网格划分
SOLID5 (3维耦合场体单元)Solid5单元说明
Solid5 具有三维磁场，热场，电场，压电场和结构场分析能力，并能在各场之间实现有限的耦合。本单元有8个节点，每个节点最多有6个自由度。在静态分析中为了建立静磁场模型我们可以较容易得到标量电压公式。具有相似场性能的耦合场单元有PLANE13，SOLID62，SOLID98。
输入数据
在图1中给出了这个单元几何形状，节点位置和坐标系统。这个单元具有8个节点和材料属性。单位（MKS或者用户自己定义）通过EMUNIT命令来指定。EMUNIT也用来定义MUZERO的值。EMUNIT缺省值就是国际单位制而MUZERO=4π×10-7 亨/米。除MUZERO之外，通过材料特性表中的MURX，MURY，MURZ来定义正交各向异性的相对导磁率。
MGXX，MGYY，MGZZ代表永磁材料矫顽力的矢量分量。矫顽力的大小是其各个分量的平方和的平方根。极化方向由分量MGXX，MGYY，MGZZ确定。永久磁极的极化方向以及正交各向异性材料的方向和单元坐标方向一致。单元坐标系统的定位参见坐标系统。非线性磁特性，压电特性和各向异性弹性特性用TB命令输入，参见数据表¬¬¬¬¬---隐含分析。非线性正交各向异性磁特性可以通过B-H曲线和线性相关导磁率的结合来确定。这个B-H曲线用在各单元坐标方向上，相对导磁率将被指定为零。每种材料只能设置一个B-H曲线。
本单元可以组合使用不同的节点载荷（取决于KEYOPT（1）的值）。节点载荷用D和F命令定义。对D命令，Lab变量为自由度（UX，UY，UZ，TEMP，VOLT，MAG），VALUE为相应的数值（位移，温度，电压，梯状磁势能）。对F命令，Lab变量为力（F_HEAT，AMPS，FLUX），VALUE为相应的数值（力，热流量，电流或电荷，磁通量）。
单元载荷在 节点和单元载荷 中说明。表面载荷，压力，对流热，热流量和麦克斯韦力标记可以在单元边界面上通过SF和SFE命令输入，如图SOLID5单元几何中带圆圈数字所示。正压力指向单元内部。需要计算磁力的表面，可以在该面上使用无数值参数的面载荷命令MXWF做标记。为了得到磁力我们可计算这些面上的麦克斯韦尔应力张量。这些力在求解时可作为载荷施加到结构上。表面标记应该施加到需计算力的体相邻的空气单元上。删除指定的MXWF就能够取消标记了。
体载荷，温度，发热率和磁虚位移可以输入其在单元结点处的值或单一的单元值BF和BFE。当温度自由度被激活时（KEYOPT（1）=0，1或8）就可以忽略上面提到的应用在体上的温度值（BF，BFE）。一般情况下，未指定的节点温度和生热率都默认为由命令BFUNIF或TUNIF指定的值。计算出来的焦耳热值可以作为发热率应用在后面的迭代中。
如果存在温度自由度，计算得到的温度将替换任何输入的节点温度。
对于需要计算局部雅克比力的空气单元，可以通过使用BF命令中MVDI标识符的节点值取0或1来确定。详见ANSYS电磁场分析指南。求解时这些力不施加到结构上。
梯状磁势能电流选向可以由SOURC36单元的宏命令RACE来定义，或者通过电磁耦合来定义。不同类型梯状磁势能求解选向可以由MAGOPT命令来定义。
SOLID5输入汇总
单元名称
SOLID5
节点：I,J,K,L,M,N,O,P
自由度：
若KEYOPT（1）=0： UX,UY,UZ,TEMP,VOLT
若KEYOPT（1）=1： TEMP,VOLT
若KEYOPT（1）=2： UX,UY,UZ
若KEYOPT（1）=3： UX,UY,UZ,VOLT
若KEYOPT（1）=8： TEMP
若KEYOPT（1）=9： VOLT
若KEYOPT（1）=10： MAG
实参数：无
材料特性：EX, EY, EZ, (PRXY, PRYZ, PRXZ 或 NUXY, NUYZ, NUXZ), ALPX, ALPY, ALPZ, DENS, GXY, GYZ, GXZ, DAMP, KXX, KYY, KZZ, C, ENTH, MUZERO, MURX, MURY, MURZ, RSVX, RSVY, RSVZ, MGXX, MGYY, MGZZ, PERX, PERY, PERZ, 加上 BH, ANEL, 和 PIEZ 数据表（见ANSYS帮助中的数据表—隐式分析）。
面载荷
压力
面1 (J-I-L-K)， 面2 (I-J-N-M)
面3 (J-K-O-N)， 面4 (K-L-P-O)
面5 (L-I-M-P)， 面6 (M-N-O-P)
对流
面1 (J-I-L-K)， 面2 (I-J-N-M)
面3 (J-K-O-N)， 面4 (K-L-P-O)
面5 (L-I-M-P)， 面6 (M-N-O-P)
热流密度
面1 (J-I-L-K)， 面2 (I-J-N-M)
面3 (J-K-O-N)， 面4 (K-L-P-O)
面5 (L-I-M-P)， 面6 (M-N-O-P)
麦克斯韦面标记
面1 (J-I-L-K)， 面2 (I-J-N-M)
面3 (J-K-O-N)， 面4 (K-L-P-O)
面5 (L-I-M-P)， 面6 (M-N-O-P)
体载荷
温度： T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P)
生热率：HG (I), HG (J), HG (K), HG (L), HG (M), HG (N), HG (O), HG (P)
磁虚位移： VD (I), VD (J), VD (K), VD (L), VD (M), VD (N), VD (O), VD (P)
特殊特性
对于耦合场需要进行迭代计算(位移、温度、电、磁，但不包括压电)；应力刚度；生死单元；自适应下降。
KEYOPT(1)用于自由度选取（见上面所述）
KEYOPT(3)0---包括额外的形状
1---不包括额外的形状
KEYOPT(5)0---基本单元输出
2---节点应力或磁场输出
输出数据
与单元有关的结果输出有两种形式：
1 包括在整个节点解中的节点自由度。
2 附加的单元输出，见表SOLID5单元输出定义。
在图中显示了几个输出项。单元应力方向和单元坐标系统平行。节点的支反力，热流密度，电流和磁通量可以用OUTPR命令打印出来。在结果输出中给出了对于结果输出的一般说明。查看的方法见ANSYS基本分析指南。
图2 SOLID5单元输出
SOLID5假设与限制
• 单元不一定有0体积或0长度边。这种情况经常出现在当单元被非正常计数时。
• 当出现图5.1或者有面IJKL和MNOP互相作用的时候单元也可以用来计数。
• 棱柱形状单元可以通过定义双节点数来形成如在三角形，棱柱和五边形单元中描述的那样。
• 标量磁势能微分选项被严格限制在单连通域中，所以在这些域中当µ趋于无穷时结果场H就趋于0。而简化的和总体的势能选项就没有这个限制。
• 在单元自由面上（例如不与其他单元接近的和不受边界约束限制的）我们假设磁通密度(B)的标准分量为0。如果内部计算的话，温度和产热率就包括任意使用者定义的产热率。热，电，磁，结构项可以通过迭代过程来耦合。
SOLID45 （3维结构实体单元）
SOLID45单元说明
solid45单元用于构造三维实体结构.单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.
单元具有塑性,蠕变,膨胀,应力强化,大变形和大应变能力。有用于沙漏控制的缩减积分选项。有关该单元的细节参看 ANSYS, 理论参考中的SOLID45部分。类似的单元有适用于各向异性材料的solid64单元。Solid45单元的更高阶单元是solid95。
SOLID45输入数据摘要
节点:I，J，K，L，M，N，O，P
自由度:UX，UY，UZ
实常数:HGSTF－沙漏控制因子，仅当KEYOPT(2) = 1时需要设置。
注：有效值为任意正数，默认为1.0。建议值为1到10之间。
材料参数：EX, EY, EZ, PRXY, PRYZ, PRXZ (或 NUXY, NUYZ, NUXZ), ALPX, ALPY, ALPZ (或 CTEX, CTEY, CTEZ or THSX, THSY, THSZ), DENS, GXY, GYZ, GXZ, DAMP
表面载荷：压力—
表面1（J-I-L-K），表面2（I-J-N-M），表面3（J-K-O-N），表面4（K-L-P-O）,表面5（L-I-M-P），表面6（M-N-O-P）
体载荷：温度—T（I），T（J），T（K），T（L），T（M），T（N），T（O），T（P）；
流量—FL（I），FL（J），FL（K），FL（L），FL（M），FL（N），FL（O）FL（P）
特殊功能：塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变
单元死活、自适应下降、初始应力输入
SOLID45假定和限制
•体积等于0的单元是不允许的。
•单元结点编号可参照图45.1: "SOLID45几何描述"，面IJKL和 MNOP也可互换。
•单元不能扭曲，这样单元就会有两个独立的体。这通常发生在当单元结点编号不当时。
•所有单元都必须有8个结点。
•可以通过定义重合的K和L、O和P来形成棱柱形单元（参见三角形、棱柱形和四面体单元）。
•四面体形状也是允许的。对四面体单元，额外形状被自动删除。
SOLID45产品限制
对于以下产品，将在上述一般假设和限制的基础上再增加一定的限制：。
ANSYS Professional.
不允许有DAMP材性。
•不能施加流量体荷载。
•唯一允许的特殊性能是应力钢化。
•KEYOPT(6)=3不可用。 SOLID46 （3维8结点分层结构实体单元）
SOLID46 单元描述
SOLID46是8结点结构实体单元(SOLID45)的可分层版本，可用来模拟分层厚壳或分层实体，允许多达250个材料层。若需超过250层，可通过用户自定义结构矩阵，或者可将几层单元叠起来。每个结点有3个自由度：xyz的平动自由度。更详细的信息参见《ANSYS理论参考》。一种类似的壳单元是SHELL99。
图46.1 SOLID46几何描述
SOLID46输入信息概要
结点
I, J, K, L, M, N, O, P
自由度
UX, UY, UZ
实常数
实常数的变化基于KEYOPT(2)的设定。请参考:
表46.1: "SOLID46 实常数 (KEYOPT(2) = 0 or 1)"
表46.2: "SOLID46 实常数 (KEYOPT(2) = 3)"
材性
若 KEYOPT(2) = 0 or 1, 定义如下 13*NM 个材性，其中： NM 是材料号 (最大值是 NL):
EX, EY, EZ, ALPX, ALPY, ALPZ (或 CTEX, CTEY, CTEZ or THSX, THSY, THSZ),
(PRXY, PRYZ, PRXZ, 或 NUXY, NUYZ, NUXZ),
DENS, GXY, GYZ, GXZ, 对每一个 NM 材料
If KEYOPT(2) = 3, 不定义上述任一材性。
仅采用一次 DAMP 和 REFT (用MAT 来分配材性系列). 更详细的讨论参见 "SOLID46 输入数据"。
表面荷载
压力 --
面 1 (J-I-L-K), 面 2 (I-J-N-M), 面 3 (J-K-O-N), 面 4 (K-L-P-O), 面 5 (L-I-M-P), 面 6 (M-N-O-P)
体力
温度T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P) 若 KEYOPT(2) = 0 or 1, or SOLID46输出数据
SOLID46应力输出
与单元有关的结果输出有两种形式：包含在结点全部输出里的结点位移输出；附件单元输出。
单元的应力方向相应于层的局部坐标方向。不同层可以有不同的输出选项。对于积分点输出，积分点1离结点I最近，2对应于J，3对应于K，4对应于L。仅在面内积分点处输出破坏准则（参见ANSYS理论参考）。若该单元的KEYOPT(3)=2或4，则在每个结点处也输出3个力和弯矩（在单元坐标系中）。KEYOPT(8)控制用LAYER 或 LAYERP26处理的后处理文件中数据输出的总量。有关输出的一般性描述参见结果输出部分。有关查看结果的方法参见ANSYS基础分析指南。
SOLID46假设和限制
不允许0体积单元。这通常发生在单元结点未正确编号时。
所有单元必须有8个结点。
通过定义重合的K和L、O和P结点号可以形成棱柱体单元。四面体也是允许的。对四面体单元额外形状被自动删除。
仅当在所有角点处都定义为0厚度时允许出现0厚度层。不允许厚度逐渐减小到0。单元中各层之间没有滑移。所有的材料方向平行于基准面。此外，任何翘曲的层都当作其是平的且平行于基准面。矩阵输入选项（KEYOPT(2) = 3）假定单元有一个一致的厚度。这个厚度的计算是基于结点位置和KREF。
相同材料的不同弹模之间大的差异（超过1000倍）会导致方程求解器最大和最小主元的大的差异，甚至会出现“负主元…”信息。这时，你应考虑材性差异如此之大是否现实。这种情况下，通过禁用额外位移形状（KEYOPT(1) = 1）也可增强求解稳定性。每次迭代都形成单元矩阵，除非激活KUSE的1选项。
SHELL91 和 SHELL99壳单元的层间剪切应力基于这样的假定：在壳的外表面没有层间（横向）剪切应力。这个假定不适用于实体单元。因此，SOLID46有两种形式的剪切应力计算方法：
基于结点力（标记为“平均横向剪应力分量”）。
基于跨各层平均的应变－位移关系(标记为“最大层间剪应力”)。这两种方法都不精确，但它们最好应相互一致。两种情况给出的值都是小于极值的平均值。大多数情况下，均值和极值的差异很小；但也可能有高达2倍的差异。厚度方向增加单元会改进层间剪应力计算。当为砖形（直角棱柱）单元时，两种计算结果都是沿单元体积上的常量应力。所有情况下，该值在层的面内是恒定值，并因此可能被视为重心值。因此，应考虑采用实体－实体子模型来提取自由边上的精确的剪应力值。
SOLID64 （3维各向异性结构实体单元）
SOLID64单元描述
SOLID64可用于各向异性实体结构的3D建模。单元有8个结点，每个结点3个自由度，即沿x、y、z的平动自由度。
该单元有应力刚化和大变形能力。其他选项有：禁用额外位移形状、定义结果输出位置等。该单元可应用于各种领域，如模拟晶体和复合材料等。
SOLID64输入信息概要
结点：I, J, K, L, M, N, O, P
自由度：UX, UY, UZ
实常数：没有
材料特性 ALPX, ALPY, ALPZ, DENS, DAMP (若用TB命令定义各向异性材料的话), 否则： EX, EY, EZ, ALPX, ALPY, ALPZ (或者： CTEX, CTEY, CTEZ or THSX, THSY, THSZ), PRXY, PRYZ, PRXZ (或者： NUXY, NUYZ, NUXZ), DENS, GXY, GYZ, GXZ, DAMP
表面荷载 压力
表面 1 (J-I-L-K), 表面 2 (I-J-N-M), 表面 3 (J-K-O-N),
表面 4 (K-L-P-O), 表面 5 (L-I-M-P), 表面 6 (M-N-O-P)
体力：温度T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P)
SOLID64采用的假定和使用限制
1) 不允许采用体积为零的单元。
2) 单元可以象图64.1: "SOLID64几何描述"中那样编号，也可将IJKL和MNOP编号互换。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）。
3) 所有单元必须有8个结点。
4) 棱柱形单元可以通过定义重合的K、J和O、P结点得到（参见三角形、棱柱形、四面体单元）
5) 四面体形状也是允许的。对于四面体单元，额外形状被自动删除。 SOLID65 （3维结构实体单元）
SOLID65单元描述：
SOLID65单元用于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型。该实体模型可具有拉裂与压碎的性能。在混凝土的应用方面，如用单元的实体性能来模拟混凝土，而用加筋性能来模拟钢筋的作用。当然该单元也可用于其它方面，如加筋复合材料（如玻璃纤维）及地质材料（如岩石）。该单元具有八个节点，每个节点有三个自由度，即x,y,z三个方向的线位移；还可对三个方向的含筋情况进行定义。
本单元与SOLID45单元（三维结构实体单元）的相似，只是增加了描述开裂与压碎的性能。本单元最重要的方面在于其对材料非线性的处理。其可模拟混凝土的开裂（三个正交方向）、压碎、塑性变形及徐变，还可模拟钢筋的拉伸、压缩、塑性变形及蠕变，但不能模拟钢筋的剪切性能。有关SOLID65单元的更细节的描述请参见《ANSYS理论手册》。
SOLID65的几何模型图
SOLID65输入数据：
关于单元几何图形、节点位置、单元坐标系请见上图。单元性质为八节点各向同性材料，单元包括一种实体材料和三种钢筋材料，用命令MAT输入对混凝土材料的定义，而有关钢筋的细则需在实常数中定义，包括材料号、体积率、方向角(THETA, PHI)，钢筋的方向角可通过命令/Eshape以图示方式校验。
体积率是指钢筋的体积与整个单元体积的比，钢筋的方向通过单元坐标系中的两个角度（度制）来定义。当钢筋的材料号为0或等于单元的材料号时则不考虑它的作用。
另外，有关混凝土的材料定义，如剪切传递系数，拉应力，压应力都应在数据表中给出，详细描述见表“SOLID65混凝土材料数据表”。通常剪力传递系数为0～1.0，0表示平滑的裂缝（完全丧失剪力传递作用），1表示粗糙的裂缝（几乎没有失去剪力传递作用）。这就有利于对裂缝开裂与闭合进行描述。
有关单元荷载的描述见“节点单元荷载”（ANSYS帮助中专有一节）。压力作为面荷载作用在单元表面如“SOLID65的几何模型图”中带圈数字所示。主动力作用在单元内。温度和影响（fluences一词不知如何译好）可在节点上作为单元体荷载输入。节点I的温度T（I）默认为TUNIF，如其它节点温度没有被指定，则它们默认为T（I）。对于其它的输入模型未指定温度时默认值都为TUNIF。对影响（fluence）的设定除用0取代TUNIF外与温度的设定是相同的。
用命令TREF和BETAD分别用来设定整体的基准温度和阻尼值。用MAT命令指定与单元相关的基准温度值（MP，REFT）或阻尼值（MP，DAMP），但不能对钢筋的材料号进行以上定义。
KEYOPT（1）用于设定是否考虑大变形，KEYOPT（5）和KEYOPT（6）则提供是多种单元输出选项（详见单元解答）。
KEYOPT(7)是与是否考虑应力松弛相关的项，当KEYOPT＝1时表示考虑，目的是加速裂缝即将开裂时计算的收敛（在混凝土材料数据表的第9个系数中的输入值即为拉伸应力松弛的折减系数）。应力松弛并不能反应因为次生裂缝的产生而引起的应力应变关系的变化。松弛系数在裂缝处为零，因此，相应的开裂面上的刚度也是零。
在几何非线性分析时可用“SOLCONTROL,,,INCP”命令设定考虑抗压刚度的影响。抗压刚度的影响在线性屈曲分析中会被自动考虑。
SOLD65单元输入总结：
节点：
I,J,K,L,M,N,O,P
自由度：
UX,UY,UZ
实常数：
MAT1, VR1, THETA1, PHI1, MAT2, VR2,
THETA2, PHI2, MAT3, VR3, THETA3, PHI3
(这里的 MATn 是材料号, VRn 是体积率, 而THETAn 和 PHIn 方向角，代表了三种钢筋材料。)
材料性质：
EX, ALPX, PRXY or NUXY, DENS (用于混凝土)
EX, ALPX, DENS (用于每种钢筋)
还可通过MAT命令设定阻尼与基准温度。
表面荷载：
压力―――
面1（J-I-L-K），面2（I-J-N-M），面3（J-K-O-N），
面4（K-L-P-O），面5（L-I-M-P），面6（M-N-O-P）
体荷载：
温度―――
T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P)
影响（Fluences）--
FL(I), FL(J), FL(K), FL(L), FL(M), FL(N), FL(O), FL(P)
特性：
Plasticity（塑性）
Creep（蠕变\徐变）
Cracking（开裂）
Crushing（压碎）
Large deflection（大变形）
Large strain（大应变）
Stress stiffening（应力强化）
Birth and death （生死）（单元生死？）
SOLID65 输出数据：
与单元相关的解答输出项有以下两方面：
所有节点的节点位移；
其它输出项见“SOLID65单元输出数据说明表”
一些细则的说明可见“SOLID65应力输出图”。单元应力的方向平行于单元坐标系，只有当非线性特性被考虑时才有相应的输出，当然也只有对钢筋参数进行过定义，才有关于它的输出。如可能发生开裂或压碎，那具体情况也会在积分点上输出，因为开裂和压碎可能发生在任一积分点上。POST1中用命令PLCRACK可显示各积分点的状态。
SOLID65的假定和限制：
不允许使用零体积单元；
单元可以如“几何模型图”编号，也可将图中的IJKL面与MNOP面的编号交换。同时单元不能被扭转导致形成两个单独体，在对单元不恰当编号时这种情况最可能发生。
所有的单元应有八个节点
当K与L，O与P节点重合时单元形状便成为棱柱体形，当然也可退化为四面体。其它的形状会被四面体自动替换。
当考虑单元的钢筋作用时，钢筋被假定分散在整个单元中，且所有钢筋的总体积率不能起过1.0。
单元是非线性的故要求迭代求解。
当同时考虑混凝土的开裂与压碎时，应注意要缓慢加载，以免在实际可承受荷载通过闭合裂缝传递前出现混凝土的假压碎现象。这种现象通过泊松效应常常发生在与大量开裂应变垂直的未开裂的方向上。同样也会在压碎的积分点上出现，输出的塑性和蠕变应变值来自于先前子步的收敛。而且，当裂缝已经产生，则弹性应变的输出量就包含了开裂应变。单元开裂或压碎后失去的抗剪作用将不能被传递到钢筋上，因为钢筋没有抗剪刚度。
在考虑开裂或压碎的材料非线性问题中以下两项最好不要考虑：
应力强化效应。
大应变、大变形。
否则，结果可能不收敛或不正确，特别在有大转角情况下。
SOLID164 (3维的显式的结构实体单元)
SOLID164单元描述
SOLID164被用于3维的显式结构实体，是个8节点。节点在x、y、z方向的平移、速度和加速度的自由度。
这个单元只用在动力显式分析。
SOLID164的输入数据
solid164描述了solid164单元的几何图形、节点位置和坐标系。这个单元有8个节点。定义了正交的材料特性。用EDMP命令指定正交材料。用EDLCS命令指定正交材料的方向。
缺省情况下。SOLID164是用一点的积分加上粘性沙漏控制来加快单元的方程式。(KEYOPT(1) = 2)的全积分也是可以使用的。
KEYOPT(5)定义单元的连续性。可以利用Lagrangian（缺省）和Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE)网格.为了使ALE方程启用，除了设置KEYOPT(5) = 1外，还必须用EDALE和EDGCALE设置正确的参数。详细信息参见ANSYS LS-DYNA User's Guide中的Arbitrary Lagrangian-Eulerian Formulation。当ALE方程式启用是，，通常使用的一些材料模型这种单元类型使被支持的。看下面的详细的材料列表。
下面描述运用EDLOAD命令去加节点荷载以及其他类型的荷载。对于详细关于在动力显式分析中怎样加载请看ANSYS LS-DYNA用户向导。
压力能通过对单元表面（在图164.1中用圆圈的数字表示）施加面荷载。正的法线压力施加在单元上。
X、y、z方向的工作加速度和加速度可以用EDLOAD命令施加。为了施加这样的荷载，你必须选择节点并且创建一个节点组。然后荷载施加这这个组上。
你也可以用EDLOAD这个命令去施加刚体的荷载，例如，位移，面力等。
这种单元也可以施加几种类型的温度荷载。请看ANSYS LS-DYNA User's Guide中的温度荷载。
对于这种单元，你可以从下列材料列表中选择。材料模型中带星号的是ALE方程(KEYOPT(5) = 1)不支持的。
弹性各向同性材料
正交弹性体*
各向异性弹性材料*
双线性运动材料
塑性运动材料
粘弹性材料*
Blatz-Ko 橡胶材料*
双线性各向同性体
温度相关的双线性各向同性体
应变率相关塑性体
Power Law Plasticity
损伤复合材料*
损伤混凝土材料*
地质带
分段线性塑性材料*
蜂巢结构材料*
Mooney-Rivlin 橡胶材料*
Barlat各向异性塑性材料
弹塑性流体动力材料
率敏感力低的塑性材料
弹粘塑性热力学材料
封闭蜂窝泡沫材料*
低密度泡沫
粘性泡沫*
可压扁泡沫
Johnson-Cook 塑性材料
空材料
Zerilli-Armstrong
Bamman*
Steinberg
弹性流体材料
SOLID164输入概括
节点
I, J, K, L, M, N, O, P
自由度
UX, UY, UZ, VX, VY, VZ, AX, AY, AZ
注释
对于显式动力分析，V(X, Y, Z)提供节点的速度以及A(X, Y, Z)提供节点的加速度。虽然V(X, Y, Z)和A(X, Y, Z)出现在固定约束的地方，但他们不是真实的物理约束。然而，但约束被计算的时候这些量就被计算，并且别储存给后处理使用。
实常数
没有
材料特性
EX－x方向的弹性模量
EY－y方向的弹性模量
EZ－z方向的弹性模量
NUXY-
PRXY-xy方向的泊松比
PRXZ-xz方向的泊松比
PRYZ-yz方向的泊松比
ALPX
GXY－xy方向的剪切模量
GXZ－xz方向的剪切模量
GYZ－yz方向的剪切模量
DENS－密度
SOLID164输出数据
SOLID164输出列在表164.1：SOLID164单元输出定义。如果你打印，在所有的8个节点中的单一应力和应变的值的集被输出；即，你将得到每个节点的值的集合。如果你打印各项，你将得到质心的应力和应变值的集合。
你可以通过RSYS命令旋转SOLID164单元的结果应力为一个已经定义好的坐标系的值。然而，RSYS不能对这种单元旋转应变结果。
SOLID164 假设和限制性
1. 0体积单元是步允许的
2. 单元不可以被扭曲以至有两个分离的体积，当单元没有正确编号的时候，这是经常会发生的。
3. 单元必须有8个节点
4.当定义相同的K和L并且O和P的节点号是相同时，可能生成一个棱柱形的单元（看三角形 ，棱柱形，和四面体单元）。一个四面体单元是可以使用的。
SOLID185 (3维8节点固体结构单元)
Solid185单元描述
solid185单元用于构造三维固体结构.单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.单元具有超弹性,应力钢化，蠕变,，大变形和大应变能力.还可采用混合模式模拟几乎不可压缩弹塑材料和完全不可压缩超弹性材料。
SOLID185 单元输入摘要
节点 ：I，J，K，L，M，N，O，P
节点自由度： UX，UY，UZ
实常数 ：如果KEYOPT(2) = 0,没有实常数。
HGSTF-如果KEYOPT(2) = 1沙漏刚度缩减因子（默认为1.0，任何正数都是合
法的，如果设为0.0，则自动取1.0。
材料参数EX，EY，EZ，（PRXY，PRYZ，PRXZ or NUXY，NUYZ，NUXZ），
ALPX，ALPY，ALPZ(或者CTEX, CTEY, CTEZ 或 THSX, THSY, THSZ)，
DENS，GXY，GYZ，GXZ，DAMP
表面载荷：压力s——表面1（J-I-L-K），表面2（I-J-N-M），表面3（J-K-O-N），
表面4（K-L-P-O）,表面5（L-I-M-P），表面6（M-N-O-P）
体载荷：温度——T（I），T（J），T（K），T（L），T（M），T（N），T（O），T（P）；
特殊功能：塑性,超弹性，粘弹性，粘塑性，蠕变应力强化,大变形,大应变,初始应力导入，自动单元选择技术，单元死活。 图SOLID185 应力输出
表 185.1SOLID185单元输出定义表
名称 定义 O R
EL 单元号 - Y
NODES 节点 - I, J, K, L, M, N, O, P - Y
MAT 材料号 - Y
VOLU: 体积 - Y
XC, YC, ZC 结果输出的位置 Y 3
PRES 压力 P1 在节点 nodes J, I, L, K; P2 在 I, J, N, M; P3在 J, K, O, N; P4 在 K, L, P, O; P5 at L, I, M, P; P6 在 M, N, O, P - Y
TEMP 温度 T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P) - Y
S:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 应力 Y Y
S:1, 2, 3 主应力 - Y
S:INT 应力强度 - Y
S:EQV 等效应力 - Y
EPEL:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 弹性应变 Y Y
EPEL:1, 2, 3 主弹性应变 - Y
EPEL:EQV 等效弹性应变
- Y
EPTH:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 热应变 2
2
EPTH:EQV 等效 应变
2
2
EPPL:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 塑性应变
1
1
EPPL:EQV 等效塑性应变
1
1
EPCR:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 蠕变应变 1
1
EPCR:EQV 等效蠕变应变
1
1
EPTO:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 总机械应变 (EPEL + EPPL + EPCR) Y -
EPTO:EQV 总等效机械应变(EPEL + EPPL + EPCR) Y -
NL:EPEQ 累积等效塑性应变 1
1
NL:CREQ 累积等效蠕变应变 1
1
NL:SRAT 塑性屈服 (1 = 已经屈服, 0 = 没有屈服) 1
1
NL:HPRES 静水压力 1
1
SEND:ELASTIC, PLASTIC, CREEP 应变能密度 - 1
LOCI:X, Y, Z 积分点坐标 - 4
SVAR:1, 2, ... , N 静态变量 - 5
SOLID185 假设和限制
零体积单元是不允许的。
单元可以有如图185.1 Figure 185.1: "SOLID185 Geometry"所示的编号，或者有平面IJKL和MNOP交叉，单元不能扭曲以至于单元有两个分离的体（这在单元编号错误时常会发生）。
所有的单元必须有8个节点，你可以通过使节点K 和L 重合或O and P重合来得到棱柱体（见Triangle, Prism and Tetrahedral Elements），四面体形状也是允许的。
对于退化单元， 方法和增强应变方法被指定，退化形状函数和常规的积分方法被使用。如果你使用混合模式(KEYOPT(6) = 1),你必须使用或者稀疏求解器（默认）或者波前求解器。对于循环对称模态分析，ANSYS推荐使用增强应变模式。
应力刚化效应在几何非线性分析时总是打开的，在几何线性分析(NLGEOM,OFF)当指定SSTIF,ON时忽略，预应力影响可以通过PSTRES命令激活。
SOLID186 (3维20节点固体结构单元)
Solid186单元描述
solid186是一个高阶3维20节点固体结构单元，SOLID186具有二次位移模式可以更好的模拟不规则的网（例如通过不同的CAD/CAM 系统建立的模型）。
单元通过20个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度. SOLID186可以具有任意的空间各向异性，单元支持塑性，超弹性, 蠕变,，应力钢化，大变形和大应变能力.还可采用混合模式模拟几乎不可压缩弹塑材料和完全不可压缩超弹性材料。
SOLID186 单元输入摘要
节点 ： I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, A, B
节点自由度： UX，UY，UZ
实常数 ：没有
材料参数：EX，EY，EZ，（PRXY，PRYZ，PRXZ or NUXY，NUYZ，NUXZ），
ALPX，ALPY，ALPZ(或者CTEX, CTEY, CTEZ 或 THSX, THSY, THSZ)，
DENS，GXY，GYZ，GXZ，DAMP
表面载荷：压力s——表面1（J-I-L-K），表面2（I-J-N-M），表面3（J-K-O-N），
表面4（K-L-P-O）,表面5（L-I-M-P），表面6（M-N-O-P）
体载荷：温度——T(I), T(J),T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P), T(Q), T(R), T(S), T(T), T(U), T(V), T(W), T(X), T(Y), T(Z), T(A), T(B)；
特殊功能：塑性,超弹性，粘弹性，粘塑性，蠕变，应力强化,大变形,大应变,初始应力导入，自动单元选择技术，单元死活。
图186.2SOLID186 应力输出
表 186.1SOLID186单元输出定义表
名称 定义 O R
EL 单元号 - Y
NODES 节点 - I, J, K, L, M, N, O, P - Y
MAT 材料号 - Y
VOLU: 体积 - Y
XC, YC, ZC 结果输出的位置 Y 3
PRES 压力 P1 在节点 nodes J, I, L, K; P2 在 I, J, N, M; P3在 J, K, O, N; P4 在 K, L, P, O; P5 at L, I, M, P; P6 在 M, N, O, P - Y
TEMP 温度 T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P) - Y
S:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 应力 Y Y
S:1, 2, 3 主应力 - Y
S:INT 应力强度 - Y
S:EQV 等效应力 - Y
EPEL:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 弹性应变 Y Y
EPEL:1, 2, 3 主弹性应变 - Y
EPEL:EQV 等效弹性应变
- Y
EPTH:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 热应变 2
2
EPTH:EQV 等效热应变
2
2
EPPL:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 塑性应变
1
1
EPPL:EQV 等效塑性应变
1
1
EPCR:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 蠕变应变 1
1
EPCR:EQV 等效蠕变应变
1
1
EPTO:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 总机械应变 (EPEL + EPPL + EPCR) Y -
EPTO:EQV 总等效机械应变(EPEL + EPPL + EPCR) Y -
NL:EPEQ 累积等效塑性应变 1
1
NL:CREQ 累积等效蠕变应变 1
1
NL:SRAT 塑性屈服 (1 = 已经屈服, 0 = 没有屈服) 1
1
NL:HPRES 静水压力 1
1
SEND:ELASTIC, PLASTIC, CREEP 应变能密度 - 1
LOCI:X, Y, Z 积分点坐标 - 4
SVAR:1, 2, ... , N 静态变量 - 5
SOLID186 假设和限制
零体积单元是不允许的。单元不能扭曲以至于单元有两个分离的体（这在单元编号错误时常会发生）。 单元可以有如图186.1 Figure 186.1: "SOLID186 Geometry"所示的编号，或者有平面IJKL和MNOP交叉，一个去掉中间节点的边暗示它的位移模式是线性的，而不是二次。可以查看ANSYS Modeling and Meshing Guide里面的Quadratic Elements (Midside Nodes)得到关于中间节点的更多信息。如果一致缩减积分被使用(KEYOPT(2) = 0)，在每个方向上至少使用2层单元以避免沙漏模式。
当单元退化为四面体，锲型，或金字塔型(见Triangle, Prism and Tetrahedral Elements)，相应的退化形函数被使用，金字塔型单元应该小心使用，退化时，单元尺寸应尽量小以减少应力梯度，金字塔型单元应使用于模型内部或不同单元连接处。如果你使用混合模式(KEYOPT(6) = 1),没有中间节点可能失败，并且推荐使用不退化模式。如果你使用混合模式(KEYOPT(6) = 1),你必须使用或者稀疏求解器（默认）或者波前求解器。应力刚化效应在几何非线性分析时总是打开的，在几何线性分析(NLGEOM,OFF)当指定SSTIF,ON时忽略，预应力影响可以通过PSTRES命令激活。
SOLID187 (3维10节点四面体固体结构单元)
Solid187单元描述
solid187单元是一个高阶3维10节点固体结构单元，SOLID187具有二次位移模式可以更好的模拟不规则的模型（例如通过不同的CAD/CAM 系统建立的模型）。单元通过10个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.单元支持塑性，超弹性, 蠕变,，应力刚化，大变形和大应变能力.还可采用混合模式模拟几乎不可压缩弹塑材料和完全不可压缩超弹性材料。
图 187.1Solid187 单元
SOLID187 单元输入摘要
节点 ： I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R
节点自由度： UX，UY，UZ
实常数 ：没有
材料参数：EX，EY，EZ，（PRXY，PRYZ，PRXZ or NUXY，NUYZ，NUXZ），
ALPX，ALPY，ALPZ(或者CTEX, CTEY, CTEZ 或 THSX, THSY, THSZ)，
DENS，GXY，GYZ，GXZ，DAMP
表面载荷：压力s——表面1 (J-I-K), 表面2 (I-J-L), 表面3 (J-K-L), 表面4 (K-I-L)
体载荷：温度——T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P), T(Q), T(R)
特殊功能：塑性,超弹性，粘弹性，粘塑性，蠕变，应力强化,大变形,大应变,初始应力导入，自动单元选择技术，单元死活。
图 187.2SOLID187 应力输出
表187.1SOLID187单元输出定义表
名称 定义 O R
EL 单元号 - Y
NODES 节点 - I, J, K, L, M, N, O, P - Y
MAT 材料号 - Y
VOLU: 体积 - Y
XC, YC, ZC 结果输出的位置 Y 3
PRES 压力 P1 在节点 nodes J, I, L, K; P2 在 I, J, N, M; P3在 J, K, O, N; P4 在 K, L, P, O; P5 at L, I, M, P; P6 在 M, N, O, P - Y
TEMP 温度 T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P) - Y
S:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 应力 Y Y
S:1, 2, 3 主应力 - Y
S:INT 应力强度 - Y
S:EQV 等效应力 - Y
EPEL:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 弹性应变 Y Y
EPEL:1, 2, 3 主弹性应变 - Y
EPEL:EQV 等效弹性应变
- Y
EPTH:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 热应变 2
2
EPTH:EQV 等效热应变
2
2
EPPL:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 塑性应变
1
1
EPPL:EQV 等效塑性应变
1
1
EPCR:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 蠕变应变 1
1
EPCR:EQV 等效蠕变应变
1
1
EPTO:X, Y, Z, XY, YZ, XZ 总机械应变 (EPEL + EPPL + EPCR) Y -
EPTO:EQV 总等效机械应变(EPEL + EPPL + EPCR) Y -
NL:EPEQ 累积等效塑性应变 1
1
NL:CREQ 累积等效蠕变应变 1
1
NL:SRAT 塑性屈服 (1 = 已经屈服, 0 = 没有屈服) 1
1
NL:HPRES 静水压力 1
1
SEND:ELASTIC, PLASTIC, CREEP 应变能密度 - 1
LOCI:X, Y, Z 积分点坐标 - 4
SVAR:1, 2, ... , N 静态变量 - 5
SOLID187 假设和限制
零体积单元是不允许的。
单元可以如Figure 187.1: "SOLID187 Geometry"所示编号或者节点L位于I, J, K平面的下面。
一个去掉中间节点的边暗示它的位移模式是线性的，而不是二次。可以查看ANSYS Modeling and Meshing Guide里面的Quadratic Elements (Midside Nodes)得到关于中间节点的更多信息。
如果你使用混合模式(KEYOPT(6) = 1),没有中间节点可能失败。
如果你使用混合模式(KEYOPT(6) = 1), 你必须使用或者稀疏求解器（默认）或者波前求解器
应力刚化效应在几何非线性分析时总是打开的，在几何线性分析(NLGEOM,OFF)当指定SSTIF,ON时忽略，预应力影响可以通过PSTRES命令激活。 以后我有机会
会继续上传 这个是单元说明的中文翻译，很早就有人穿上来了
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