扭转弹簧常数和阻尼系数的单位是“力*长度/弧度”和“力*长度*时间/弧度”。对于 2维轴对称问题，这些值应该基于 360。单元的阻尼部分只是把阻尼系数传到结构阻尼矩阵。阻尼力(F)或扭矩(T)由下式计算：Fx=-cvdux/dt or T=-cvd /dt这里 cv是阻尼系数，由 cv=(cv)1+(cv)2v式确定。v 是上一子步计算得到的速度。第二个阻尼系数(cv)2是用于某些液态环境下产生非线性阻尼效果。假如(cv)2是输入(就像实常数 CV2),KEYOPT(1)必须设成 1.KEYOPT(2)=1 6 用来设置成一维单元。使用这些选项，单元工作于节点坐标系统（参阅“操作节点坐标系统的单元”）。KEYOPT(2)=7 和 8 选项允许单元用于热分析或压力分析。单元输入概要参阅COMBIN14 输入概要.全面的单元描述参阅“单元输入”COMBIN14 输入概要输入概要节点I,J自由度UX,UY,UZ 假如 KEYOPT(3)=0ROTX,ROTY,ROTZ 假如 KEYOPT(3)=1UX,UY假如 KEYOPT(3)=2假如 KEYOPT(2)0 见下文实常数K 弹簧常数CV1 阻尼系数CV2-阻尼系数(KEYOPT(1)须置成 1)材料属性DAMP表面载荷None体载荷None特殊特性非线性(假如 CV2 不是 0)应力刚化大变形生与死KEYOPT(1)求解类型:0-线性解(缺省)1-非线性解(需要，假如 CV2 不为 0)KEYOPT(2)1维时的自由度选择:0-使用 KEYOPT(3)选项1-1维轴向弹簧-阻尼器(UX 自由度)2-1维轴向弹簧-阻尼器(UY 自由度)3-1维轴向弹簧-阻尼器(UZ 自由度)4-1维扭转弹簧-阻尼器(ROTX 自由度)5-1维扭转弹簧-阻尼器(ROTY 自由度)6-1维扭转弹簧-阻尼器(ROTZ 自由度)7-压力自由度单元8-温度自由度单元注注：KEYOPT(2)覆盖 KEYOPT(3)KEYOPT(3)2维和 3维时的自由度选择:0-3维轴向弹簧-阻尼器1-3维扭转弹簧-阻尼器2-2维轴向弹簧-阻尼器(2 维单元必须位于 X-Y 面内)COMBIN14 输出数据输出数据与单元相关的求解输出有两种形式:节点位移包括在所有节点解中其他的单元输出见于 Table 14.1:COMBIN14 单元输出定义.某些条款叙述于 Figure 14.2:COMBIN14 应力输出.一般性的求解输出描述见于求解输出.关于察看结果的方法参阅 ANSYS基本分析指南。Figure 14.2 COMBIN14 应力输出应力输出单元输出定义表使用如下标记:“名字”栏下的冒号(:)表示可以用“组件名字”方法ETABLE,ESOL访问该项目。O 栏表示是否在文件Jobname.OUT中存在。R 栏表示在结果文件中是否存在.在 O 或 R 栏中,Y 表示该项目存在，一个数字表示该项目有条件存在，需要参阅该数字相应的脚注,a 表示该项目不存在。Table 14.1 COMBIN14 单元输出定义单元输出定义NameDefinitionO REL单元号Y YNODES节点-I,JY YXC,YC,ZC输出结果的位置Y 1FORC 或 TORQ弹簧力或弯矩Y YSTRETCH 或 TWIST弹簧的升长或弹簧的扭曲（弧度）Y YRATE弹簧常数Y YVELOCITY速度-YDAMPING FORCE 或TORQUE阻尼力或弯矩(为 0除非 ANTYPE,TRANS 并且阻尼出现)Y Y1.作为*GET 条目在质心处存在Table 14.2:COMBIN14 条目和序列号 列出了通过 ETABLE 命令使用“序列号”方法所有的输出项。参阅本手册中 ANSYS基本分析指南中的通用后处理器(POST1)和条目和序列号表 以获更多信息。以下标记用于 Table 14.2:COMBIN14条目和序列号:名字Table 14.1:COMBIN14 单元输出定义 中所定义的输出量条目为 ETABLE 命令预定义的条目标签E单值或常数单元数据的系列号Table 14.2 COMBIN14 条目和系列号条目和系列号ETABLE 和和 ESOL 命令输入命令输入输出量名字输出量名字条目条目EFORCSMISC1STRETCHNMISC1VELOCITYNMISC2DAMPING FORCENMISC3COMBIN14 假设与限制假设与限制假如 KEYOPT(2)为 0,弹簧-阻尼器的长度必须不是 0，亦即，节点 I 和 J 不应该重合,因为节点位置决定了弹簧的方向.轴向弹簧刚度只作用沿其长度方向.扭转弹簧单元刚度就像扭转棒，作用于绕其长度方向单元只允许在弹簧中有单一应力.在热分析中，温度或压力自由度具有与位移相比拟的作用只有 KEYOPT(2)=0 选项支持应力刚化或大变形。并且，假如 KEYOPT(3)=1(扭转)用于大变形，所有坐标将不能被更新。弹簧或阻尼特性可以分别用 K 或 CV置 0来去除假如 CV2 不是 0，单元是非线性的，需要迭代(KEYOPT(1)=1).以下限制只适用于 KEYOPT(2)大于 0时.假如 KEYOPT(2)大于 0,单元只有 1个自由度.这个自由度由节点坐标系确定，两个节点相同。（参阅在节点坐标系中操作的单元).假如节点坐标系相对于彼此而旋转，同一自由度也许在不同的方向上（可能导致无法预测的结果）。然而，单元只是单方向作用的。节点 I和 J于是就可以在任意位置（最好同一）。对于非同一节点和 KEYOPT(2)=1,2,或 3,就没有扭转效果。就是说，如果节点偏离了作用线，弯矩平衡无法满足。单元的正向定义于节点 J相对于 I移动使弹簧拉升。假如在给定条件下，节点 I和 J互换，节点 J 相对于 I的正向位移趋于压缩弹簧。COMBIN14 产品限制产品限制使用下述产品，单元除了受制于前述限制外，还有下述限制.ANSYS Professional（专业版专业版）.Structural Analysis（结构分析结构分析）:没有阻尼;CV1，CV2 不能用.只允许应力刚化和大变形.KEYOPT(2)=7 或 8 不允许.DAMP 材料特性不能用.ANSYS Professional（专业版专业版）.Thermal Analysis（热分析热分析）:KEYOPT(2)缺省为 8.KEYOPT(3)不适用.PrevUpNextPLANE13HomePIPE16文档建于:Wednesday,September 24 2003 at 18:15:42-04:00