采用ansys进行温度和结构的耦合分析需要注意的问题总结
温度场和结构的耦合有两种：间接和直接。
间接法，可以理解为先做温度场的分析，再做结构的分析，其中要引入温度场分析的结果。在不同的分析里，单元的性质是不同的，但DOF一定要一致。 直接法，和上述方法不同的地方是，单元是直接就定义为含有温度和结构耦合的单元，然后直接做分析，即不需要分为两个步骤。
瞬态分析，一样可以用上述两个方法。只是运用第一个时要十分清楚载荷步与分析的关系，虽然比第二种灵活，但处理起来也十分麻烦。在做温度场的瞬态分析，根据需要，在合适的载荷步停顿，做结构分析（如果想省去单元定义转换的麻烦，那么就定义physics环境切换）。做完结构分析，再开启温度场分析（一样要转换环境），这里为确保从某一载荷步出发，我们用FLOCHECK,2，然后继续加载边界条件求解。
耦合的过程很公式化，但是要让其符合你的要求，就要很小心数据的提取。 还有一个问题，结构分析时需不需要删除热边界条件。需要删除热边界条件，比如对流等等。
一般情况下，不考虑变形对温度的影响（因为特别小），
采用间接耦合，即先计算温度场，然后读取温度场结果，进行结构分析。........................
载荷步是为了表达随时间变化的载荷，也就是说把载荷—时间曲线分成载荷步。这是瞬态与稳态分析最大的不同。分析时对于每一个载荷步都要定义载荷值和对应的时间值。而分析类型应定义为瞬态分析，每计算一个载荷步时，都要删掉上一个载荷步的温度，除非这些节点的温度在瞬态与稳态分析中都相同。 至于单元，个人推荐使用SOLID62，无论是分网还是施加载荷都比教方便，基本可满足各类瞬态分析计算条件。......................
首先了解一个概念，顺序耦合或是直接耦合的选择是针对不同的问题选择的，一般地，当温度变化对于结构的力学影响相对很小的时候，也就是说可以忽略的情况下，我们称之为单向弱耦合，此时采用顺序耦合很方便，例如焊接过程，这样可以节省分析时间！而对于诸如车的制动系统即车闸盘与闸片的接触，在制动过程中，由于闸片与闸盘的摩擦生热会影响两者的接触，同时由于闸盘的减速对闸片的生热也会有很大影响，所以两者是强耦合，只能采用直接耦合！
你需要选择合适的耦合方法才能更好的求解你的问题！从实际情况来讲，直接耦合是最接近现实的耦合方法，但同时求解也会存在困难性！
你的模型如果是热力过程同时进行的话，那么这个求解过程无疑是瞬态的，每一点每一时刻的温度值都是需要读入力学分析中的相应时刻的，不存在“静态力分析和瞬态热分析的过程！
当然，如果你的分析过程是模型先受热后才开始力载荷的作用，那可以进行”静态力分析“，此时你的模型热分析的温度值你只需对最终的温度值以载荷形式赋与结构分析中去，当然，这种过程也就不叫做耦合了！.....................
顺序法热力耦合的基本思路是：在热载荷作用下温度场分析的过程，是热梯度分布渐变的过程。采用足够小的时间步以保证能够捕捉到温度梯度的变化。结构分析跟踪每个时间，温度（体载荷）可以用其中某个特定时间的温度来近似表示，这样可以用一系列的稳态分析来模拟整个求解域内的应力变化。
从理论上来讲，我认为是可以在结构分析时也采用瞬态分析，把每个时间步内所有子步的温度读出来，作为随时间变化的体载荷，应该是可行的。但问题是：这
种做法有没有价值。
由于在温度场分析时，要求有足够小的时间间隔，在该时间段内，温度梯度变化不明显，取该时间段内某个温度值作为体载荷（比如取最后一个子步），相当于瞬态法分析中施加“阶跃“载荷，从这一点来说，稳态或瞬态分析结果差别应该很小。...........
第二篇：ansys结构分析单元类型总结
Ansys结构分析单元类型
ansys结构分析单元类型决定单元的自由度设置，如：
（1）结构单元有6个自由度
（2）单元形状：六面体，三角形等
（3）维数：二维、三维
（4）位移形函数：线形、二次函数。
本文按单元的特点将结构分析单元分为：线单元、管单元、实体单元、壳单元、接触单元、特殊单元六大类。
2．1线单元
线单元主要有：杆单元、梁单元。
2．1．1杆单元
杆单元主要用于桁架和网格计算。属于只受拉、压力的线单元。主要用于模拟弹簧，螺杆，预应力螺杆，薄膜桁架等模型。其主要的类型有：
(1)LINK1是个二维杆单元，可刚作桁架、连杆或弹簧；
(2)LINK8是个三维杆单元，可用作桁架、缆索、连杆、弹簧等模型；
(3)LINK10是个三维仅受拉伸或压缩杆单元，可用于将整个钢缆作为一个单元来模拟的钢缆静力。
2．1．2梁单元
梁单元主要用于框架结构计算。属于既受拉、压力，又有弯曲应力的线单元。主要用于模拟螺栓，薄壁管件，C型截面构件，角钢或细长薄膜构件。其主要的类型有：
(1)BEAM3是个二维弹性粱单元，可用于轴向拉伸、压缩和弯曲单元；
(2)BEAM4是个三维弹性梁单元，可用于轴向拉伸、压缩、扭转和弯曲单元；
(3)BEAM54是个二维弹性渐变不对称梁单元，可用于分析拉伸、压缩和弯曲功能的单轴向单元；
(4)BEAM44是个三维渐变不对称梁单元，可用于分析拉伸、压缩、扭转和弯曲功能的单轴单元；
(5)BEAMl88是个三维线性有限应变梁单元，可用于分析从细长到中等粗短的梁结构；
(6)BEAMl89是个三维二次有限应变梁单元，可刚于分析从细长到中等粗短的梁结构。
2．2管单元
(1)PIPE16是三维弹性直管单元，可用于分析拉压、扭转和弯曲的单轴向单元。
(2)PIPE17是三维弹性T形管单元，可用于分析拉压、扭转和弯曲T形管单轴单元。
(3)PIPEl8是弹性弯管单元(肘管)，可用于分析拉伸、压缩、扭转和弯曲性能的环形单轴单元。
(4)PIPE20是个塑性直管单元，可用于分析拉压、弯曲和扭转的单轴单元。
(5)PIPE60是个塑性弯管(弯管头)单元，可用于分析拉压，弯曲和扭转的单轴单元。
(6)PIPE59是个沉管或缆单元，可用于分析拉压、扭转和弯曲，并有薄膜力以模拟海洋波浪和电流作用的单轴单元。
2．3实体单元
2．3．1 二维实体单元
二维实体单元主要用于描述薄平板结构(平面应力)、等截面的“无限长”结构(平面应变)和轴对称实体结构，即：用于模拟实体的截面，所有的荷载均作用在x，y
平面内，并且其响应(位移)也在x，y平面内，建模时必须在全局直角坐标x，y平面内建模。其主要的类型有：
(1)PLANE2是个二维6节点三角形结构实体单元，可用于模拟不规则的网格。
(2)PLANE42是个二维结构实体单元，可用作平面单元(平面应力或平面应变)或轴对称单元。
(3)PLANE82是个二维8节点结构实体单元，可用于模拟具有曲线边界的几何模型。
(4)PLANE182是个二维4节点结构实体单元，可用作平面单元(平面应力或平面应变)或轴对称单元。
(5)PLANE183是个二维8节点结构实体单元，可刚作平面单元(平面应力，平面应变和普遍平面应变)或轴对称单元。
(6)HYPER84是个二维8节点超弹性实体单元，可用作平面单元(平面应变)或轴对称的环单元，也可用于模拟二维超弹性结构模型。
(7)HYPER56是个二维4节点混合U．P超弹实体单元，可用作二向平面单元(平面应变)或轴对称环单元。用于模拟二维实体超弹性结构。
(8)HYPER74是个二维8节点混合U．P超弹实体单元，可用作二向平面单元(平面应变)或轴对称环单元。也用于模拟二维实体超弹性结构。
(9)VISCO88是个二维8节点粘弹性实体单元，可用来定义平面应变或轴对称单元。
(10)VISCOl06是个二维大应变实体单元，可用作平面应变单元或轴对称单元。
(11)VISCO108是个二维8节点火应变实体单元，可用作平面应变单元或轴对称单元。
(12)PLANE83是个8节点轴对称谐结构实体单元，可用于模拟具有非轴对称加载的轴对称结构，可用于建立曲线边界的模型。
(13)PLANE25是个4节点轴对称谐结构实体单元，可用于轴对称结构上作用有非对称载荷的二维模型。
(14)PLANE145是个二维四边形结构实体P_单元，可用作平面单元(平面应力或平面应变)或轴对称单元。
(15)PLANE146是个二维三角形结构实体P_单元，可用作平面单元(平面应力或平面应变)或轴对称单元。
2．3．2 三维实体单元
三维实体单元主要用于描述三维空间中截面积不等、也不是轴对称的厚结构，即：用于那些由于几何形状、材料、载荷或分析要求考虑细节等原因造成无法采用更简单单元进行建模的结构。其主要的类型有：
(1)SOLID45是个三维结构实体单元，可用于建立三维实体结构模型。
(2)SOLID95是个三维20节点结构实体单元，可用于曲线边界的三维实体建模。
(3)SOLIDI85是个三维结构实体单元，可用于建立三维实体结构模型。
(4)SOLIDl86是个三维20节点结构实体单元，可用生成不规则网格模型。
(5)SOLID92是个三维l0节点四面体结构实体单元，可用于模拟不规则形状的结构(各种CAD／CAM系统产生的网格模型)。
(6)SOLIDI87是个三维l0节点四面体结构实体单元，可用于生成不规则网格模型(各种CAD／CAM系统生成的模型)。
(7)SOLID46是个三维分层结构实体单元，可用于模拟分层的厚壳或实体。
(8)SOLIDl9l是个三维20节点分层结构实体单元，可用于模拟分层的厚壳或实体。
(9)SOLID64是个三维各向异性实体单元，可用于模拟三维各向异性实体结构。
(10)SOLID65是个三维钢筋混凝十实体单元，可用于模拟三维有钢筋或无钢筋的混
凝土模型。
(11)HYPER86是个三维超弹性实体单元，可用于建立三维超弹性结构模型。
(12)HYPER58是个三维8节点混合U．P超弹实体单元，可用于模拟三维实体超弹性结构。
(13)HYPERI58是个三维l0节点四面体混合U．P超弹实体单元，可用丁模拟三维超弹性结构实体，适于生成不规则网格模型(如各种CAD／CAM 系统生成的模型)。
(14)VISCO89是个三维20节点粘弹性实体单元。
(15)VISCO107是个三维火应变实体单元，可用于建立三维实体结构模型。
(16)SOLID147是个三维砖形结构实体P单元。
(17)SOLIDI48是个三维四面体结构P单元。
2．4壳单元
壳单元主要用于水池、水箱、楼板等薄壁结构计算，壳单元主要用来模拟平面或曲面，其厚度大小取每块面板的主尺寸不低于其厚度的十倍。
(1)SHELL93是个8节点结构壳单元，适合于分析曲壳模型。
(2)SHELL63是个弹性壳单元。
(3)SHELL41是个薄膜壳单元，可用于那些弯曲作用为次要囚素的壳体结构
(4)SHELL43是个塑性人应变壳单元，适于分析线性，翘曲，厚度中等的壳结构。
(5)SHELL181是个有限应变壳单元，适于分析从薄的到中等厚度的壳结构，也可用于模拟的层合壳单元或夹层结构的层结构分析。
(6)SHELL51是个轴对称结构壳单元，可以用于圆柱壳单元或者环形圆盘单元，可用于有线性变化的厚度。
(7)SHELL61是个轴对称谐波结构壳单元，可以用于圆柱壳单元或者环形圆盘单元。可用于有线性变化的厚度。
(8)SHELL91是个非线性层状结构壳单元，可以用于分析应用多层结构壳模型或模拟厚夹层结构。
(9)SHELL99是个线性层结构壳单元，可以用于分析应用多层结构壳模型。
(10)SHELL28是个剪切瑚转壳单元，可用于分析框架结构的剪切载荷情况的单元。
(11)SHELL150是个8节点结构壳体P单元，适合于描述曲面壳体模型。
2．5接触单元
(1)CONTAC48是个二维点对面接触单元，可以用于模拟二维空间两个面之间(或一个 1 点和一个面间)的接触和滑动模型。
(2)CONTAC49是个三维点对面接触单元，可以用于模拟三维空间两个面之间(或一个 点和一个面间)的接触和滑动模型。
(3)CONTA171是个二维面与面接触单元，可用于表示二维“目标”面(TARGE169)和本单元所定义的变形面之间的接触利滑移状态。
(4)CONTA172是个二维3节点面与面接触单元，CONTA172用于表示二维“目标”面(TARGE169)和本单元所定义的变形面之间的接触和滑移状态。
(5)CONTA173是个三维面与面接触单元，可用于表示三维“目标”面(TARGE170)和本单元所定义的变形面之间的接触和滑移状态。
(6)CONTA174是个三维8节点面与面接触单元，可刚于表示三维“目标”面(TARGE170)和本单元所定义的变形面之间的接触和滑移状态。
(7)CONTAC12是个二维点对点接触单元，用于模拟两个能够保持或者断开物理接触，并且能够相对滑动的面。
(8)CONTAC52是个二维点对点接触单元，用于模拟能够保持或者断开物理接触，且
能够相对滑动的两个表面。
(9)CONTAC26是个二维基础接触单元，用于模拟一个能够阻．1}= 点穿透的面。
(10)TARGE169 是个二维目标单元，接触单元覆盖丁变形体边界的实体单元上，并可能与TARGER169定义的目标表面接触。
(11)TARGE170是个三维目标单元，与相关接触单元(CONTA173，CONTA174，和CONTA175)联用，表示各种二维“目标”表面。接触单元覆盖于变形体边界的实体单元上，并可能与TARGER170定义的目标表面接触。
2．6特殊单元
(1)COMBIN14是个弹簧阻尼器单元，可用在一维，二维或三维有轴向拉压的或扭转的场合。
(2)COMBIN40是个组合单元，可以用丁任何分析。
(3)COMBIN39是个非线性弹簧单元，具有非线性功能的单向单元。
(4)MASS2l是个结构质量单元。
(5)COMBIN37是个控制单元，是一种具有开关功能的单向单元，可用于温度函数控制热流的温度调节器；用速度的函数控制阻尼的机械减震器；用压力的函数控制流动阻抗的安全阀；川位移函数控制摩擦离合器等等。
(6)SURF153是个二维结构表面效应单元，可用于各种载荷及表面效应情况及二维结构分析。
(7)SURF154是个三维结构表面效应单元，适用各种载荷及表面效应情况，可用于三维结构分析。
(8)COMBIN7是个三维铰接连接单元，是三维销钉(或旋转)铰链单元，可用于在公共点上连接模型的两个或多个部分，适用于运动学静力分析和运动学动力分析。
(9)LINK1l是个线性调节器单元，可用于给液压缸及其它火转动问题建模。
(10)MATRIX27是个刚度，阻尼，质量矩阵单元。
(11)MATRIX50是个超单元，可用于应用领域内的任何分析类型