shell63
單元當乙個
3d實體結構的厚度不大
相對於長寬尺寸
而且變形是以翹曲為主時亦即
out-of-plane
的變形這種結構稱為板殻結構
(plates and shells),
此時我們可以用板殼元素
(shell element)
來model
這個問題
用shell元素而
不用solid元素來
model
板殻結構主要的優點就是節省計算時間
並且增加解答
精度這章首先在第
節介紹shell63
元素這是
ansys
的古典板殻元素
注意雖然
shell63是2d
的幾何形狀
但是它是布置在
3d的空間中
所以板殻結構分析是3d
的問題而不是
2d的問題
板殻元素的特色是彎曲通常主宰其行為
譬如其應力通常大部份來自於彎曲
應力就如同梁結構一樣
事實上板殻元素和梁結構非常相似
主要的差異在於
板殻元素承受雙向彎曲
而梁元素只有單向的彎曲
誘導板殻元素的過程也和梁
元素非常相似
當一片薄板承受彎曲時
原來是平面的乙個斷面
彎曲後還是假設
維持乙個平面
換句話說
剪力變形假設可以忽略的
注意當你使用實體元素
如solid45)
時並沒有這種「平面維持平面」的假設。
shell63:
板殻結構元素
shell63: structural shell element
1 shell63
元素描述
shell63 element
shell63
稱為elastic shell,
因為它只支援線性彈性的材料模式
;ansys
另有其他
shell
元素可以支援更廣泛的材料模式
[sec. 10.4].shell63
有個節點
(i, j, k, l),
每個節點有
個自由度
:3個位移
(ux, uy
, uz)
及個轉角
(rotx, roty
, rotz),
所以乙個元素共有
個自由度
若k,l
兩個節點重疊在一起時
它就退化成乙個三角形
如figure 10-1
右圖所示
.i-j-k-l
四個節點假設是共平面
若不共平面則以一最接近的平面來「修正」這四個節點
注意這種「修
正」當然會引進一些誤差
所以對那種曲率很大的板殼結構而言
必須使用較細的元素
shell63
的元素座標系統表示在
figure 10-1
中原點是在
i節點上
,x軸和
i-j邊可以有一角
度差(theta,
可以透過
r命令輸入
),x-y
平面是在
i-j-k-l
四個節點所定義的平面上
,z軸則
由右手規則依
i-j-k-l
順序決定
你如果要指定
su***ce force
時你可以參照
個面其編號如
圖所示作用在第
1,2面的力稱為
out-of-plane force,
作用在第
3,4,5,6麵邊
的力稱為
in-plane force.
當你指定壓力作用在第
個面時力量是從下面往上
(+z方向
若是壓力作用
在第個面則是由上面往下
(-z方向
注意,shell63
是解3d
結構的元素
,plane42
是解2d
結構的元素
使用plane42
等元素時
不允許有任何的
out-of-plane
的負載如果有
out-of-plane
的負載時
請使用板殻元素
2 shell63
輸入資料
element name
shell63
nodes
i, j, k, l
degrees of freedom
ux, uy
, uz, rotx, roty
, rotz
real constants
tk(i), tk(j), tk(k), tk(l), efs, theta, rmi, ctop
, cbot, etc.
material properties
ex, nuxy
, gxy
, alpx, dens, damp
, etc.
su***ce loads
pressure
face 1, face 2, face 3, face 4, face 5, face 6
body loads
temperature -- t(1), t(2), t(3), t(4), t(5), t(6), t(7), t(8)
special features
stress stiffening, large deflection, etc.
keyopt(1)
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