ANSYS PLANE42单元详解：2D实体建模与应用

"ansys单元plane42" 在ANSYS有限元软件中，PLANE42是一种2维实体结构单元，适用于构建二维模型，尤其在处理平面应力或平面应变问题时非常有效。此单元也在汉化帮助文档中有详细介绍，便于理解和使用。 PLANE42单元具有四个节点，每个节点具有两个自由度，即沿x和y方向的平移。这个单元的独特之处在于它既可以作为平面单元处理问题，也能处理轴对称问题。它包含了丰富的物理模型，如塑性、蠕变、辐射膨胀、应力刚度、大变形以及大应变的能力。此外，通过设置选项KEYOPT(2)，用户可以选择支持额外的位移形状，以适应更复杂的几何变化。 在输入数据方面，用户需要提供四个节点的位置，如果使用KEYOPT(3)=3，还需要指定单元的厚度。对于正交异性材料，其特性方向与单元坐标系一致。单元边界上的压力载荷可以作为面载荷输入，而温度和流量则可以作为体载荷施加在节点上。默认情况下，未指定的温度和流量值会采用统一值（TUNIF和零）。 在处理平面问题时，如果KEYOPT(3)不等于3，节点力应该按照厚度方向每单位长度的力值输入。对于轴对称问题，力值则是整个圆周的平均值。KEYOPT(5)和KEYOPT(6)用于控制单元输出选项，例如选择需要输出的变量类型。通过ISTRESS或ISFILE命令，可以施加初始应力，而KEYOPT(9)=1则允许通过用户子程序USTRESS自定义初始应力的读取。 在进行几何非线性分析时，SOLCONTROL,,,INCP命令有助于考虑压力对几何变形的影响。在线性特征值屈曲分析中，PLANE42单元会自动包含压力载荷的刚度效应，这对于分析结构的稳定性至关重要。 PLANE42单元是ANSYS中一个功能强大的2D实体单元，能处理多种复杂情况，包括线性和非线性分析，特别适合需要考虑多种物理现象的工程问题。理解并熟练运用此单元，能够提高建模和分析的精确度，从而为结构工程设计提供有力支持。