ANSYS高级分析之单元的生和死

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进一步的说明
不活动的自由度上不能施加约束方程[CE,CEINTF等]。（不活动的自由度当结点不与活动的单元相连时出现）。
可以通过先杀死然后重新激活单元的方法做应力松弛（如退火）操作。
在非线性分析中，注意不要因为杀死或重新激活单元引起奇异性（如结构分析中的尖角）或刚度突变。这将使得收敛困难。
在有单元生死的分析中打开FULL 牛顿－拉夫森方法的适应下降选项将得到好的结果。用下列方法：
Command: NROPT,FULL,,ON
GUI: Main Menu>Solution>Analysis Options
可以通过一个参数值来指示单元生死状态[*GET,Par,ELEM,n,ATTR,LIVE]
(Utility Menu>Parameters>Get Scalar Data)。该参数可以用于APDL逻辑分支（*IF等），或其他要控制单元生死的应用场合中。
用户可能想通过改变材料特性来杀死或重新激活单元[MPCHG](Main Menu>Preprocessor>Material Props>Change Mat Num)。但是，在这个过程中要特别小心。软件保护系统和限制使得“杀死”的单元在求解器中改变材料特性时将不生效。（单元集中载荷不能自动删除；应变，质量，比热等也不能删除。）不当的使用MPCHG命令将带来许多问题。例如，如果将单元的刚度缩减到近于0，而保留其质量，在有加速度和惯性载荷的问题中将产生奇异性。
一个MPCHG的应用是在建立模型时涉及“出生”单元的应变历程的情况下。使用MPCHG可以得到单元在变形的结点构造中的初始应变。
在单元生死中不能用多载荷步求解[LSWRITE]，因为不激活或重新激活的单元状态将不写入载荷步文件中。有多个载荷步的生死单元分析应该用一系列的SOLVE命令（Main Menu>Solution>Current LS）来做。

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单元生死应用实例（命令行格式）

问题描述
    等截面杆两端固定，承受均匀的温度载荷时将其中间1/3段移去。过程是将其应变自由化并移去均匀温度。分析其热应力和应变情况。材料特性和几何模型参数见下图。

  /PREP7   
  /TITLE, ELEMENT BIRTH/DEATH IN A FIXED BAR WITH THERMAL LOADING
  ET,1,LINK1          !二维杆单元
  MP,EX,1,30E6        !材料特性
  MP,ALPX,1,.00005
  MP,EX,2,30E6
  MP,ALPX,2,.00005    !重新‘出生’单元的特性
  MP,REFT,2,100      !单元出生的参考温度
  R,1,1.0
  N,1  
  N,4,10   
  FILL
  E,1,2     
  EGEN,3,1,-1        !生成三个单元
  FINISH   
   
  /SOLU   
  ANTYPE,STATIC
  D,1,ALL,,,4,3      !固定杆的两端
  TREF,0              !参考温度0度
  TUNIF,100          !均匀温度载荷
  NROPT,FULL
  OUTPR,BASIC,ALL
  SOLVE   
  EKILL,2            !‘杀死’中间的单元
  SOLVE
  EALIVE,2            !重新激活中间单元
  MPCHG,2,2          !将材料特性改为2以生成自由应变单元
  SOLVE
  TUNIF,0            !删除温度载荷
  SOLVE
   

《ANSYS Verification Manual》中的示例：