solid73

SOLID73单元描述

SOLID73可用于实体结构的3D建模。单元有8个结点，每个结点有6个自由度，即沿x、y、z的平动自由度和沿x、y、z轴的转动自由度。与该单元类似的是20节点没有转动自由度的SOLID95单元。

该单元经常用来代替SOLID95单元简化模型，节省处理时间（由于它没有中间节点）。虽然它的每个节点有更多的自由度，它不如SOLID95单元精确。更详细的介绍参见 ANSYS理论参考 中的第14.73节。 图73.1： SOLID73几何描述

SOLID73输入数据

SOLID73的几何描述、结点位置、坐标系等参见图73.1: \"SOLID73几何描述\"。该单元由8个结点组成，有各向异性或者正交各向异性材料特性。通过节点M, N, O,和 P或K，L可以生成四面体单元，同理也可以生成楔形和锥形体。正交各向异性的应力－应变关系的输入方式参照SOLID45。

各向异性应力应变关系由[D]矩阵在数据表中定义。若未输入该矩阵的值，则默认采用标准的正交各向异性材料。由于对称性，仅需定义该矩阵的下三角部分。

用TB命令的TBOPT来决定矩阵的形式采用逆阵（译注：“柔度”阵）还是非逆阵（“刚度”阵）。根据TB定义的6×6[D]矩阵中各项的含义参见“各向异性弹性材料”部分。材料输入和应力输出的方向对应于单元坐标方向，参见“坐标系”部分。

单元荷载的施加参见“结点力和单元力”部分。压力可以作为表面荷载施加在单元各面上，如图73.1: \"SOLID73几何描述\"圈中的数字所示。默认是指向单元内部的正压力。温度可作为单元的体力施加在结点上。结点I的温度T(I)默认为TUNIF。若所有其他温度值都未明确定义，则默认都等于T(I)。对于任何其他输入方式，未指定的温度默认都是TUNIF。

SOLID73输入信息概要

以下表格是SOLID73单元输入的总结。 表 73.1 SOLID73 输入总结 单元名称 SOLID73 节点 实参数 材料特性 I, J, K, L, M, N, O, P 无 EX, EY, EZ, ALPX, ALPY, ALPZ, (PRXY, PRYZ, PRXZ 或 NUXY, NUYZ, NUXZ), DENS, GXY, GYZ, GXZ, DAMP 节点自由度 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ 压力: 表面荷载 face 1 (J-I-L-K), face 2 (I-J-N-M), face 3 (J-K-O-N), face 4 (K-L-P-O), face 5 (L-I-M-P), face 6 (M-N-O-P) 体荷载 特性 温度: T (I), T (J), T (K), T (L), T (M), T (N), T (O), T (P) 应力强化, 单元生死 0 – 基本单元输出 KEYOPT(5) 1 – 所有积分点重复基本输出 2 - 结点应力输出

KEYOPT(5)控制积分点输出（参见“单元求解”部分）。

注意

有关用户子程序的编写，参见Guide to ANSYS User Programmable Features。

SOLID73数据输出

数据输出有两部分：

全部结点的位移

 附加的单元输出（参见表 73.2: \"SOLID73单元输出定义\"）



数据输出的其中几项如 图73.2: \"SOLID73 应力输出\"所示。应力方向平行于单元坐标方向。材料特性矩阵可用TBLIST命令查看。结果数据输出的一般性描述参见“结果输出”部分。参看结果的一般方法参见ANSYS基本分析指南。 Figure 73.2 SOLID73应力输出

单元输出定义表采用如下符号约定：

在“名称”一列中，冒号（:）表示该项能通过成分名称方法[ETABLE, ESOL]提取。“O”列表示该项可由Jobname.OUT文件提取。“R”列表示该项可由结果文件提取。

在“O”列或者“R”列中，Y表示该项总是可以获取的；数字和脚注表示该项有时是可以获取的；“-”表示该项不能获取。

Table 73.2 SOLID73 单元输出定义表

名称 EL NODES MAT VOLU: CENT:X, Y, Z PRES 单元号 结点 - I, J, K, L, M, N, O, P 材料号 体积 输出位置XC, YC, ZC 定义 O R Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 压力 P1 在结点 J, I, L, K上; P2 在 I, J, N, M上; P3在 J, K, Y Y O, N上; P4 在 K, L, P, O上; P5 在 L, I, M, P上; P6 在 M, N, O, P上 温度 T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P) Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y TEMP S:X, Y, Z, XY, 应力 YZ, XZ S:1, 2, 3 S:INT S:EQV 主应力 应力强度 等效应力 EPEL:X, Y, Z, 弹性应变 XY, YZ, XZ EPEL:1, 2, 3 主弹性应变 Table 73.3 SOLID73 杂项单元输出

描述 积分点重复输出 结点应力输出 输出项 X, Y, Z, TEMP, SINT, SEQV, EPEL, S TEMP, S(X, Y, Z, XY, YZ, XZ), SINT, SEQV O R 1 - 2 - 1. 若KEYOPT(5) = 1，则在每个积分点处输出。 2. 若KEYOPT(5) = 2，则在每个结点处输出。

表 73.4: \"SOLID73 输出项和序列号\"列出了可用ETABLE命令采用序列号方法输出的内容列表。更多信息见\"ANSYS 基本分析指南\" 中 一般后处理 (POST1) 部分和本手册中关于\"输出项和序列号表\"部分。在表73.4: \"SOLID73输出项和序列号\" 中使用如下标识符：

名称

与表73.2: \"SOLID73 单元输出定义\"相同定义的输出项名称。

项

由ETABLE命令定义的名称。

I,J,...,P

对应于结点I,J,...,P的序列号数据。 Table 73.4 SOLID73输出项和序列号

输出量的名称 项 P1 P2 P3 P4 P5 P6 S:1 S:2 S:3 S:INT S:EQV SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC NMISC NMISC NMISC NMISC NMISC ETABLE 和 ESOL 命令的参数 I 2 5 J 1 6 K 4 - 10 L 3 M - N - 7 O - - P - - - - 8 - - 9 - 18 - 1 2 3 4 5 - 12 11 - - 13 14 - - 6 7 8 9 - 16 15 - - 20 - 17 19 - - 21 22 23 24 11 16 21 26 31 36 12 17 22 27 32 37 13 18 23 28 33 38 14 19 24 29 34 39 10 15 20 25 30 35 40 SOLID73采用的假定和使用限制

 

 



不允许采用体积为零的单元。 单元可以象图73.1: \"SOLID73几何描述\"中那样编号，也可将IJKL和MNOP的所在平面互换。注意单元编号不能导致扭曲，因为这会导致单元有两个分离的体积（通常在单元编号错误时会发生这种情况）。 所有单元必须有8个结点。

退化成棱锥形单元时应当谨慎处理。在单元退化时，为了使应力梯度最小化，单元的尺寸应当取较小值。棱锥形单元最好用在单元填充时或网格划分过渡区域。

当然四面体形状是允许的。对于四面体单元，额外形状被自动删除。

SOLID73 产品限制

ANSYS/LinearPlus

不能用于有阻尼材料。  单元生死不能用。

