LINK180單元說明：
LINK180單元是有著廣泛工程應用的桿單元，它可以用來模擬桁架、纜索、連桿、彈簧等等。這種三維桿單元是桿軸方向的拉壓單元，每個節點具有三個自由度：沿節點坐標系X、Y、Z方向的平動。就像鉸接結構一樣，本單元不承受彎矩。本單元具有塑性、蠕變、旋轉、大變形、大應變等功能。默認情況下，無論進行何種分析，當使用命令NLGEOM,ON時，LINK180單元的應力剛化效應開關打開。同時本單元還具有彈性、各向同性塑性硬化、動力塑性硬化、Hill（各向異性塑性）、Chaboche（非線性塑性硬化）以及蠕變等性能。其詳細的特性請參考《ANSYS. Inc. Theory Reference?》。僅受拉或僅受壓桿單元詳見LINK10。
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圖180.1 LINK180三維桿單元
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輸入數據
圖180.1給出了本單元的幾何圖形、節點坐標及單元坐標系。該單元通過兩個節點、橫截面面積（AREA）、單位長度的質量(ADDMAS)及材料屬性來定義。單元的X軸是沿著節點I到節點J的單元長度方向。
單元的荷載描述見Node and Element Loads（節點荷載和單元荷載）。溫度可以作為單元在節點處的體荷載來輸入。節點I處的溫度T(I)缺省為TUNIF，節點J處的溫度T(J)默認值為T(I)。
LINK180單元允許通過改變截面積來實現軸向伸長功能。缺省時，單元的截面積改變然而體積保持不變，即使變形后亦如此，缺省值適合用于彈塑性分析。也可以通過設置KEYOPT(2)使截面積保持不變或剛性。
KEYOPT(10)＝1被用來從用戶子程序讀入初始應力。
單元輸入摘要見下面的Input Summary（輸入摘要），單元輸入的一般性描述見Element Input（單元輸入）。
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LINK180輸入摘要
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單元名稱：?LINK180
節點：?I，J
自由度：?UX, UY, UZ
實常數：?AREA，ADDMAS
材料特性：?EX（彈模）, (PRXY or NUXY), ALPX（熱膨脹系數）, DENS（密度）?,GXY, DAMP（對于阻尼域的矩陣乘數K）
面載荷：?無
體載荷：?溫度--?T(I)，T(J)
特殊特性：?塑性、粘彈性、粘塑性、蠕變、應力剛化（僅當NLGEOM,ON時）、大變形、大應變、初始應力輸入、單元生死。支持下列用TB?命令相關的數據表種類:BISO, MISO, NLISO, BKIN, MKIN, KINH, CHABOCHE, HILL, RATE, CREEP, PRONY, SHIFT, CAST, 及 USER.
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KEYOPT(2)
僅當NLGEOM,ON被激活時使用。
0--?執行不可壓縮性；軸向拉伸功能通過截面積依比例決定（缺省值）。
1—?假定截面為剛性。
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KEYOPT(10)
0—?無用戶子程序提供初始應力
1–?通過用戶子程序USTRESS讀入初始應力
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輸出數據
?
與單元有關的結果輸出有兩種形式：
1、包括全部節點解的節點位移；
2、附加的單元輸出，見表LINK180單元輸出信息表。
幾個項目見下面的Stress Output（應力輸出示意圖）。其結果輸出的一般性描述見Solution Output（解答輸出）。
??
單元輸出定義表使用如下標記：
?
在名稱列表中的冒號表示該項可以用分量名方法[ETABLE，ESOL]來處理；○列表示該項存在于Jobname.OUT文件；R列表示該項存在于結果文件。
無論○或R列，Y表示該項總是可用的，數字表示表的一個注解（說明了使用該項的條件）；而減號“-”表示該項不可用。
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表180.1?LINK180單元輸出信息表
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名稱 |
定義 |
○ |
R |
EL |
單元號 |
Y |
Y |
NODES |
單元節點號?(I and J) |
Y |
Y |
MAT |
單元材料號 |
Y |
Y |
VOLU: |
單元體積 |
- |
Y |
XC, YC，ZC |
輸出結果的位置 |
Y |
3 |
AREA |
截面積 |
Y |
Y |
FORCE |
單元坐標系中力的項 |
Y |
Y |
STRESS |
軸向應力 |
Y |
Y |
EPEL |
軸向彈性應變 |
Y |
Y |
TEMP |
溫度T(I), T(J) |
Y |
Y |
EPTH |
軸向熱應變 |
Y |
Y |
EPPL |
軸向塑性應變 |
1 |
1 |
PWRK |
塑性功 |
1 |
1 |
EPCR |
軸向蠕應變 |
2 |
2 |
CWRK |
蠕變功 |
2 |
2 |
1、?只有單元定義了非線性材料時才會有的非線性結果。
2、?只有存在蠕變時才會有的非線性結果。
3、只有在質心作為*GET項時可用。
“LINK180項目和序號表”中列出了可用序號方式通過ETABLE命令輸出的內容列表。詳細參見《ANSYS基本分析指南》中有關“The General Postprocessor (POST1)”和“The Item and Sequence Number Table”部分。下面是表格中的一些符號說明：
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Name
“單元輸出數據說明表”中定義的輸出量值。
Item
命令ETABLE預先確定的項目標記
E
單元數據為常數或單一值時所對應的序號。
I,J
在節點I和J處數據的序號
?
表180.2 LINK180用于ETABLE和ESOL命令的輸出項和序列號
Name |
Item |
E |
I |
J |
STRESS |
LS |
1 |
- |
- |
EPEL |
LEPEL |
1 |
- |
- |
EPTH |
LEPTH |
1 |
- |
- |
EPPL |
LEPPL |
1 |
- |
- |
EPCR |
LEPCR |
1 |
- |
- |
FORCE |
SMISC |
1 |
- |
- |
TEMP |
LBFE |
- |
1 |
2 |
?
LINK180的假定和限制
桿單元假定為一直桿，軸向荷載作用在末端，自桿的一端至另一段均為同一屬性。桿長應大于零，即節點I和J不重合。面積也必須比零要大。假定溫度沿桿長線性變化。
位移函數暗含著在桿上具有相同的應力。 |
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