LINK8

LINK8 — 3-D 杆

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元素描述

LINK8i是一种能应用于多种工程实际的杆元素。 元素能被应用于桁架,垂缆,杆件,弹簧等。 这个三维 的杆元素只能承受单轴的拉压,元素每个节点上有三个自由度:x,y,和z方向的位移。 在销钉式结构中元素不允许有弯曲。塑性,潜变,膨胀,应力强化,大变形(plasticity, creep, swelling, stress stiffening, and large deflection)都是允许的。 在 ANSYS Theory Reference 的14.8中有关于此元素更详细的介绍。 关于只能承受拉与压的描述可以参考 LINK10

图示 1. LINK8 3-D 杆

输入数据

几何形状,节点位置,元素坐标系均由以上所示。 元素由两个节点定义,(节点位置),界面计,延伸率(initial strain  ?),材料属性(均是输入)。元素的长度上的正方向(x-axis)是从节点I到节点J。 元素的延伸率(initial strain  ?) (ISTRN) 由 /L(求得), 在这里 长度变化量, L是不受载时的长度(不变形时的)。

元素的负载的描述请见Node and Element Loads. 温度(temperatures)和 fluences 作为体负载加在节点上。 节点I的温度 T(I) 默认为TUNIF. 节点J 的温度 T(J) 则默认为T(I)。在不更改 TUNIF的情况下fluence的默认情况与上相似。

Input Summary中有元素的输入的概要描述。Element Input中有完整描述。

LINK8 输入概要

 

Element Name  

LINK8

Nodes  

I, J

Degrees of Freedom  

UX, UY, UZ

Real Constants  

AREA, ISTRN

Material Properties  

EX, ALPX, DENS, DAMP

Surface Loads  

None

Body Loads  

 

Temperatures -   

T (I), T (J)

Fluences -   

FL (I), FL (J)

Special Features  

塑性,潜变,膨胀,应力强化,大变形,单元生死(Plasticity, Creep, Swelling, Stress stiffening, Large deflection, Birth and death)。

输出数据

此元素输出(的获得)有两种形式:

 

 

个别输出项由 3-D 杆的输出举例说明。在解的输出中则给出元素解的通用描述。 请见 ANSYS Basic Analysis Guide

图示 2. LINK8 3-D 杆的输出

 

元素输出的表格定义中所用的标记:

冒号(:)表示可以由[ETABLE, ESOL]的形式获取。 O 列表是存在于 Jobname.OUT中。  R 列表示存在于结果文件中。

在 O 或 R 列中, Y 表示该项肯定有, 数字则表示注释条件下获得, " -- " 表示不存在此项。

表1. LINK8 元素输出定义

Name Definition O R
EL 元素号(Element Number) Y Y
NODES 接电(Nodes - I, J) Y Y
MAT 属性编号(Material number) Y Y
VOLU: 体积(Volume) -- Y
XC, YC, ZC 结果位置报告(??)(Location where results are reported) Y 2
TEMP 温度(Temperatures T(I), T(J) ) Y Y
FLUEN (?)Fluences FL(I), FL(J) Y Y
MFORX 元素坐标系中单段的力(Member force in the element coordinate system) Y Y
SAXL 轴向应力(Axial stress) Y Y
EPELAXL 轴向弹性应变(Axial elastic strain) Y Y
EPTHAXL 轴向热应变(Axial thermal strain) Y Y
EPINAXL 轴向起始应变(Axial initial strain) Y Y
SEPL 由应力-应变曲线得到的等效应力(Equivalent stress from stress-strain curve) 1 1
SRAT 三轴应力与降伏面应力之比(Ratio of trial stress to stress on yield surface) 1 1
EPEQ 等效塑性应变(Equivalent plastic strain) 1 1
HPRES 液静压力(Hydrostatic pressure) 1 1
EPPLAXL 轴向塑性应变(Axial plastic strain) 1 1
EPCRAXL 轴向潜变应变(Axial creep strain) 1 1
EPSWAXL 轴向膨胀应变(Axial swelling strain) 1 1

 

  1. 非线性解,仅在元素定义非线性材料属性时。

  2. 只在质心已用 *GET获取时方有效。

LINK8 项目和顺序号 列出了通过 ETABLE 命令获取输出的顺序号。详见 The General Postprocessor (POST1) in the ANSYS Basic Analysis Guide and The "Item and Sequence Number" Table 。 下面是在 LINK8 项目和顺序号中所用的标记(说明):

 

Name  

LINK8 元素输出定义中所定义

Item  

ETABLE 命令中所用的(名称)

E  

单质或常量数据的顺序号

I,J  

节点数据的顺序号

 

表2. LINK8 I在 ETABLEESOL 命令中的项目和顺序号

Name Item E I J
SAXL LS 1 -- --
EPELAXL LEPEL 1 -- --
EPTHAXL LEPTH 1 -- --
EPSWAXL LEPTH 2 -- --
EPINAXL LEPTH 3 -- --
EPPLAXL LEPPL 1 -- --
EPCRAXL LEPCR 1 -- --
SEPL NLIN 1 -- --
SRAT NLIN 2 -- --
HPRES NLIN 3 -- --
EPEQ NLIN 4 -- --
MFORX SMISC 1 -- --
FLUEN NMISC -- 1 2
TEMP LBFE -- 1 2

假设与限定

元素假设为直杆,尾段加轴向负载,均质。长度不能为零,即I,J不能重合。面积不能为零。温度在长度方向上假设为线性变化。

位移函数揭示杆具有均匀的应力。 初识应力用于计算应力的刚度矩阵,如果有的话可以累加递代。

产品限制

When used in the product(s) listed below, the stated product-specific restrictions apply to this element in addition to the general assumptions and restrictions given in the previous section.

ANSYS/Professional.