ansys单元-combin37.docx

COMBIN37 单元描述COMBIN37 是一个单向的单元，该单元在分析中具有打开和关闭的性能。该单元每个节点只有一个自由度，可以是沿节点坐标方向的平移，绕节点坐标轴的旋转，压力或温度。COMBIN7描述了具有更多性能的控制单元（6自由度和大变形）。类似的单向单元（无距离大的控制性能）如COMBIN14, COMBIN39, and COMBIN40. 这个单元有很多应用，诸如作为温度功能的控制热流动（自动调温器），作为速度功能的控制阻尼（机械减振器），作为压力功能的控制流阻（减压阀），作为位移功能的控制摩擦（摩擦离合器），等等。详见ANSYS, Inc.Theory Reference 以获得该单元更多的信息。Figure 37.1. COMBIN37 GeometryCOMBIN37 输入数据单元的几何图形，节点的位置，单元的坐标系如图Figure 37.1: COMBIN37 Geometry所示。该单元有两对节点，分别是活动节点（I，J）和可选的控制节点（K，L）。活动节点定义了单元的位置。特定的参数结合控制节点可以确定控制单元是否是结构（开）或不（关），因而，在时间关联或重复分析中可以用来脱离模型区域。其他的输入值为刚度(STIF),阻尼系数 (DAMP), 集中节点质量 (MASI, MASJ), 开/关 控制 (ONVAL, OFFVAL), 单元载荷 (AFORCE: positive pulls the nodes together (or pulls into the element), 初始开/关单元状态(状态:为 -1 如果明确为关, 为0 如果由开始控制参数确定，if determined from starting value of control parameter,为1 如果明确为开), 几个非线形常数 (C1, C2, C3, C4), 以及一个极限滑动力 (FSLIDE)。FSLIDE 值代表弹簧力的绝对值，在滑动发生前该值必须要被超过。如果FSLIDE 为 0.0,单元的滑动性能被去除，即是假设一个明显的连接。对于结构分析，力/长度或力矩/旋转为刚度单位，力*时间/长度或力矩*时间/旋转为阻尼单位，力*时间的2次方/长度或力矩*时间的2次方/旋转为质量单位，力或力矩为单元的载荷。对有温度自由度的热分析中，刚度代表传导系数，单位是热/时间*度，质量代表热容，单位是热/度，单元载荷代表热流动，单位是热/时间。在有压力自由度的分析中，刚度代表流系数，单位是长度的2次方/时间。刚度，阻尼，质量，和单元载荷的定义应基于对称分析全360度定义。每个活动节点（I，J）都只有一个自由度，以 KEYOPT(3) 选项选择。控制节点（K，J）有相同或不同的自由度，KEYOPT(2)选项可以具体设定。KEYOPT(1)选项设置了控制节点的参数，既设置了自由度的值，第一或第二引出值，整体值，又设置了时间，例如：控制节点无须和其他任何单元相连。如果没有定义节点L ，控制节点参数由节点K定义。如果时间是控制参数(KEYOPT(1),就无须定义控制节点K和L。当单元是活动的且用于结构分析，单元的行为与其他弹簧/阻尼/质量单元类似 (如 COMBIN14, MASS21, and COMBIN40)。此外，根据功能该单元可以表现出非线形行为: RVMOD = RVAL + C1|CPAR|C2 + C3|CPAR|C4,其中 RVMOD 是输入的实常数RVAL的修正值 (由 KEYOPT(6)定义), C1 到 C4 为其他实常数， CPAR 值为控制参数(见 KEYOPT(1). RVMOD 也可能通过用户的子程序USERRC定义，且由 KEYOPT(9) = 1选项设定可用。注意, FSLIDE 修正负值时设定为零。在各领域分析中，温度压力自由度的行为可以与位移相类比。如Figure 37.2: COMBIN37 Behavior as a Function of Control Parameter描述,当使用结合 ONVAL 和 OFFVAL时, KEYOPT(4)和 KEYOPT(5)选项设置单元的控制行为。单元的开或关依关于ONVAL 和OFFVAL值的控制参数的位置而定。同时，注意到当KEYOPT(4) = 0以及控制参数 (CPAR)是在 ONVAL/OFFVAL 值以内时, 单元的状态依CPAR的描述而定， (如, 从开到关，且反过来也一样)。 如果ONVAL = OFFVAL = 0.0 (或 空), 开/关性能被忽略，但单元还是活动的。单元输入摘要详见COMBIN37 Input Summary。单元输入的饿一般描述详见Element Input。COMBIN37 输入摘要节点I, J, K, L (或 I, J, K 或 I, J)自由度UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ, PRESS, or TEMP (依 KEYOPT(2) and KEYOPT (3) 定)实常数STIF, DAMP, MASJ, ONVAL, OFFVAL, AFORCE, MASI, START, C1, C2, C3, C4, FSLIDE 实常数的描述详见 Table 37.1: COMBIN37 Real Constants 注意DAMP 实常数在有阻尼组件中代表单元的阻尼系数，不能与下列材料特性中的DAMP 相混淆。材料特性DAMP面载荷无体载荷无特性非线形 倾斜适应性 KEYOPT(1)控制参数:0, 1- 控制 (UK-UL)值 (或 UK 如果没定义L)2- 控制时间方面的第一引出值3- 控制时间方面的第二引出值4- 控制时间方面的整体值 (假设0初始条件)5- 控制时间值 (忽略KEYOPT(2) 和节点 K、L)KEYOPT(2) -控制节点(K 和 L)的自由度:N- 使用自由度N如以下KEYOPT(3)所列 (默认为KEYOPT(3)KEYOPT(3) 活动节点（I，J）的自由度:0, 1- UX (沿节点X轴方向的位移)2- UY (沿节点Y轴方向的位移)3- UZ (沿节点Z轴方向的位移)4- ROTX (沿节点X轴方向的旋转)5- ROTY (沿节点Y轴方向的旋转)6- ROTZ (沿节点Z轴方向的旋转)7- PRESS（压力）8- TEMP（温度）KEYOPT(4) ON-OFF 范围行为(详见Figure 37.2: COMBIN37 Behavior as a Function of Control Parameter):0- 重叠范围1- 单一范围KEYOPT(5) ON-OFF 位置行为 (详见Figure 37.2: COMBIN37 Behavior as a Function of Control Parameter):0- OFF-或-ON (或 OFF-ON-OFF if unique)1- ON-或-OFF (或 ON-OFF-ON if unique)KEYOPT(6) -实常数用于RVMOD 功能 (如果C1 或 C3 不为零是被使用; 详见COMBIN37 Input Data):0, 1- 刚度STIF使用非线形功能2- 使用DAMP3- 使用 MASJ4- 使用 ONVAL5- 使用 OFFVAL6- 使用 AFORCE7- 使用 MASI8- 使用 FSLIDEKEYOPT(9) -定义非线形行为的方法:0- 使用 RVMOD 表示对实常数的修正1- 使用 USERRC 表示对实常数的修正注意详见ANSYS Guide to User Programmable Features 中写子程序信息Table 37.1. COMBIN37 实常数No. Name Description 1 STIF 弹簧刚度 2 DAMP 阻尼系数 3 MASJ 节点J质量 4 ONVAL “ON” 控制值 5 OFFVAL “OFF” 控制值 6 AFORCE 单元载荷 7 MASI 节点J质量 8 START 初始开/关单元状态 9 C1 RVMOD 方程中第一个数 10 C2 RVMOD方程中第一个指数 11 C3 RVMOD 方程中第二个数 12 C4 RVMOD方程中第二个指数 13 FSLIDE 极限滑动力 COMBIN37输出数据 单元的计算输出以以下两种方式： 所有节点的节点自由度计算结果 其他的单元输出如Table 37.2: COMBIN37 Element Output Definitions所示 KEYOPT(3)选项选择与活动节点的位移和力相匹配的自由度。对于轴对称分析，单元力的表达是基于完全360度。 单元值STRETCH 是子步末的相对偏离值，该值小于滑动值 (如：J-UI-SLIDE)。STATUS 和 OLDST 分别表示在当前和先前子步末期单元是否是开还是关。单元输出的一般描述见Solution Output. 详见 ANSYS Basic Analysis Guide得到观察结果的方法。 Figure 37.2. COMBIN37控制参数功能的行为 单元结果输出定义表格用如下符号：在名称列中的冒号（：）表示项目可以通过构件名称进行方法进行访问ETABLE, ESOL。O列表示在Jobname.OUT中的可用性。R列表示在结构文件中项目的可用性。在O列或者R列中，Y表示项目总是可以获得的，表格脚注的数字表示项目是有条件的获得，表示项目不可获得。Table 37.2. COMBIN37 单元输出定义 Name Definition O R EL 单元数 Y Y 活动节点 节点 - I, J Y Y 控制节点 节点 - K, L Y Y XC, YC, ZC 输出结果的位置 Y 5 控制参数 CPAR 值 (见 KEYOPT(1) of the control nodes Y Y 状态 单元状态 1 1 OLDST 先前时间步的STAT 值 1 1 UI 节点I的位移 2 2 UJ 节点J的位移 2 2 UK 节点K的位移 2 2 UL 节点L的位移 2 2 STRETCH 相对位移 2 2 SFORCE 单元弹簧力 2 2 AFORCE 单元上施加的力 2 2 SLSTAT 滑动状态 3 3 OLDSLS 先前时间步的状态值 3 3 SLIDE 滑动值 4 4 1. 如果单元状态值为: 0 关 1 开 2. 对于热和流体选项，输出项目类似。热选项输出项目TEMPI, TEMPJ, TEMPK, TEMPL, DELTEMP, SHEAT, and AHEAT 及流体选项输出项目PRESI, PRESJ, PRESK, PRESL, DELPRES, SFLOW, 和 AFLOW 分别类似UI, UJ, UK, UL, STRETCH, SFORCE, 及 AFORCE。 3. 仅仅当FSLIDE大于零时输出。如果滑动状态值为: 4. 0 无滑动 5. 1 右滑动 (节点移动到节点I的右边) 6. -1 - 左滑动 (节点移动到节点I的左边) 7. 如果 FSLIDE大于零 8. 仅仅在质心可以用*GET获得的项目Table 37.3: COMBIN37 Item and Sequence Numbers列出了可通过ETABLE命令用顺序号方法提取结果。在ANSYS Basic Analysis Guide和The Item and Sequence Number Table指南中有更多关于The General Postprocessor (POST1)的信息。下面的符号用于Table 37.3: COMBIN37 Item and Sequence Numbers 中： 名称：输出数量在Table 37.2: COMBIN37 Element Output Definitions 中定义。项目：为ETABLE命令预定义项目标签E：对于单值或者常值单元数据的顺序号Table 37.3. COMBIN37 项目和序列号 Output Quantity Name ETABLE and ESOL Command Input Item E SFORCE SMISC 1 AFORCE SMISC 2 STAT NMISC 1 OLDST NMISC 2 SLSTAT NMISC 3 OLDSLS NMISC 4 STRETCH NMISC 5 UI NMISC 6 UJ NMISC 7 UK NMISC 8 UL NMISC 9 CPAR NMISC 10 SLIDE NMISC 11 热和流体选项与此同。详见 注脚 2 of Table 37.2: COMBIN37 Element Output Definitions. COMBIN37 假设与限制 单元每个节点只有一个自由度，在节点坐标系中有具体描述 (详见Elements that Operate in the Nodal Coordinate System)。 假设单元只有一个方向的行动。 节点I和节点J可在