3.2 設定單元屬性

在生成節點和單元網格之前，必須定義合適的單元屬性，包括如下幾項。

單元類型。

實常數（如厚度和橫截面積）。

材料性質（如楊氏模量、熱傳導系數等）。

單元坐標系。

截面號（只對BEAM161、BEAM188和BEAM189等單元有效）。

注意：對于梁單元網格的劃分，用戶有時需要指定方向關鍵點。

3.2.1 生成單元屬性表

為了定義單元屬性，首先必須建立一些單元屬性表。典型的包括單元類型（命令ET或者GUI路徑：Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete）、實常數（命令R或者GUI路徑：Main Menu > Preprocessor > Real Constants）、材料性質（命令MP和TB或者GUI路徑：Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Option）。

利用LOCAL、CLOCAL等命令可以組集坐標系表（GUI路徑：Utility Menu > Work Plane > Local Coordinate Systems > Create Local CS > Option），該表用來給單元分配單元坐標系。

注意：并非所有的單元類型都可用這種方式來分配單元坐標系。

對于用BEAM188、BEAM189單元劃分的梁網格，可利用命令SECTYPE和SECDATA（GUI路徑：Main Menu > Preprocessor > Sections）創建截面號表格。

注意：方向關鍵點是線的屬性而不是單元的屬性，用戶不能創建方向關鍵點表格。

用戶可以用命令ETLIST來顯示單元類型，用命令RLIST來顯示實常數，用命令MPLIST來顯示材料屬性。上述操作對應的GUI路徑是：Utility Menu > List > Properties > Property Type。另外，用戶還可以用命令CSLIST（GUI路徑：Utility Menu > List > Other > Local Coord Sys）來顯示坐標系，用命令SLIST（GUI路徑：Main Menu > Preprocessor > Sections > List Sections）來顯示截面號。

3.2.2 在劃分網格之前分配單元屬性

一旦建立了單元屬性表，通過指向表中合適的條目即可對模型的不同部分分配單元屬性。指針就是參考號碼集，包括材料號（MAT）、實常數號（TEAL）、單元類型號（TYPE）、坐標系號（ESYS），以及使用BEAM188和BEAM189單元時的截面號（SECNUM）。可以直接給所選的實體模型圖元分配單元屬性，或者定義默認的屬性在生成單元的網格劃分中使用。

注意：如前面所提到的，在給梁劃分網格時給線分配的方向關鍵點是線的屬性而不是單元屬性，所以必須是直接分配給所選線，而不能定義默認的方向關鍵點以備后面劃分網格時直接使用。

1．直接給實體模型圖元分配單元屬性

給實體模型分配單元屬性時，允許對模型的每個區域預置單元屬性，從而避免在網格劃分過程中重置單元屬性。清除實體模型的節點和單元不會刪除直接分配給圖元的屬性。

利用下列命令和相應的GUI路徑可直接給實體模型分配單元屬性。

（1）給關鍵點分配屬性。

    命令：KATT
    GUI:Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > All Keypoints
      Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > Picked KPs

（2）給線分配屬性。

          命令：LATT
          GUI:Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > All Lines
              Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > Picked Lines

（3）給面分配屬性。

          命令：AATT
          GUI:Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > All Areas
              Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > Picked Areas

（4）給體分配屬性。

          命令：VATT
          GUI:Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > All Volumes
              Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > Picked Volumes

2．分配默認屬性

用戶可以通過指向屬性表的不同條目來分配默認的屬性，在開始劃分網格時，ANSYS程序會自動將默認屬性分配給模型。直接分配給模型的單元屬性將取代上述默認屬性，而且，當清除實體模型圖元的節點和單元時，其默認的單元屬性也將被刪除。

用戶可利用如下方式分配默認的單元屬性。

          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．自動選擇維數正確的單元類型

有些情況下，ANSYS程序能對網格劃分或拖拉操作選擇正確的單元類型，當選擇明顯正確時，用戶不必人為地轉換單元類型。

特殊的情況是，當未將單元屬性（xATT）直接分配給實體模型時，或者默認的單元屬性（TYPE）對于要執行的操作維數不對時，而且已定義的單元屬性表中只有一個維數正確的單元，ANSYS程序會自動利用該種單元類型執行這個操作。

受此影響的網格劃分和拖拉操作命令有KMESH、LMESH、AMESH、VMESH、FVMESH、VOFFST、VEXT、VDRAG、VROTAT、VSWEEP。

4．在節點處定義不同的厚度

用戶可以利用下列方式對殼單元在節點處定義不同的厚度。

    命令：RTHICK
    GUI:Main Menu > Preprocessor > Real Constants > Thickness Func

殼單元可以模擬復雜的厚度分布，以SHELL181為例，允許給每個單元的4個角點指定不同的厚度，單元內部的厚度假定是在4個角點厚度之間光滑變化。給一組單元指定復雜的厚度變化是有一定難度的，特別是每一個單元都需要單獨指定其角點厚度時，在這種情況下，利用RTHICH命令能大大簡化模型定義。

下面用一個實例來詳細說明該過程，該實例的模型為10×10的矩形板，用0.5×0.5的方形SHELL181單元劃分網格。在ANSYS程序中輸入如下命令流。

    /TITLE, RTHICK Example
    /PREP7
    ET,1,181, , ,2
    RECT, ,10, ,10
    ESHAPE,2
    ESIZE, ,20
    AMESH,1
    EPLO

得到初始的網格圖如圖3-2所示。

圖3-2 初始的網格圖

假定板厚按h= 0.5 + 0.2x + 0.02y2公式變化，為了模擬該厚度變化，我們創建一組參數給節點設定相應的厚度值。換句話說，數組里的第N個數對應于第N個節點的厚度，命令流如下。

    MXNODE = NDINQR(0,14)
    *DIM, THICK, , MXNODE
    *DO, NODE,1, MXNODE
      *IF, NSEL(NODE), EQ,1, THEN
          THICK(node) = 0.5 + 0.2*NX(NODE) + 0.02*NY(NODE)**2
      *ENDIF
    *ENDDO
    NODE = $MXNODE

最后，利用RTHICK函數將這組表示厚度的參數分配到單元上，結果如圖3-3所示。

圖3-3 不同厚度的殼單元

    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