4.2.2 分配单元属性
一旦建立了单元属性表,通过指向表中合适的条目即可对模型的不同部分分配单元属性。指针就是参考号码集,包括材料号(MAT),实常数号(TEAL),单元类型号(TYPE),坐标系号(ESYS),以及使用BEAM188和BEAM189单元时的截面号(SEC-NUM)。可以直接给所选的实体模型图元分配单元属性,或者定义默认的属性在生成单元的网格划分中使用。
如前面所提到的,在给梁划分网格时给线分配的方向关键点是线的属性而不是单元属性,所以必须是直接分配给所选线,而不能定义默认的方向关键点以备后面划分网格时直接使用。
1.直接给实体模型图元分配单元属性
给实体模型分配单元属性时,允许对模型的每个区域预置单元属性,从而避免在网格划分过程中重置单元属性。清除实体模型的节点和单元不会删除直接分配给图元的属性。
利用下列命令和相应的GUI路径可直接给实体模型分配单元属性。
给关键点分配属性:
命令:KATT。
GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>All Keypoints。
Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>PickedKPs。
给线分配属性:
命令:LATT。
GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>All Lines。
Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>Picked Lines。
给面分配属性:
命令:AATT。
GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>All Areas。
Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>Picked Areas。
给体分配属性:
命令:VATT。
GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>All Volumes。
Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>Picked Volumes。
2.分配默认属性
可以通过指向属性表的不同条目来分配默认的属性,在开始划分网格时,ANSYS程序会自动将默认属性分配给模型。直接分配给模型的单元属性将取代上述默认属性,而且,当清除实体模型图元的节点和单元时,其默认的单元属性也将被删除。
可利用如下方式分配默认的单元属性:
命令:TYPE,REAL,MAT,ESYS,SECNUM。
GUI:Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>Default Attribs。
Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Elem Attributes。
3.自动选择维数正确的单元类型
有些情况下,ANSYS程序能对网格划分或拖拉操作选择正确的单元类型,当选择明显正确时,不必人为地转换单元类型。(https://www.daowen.com)
特殊地,当未将单元属性(xATT)直接分配给实体模型时,或者默认的单元属性(TYPE)对于要执行的操作维数不对时,而且已定义的单元属性表中只有一个维数正确的单元,ANSYS程序会自动利用该种单元类型执行这个操作。
受此影响的网格划分和拖拉操作命令有:KMESH、LMESH、AMESH、VMESH、FVMESH、VOFFST、VEXT、VDRAG、VROTAT、VSWEEP。
4.在节点处定义不同的厚度
可以利用下列方式对壳单元在节点处定义不同的厚度。
命令:RTHICK。
GUI:Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Thickness Func。
壳单元可以模拟复杂的厚度分布,以SHELL63为例,允许给每个单元的4个角点指定不同的厚度,单元内部的厚度假定是在4个角点厚度之间光滑变化。给一群单元指定复杂的厚度变化是有一定难度的,特别是每一个单元都需要单独指定其角点厚度的时候,在这种情况下,利用命令RTHICH能大大简化模型定义。
下面用一个实例来详细说明该过程,该实例的模型为10×10的矩形板,用0.5×0.5的方形SHELL63单元划分网格。先在ANSYS程序里输入如下命令流。
/TITLE,RTHICK Example
/PREP7
ET,1,63
RECT,,10,,10
ESHAPE,2
ESIZE,,20
AMESH,1
EPLO
得到初始的网格图如图4-2所示。
假定板厚按下述公式变化:h=0.5+0.2x+0.02y2,为了模拟该厚度变化,创建一组参数给节点设定相应的厚度值。换句话说,数组里面的第N个数对应于第N个节点的厚度,命令流如下。


利用RTHICK函数将这组表示厚度的参数分配到单元上,结果如图4-3所示。

图4-2 初始的网格图

图4-3 不同厚度的壳单元
RTHICK,THICK(1),1,2,3,4
/ESHAPE,1.0 $ /USER,1 $ /DIST,1,7
/VIEW,1,-0.75,-0.28,0.6 $ /ANG,1,-1
/FOC,1,5.3,5.3,0.27 $ EPLO