COMBIN14
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发布时间：2024-10-24 08:05
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时间：2024-10-24 08:04
COMBIN14单元用于轴向或扭转性能的1维，2维或3维应用。
轴向的选项是一个1维的伸缩单元，每个节点有3个自由度：x,y,z轴向移动。它不考虑弯曲或扭转。
扭转的选项是纯扭转单元，每个节点也有3个自由度：x,y,z旋转。它不考虑弯曲或轴向力。
弹簧-阻尼器没有质量，可以通过添加其他质量单元来实现（参阅MASS21）。
可以移除弹簧或阻尼特性，详细信息请参阅ANSYS, Inc.理论指南中对COMBIN14的介绍。更一般的弹簧或阻尼单元可以使用刚度矩阵单元（MATRIX27）。
COMBIN14单元的几何形状、节点位置和坐标系统在“COMBIN14几何形状图”中展示。该单元由两个节点、一个弹簧常数（k）和阻尼系数(cv)1和(cv)2组成。阻尼特性不能用于静力或无阻尼的模态分析。
轴向弹簧常数的单位是“力/长度”，阻尼系数单位是“力*时间/长度”。扭转弹簧常数和阻尼系数的单位是“力*长度/弧度”和“力*长度*时间/弧度”。对于2维轴对称问题，这些值应该基于360°。
单元的阻尼部分只是将阻尼系数传递到结构阻尼矩阵。阻尼力或扭矩由下式计算：Fx = - cvdux/dt 或 Tθ = - cvd θ/dt。其中cv是阻尼系数，由cv = (cv)1 + (cv)2v确定，v是上一子步计算得到的速度。第二个阻尼系数(cv)2用于某些液态环境下产生非线性阻尼效果。如果(cv)2是输入（就像实常数CV2），KEYOPT(1)必须设成1。KEYOPT(2)用于设置单元为1维或2维或3维。KEYOPT(2) = 1~6对应于1维轴向弹簧-阻尼器（UX自由度）至1维扭转弹簧-阻尼器（ROTZ自由度）。KEYOPT(2) = 7和8允许单元用于热分析或压力分析。单元输入概要参阅“COMBIN14输入概要”。全面的单元描述在“单元输入”中。
实体特性包括实常数、材料属性、DAMP表面载荷和体载荷。特殊特性包括KEYOPT(1)求解类型、KEYOPT(2)自由度选择、KEYOPT(3)自由度选择。单元相关的求解输出包括节点位移和所有节点解，以及其他单元输出见于表14.1: "COMBIN14单元输出定义"。
一般性的求解输出描述在求解输出中。关于查看结果的方法，请参阅ANSYS基本分析指南。
COMBIN14的假设与包括弹簧-阻尼器长度不能为零（即，节点I和J不应重合），轴向弹簧刚度仅作用沿其长度方向，扭转弹簧单元刚度类似于扭转棒，仅作用于绕其长度方向。单元只允许在弹簧中有单一应力。在热分析中，温度或压力自由度具有与位移相似的作用。只有当KEYOPT(2)为0时，才支持应力刚化或大变形。弹簧或阻尼特性可以通过设置K或CV为零来移除。如果CV2非零，则单元是非线性的，需要迭代（KEYOPT(1) = 1）。适用于KEYOPT(2)大于零时。如果KEYOPT(2)大于零，则单元只有一个自由度，由节点坐标系确定，两个节点相同。对于非相同节点和KEYOPT(2) = 1、2或3，没有扭转效果。这意味着如果节点偏离了作用线，弯矩平衡无法满足。单元正向定义为节点J相对于I移动时弹簧拉伸。如果在给定条件下，节点I和J互换，节点J相对于I的正向位移趋于压缩弹簧。
在ANSYS Professional（专业版）中，除了受制于前述外，还有以下：没有阻尼；CV1、CV2不能使用；只允许应力刚化和大变形；KEYOPT(2) = 7或8不允许；DAMP材料特性不能使用。ANSYS Professional（专业版）中KEYOPT(2)默认为8，KEYOPT(3)不适用。
