ANSYS程序的单元库中有超过200多种单元类型可供选择，以适用于各种工程分析。对三维模型进行网格划分之前，要确定所用的单元类型，每一个单元类型有一个单元类型名和特定的编号，单元类型决定了单元的自由度和单元所位于的空间维数，特定编号是***的，如BEAM3、SHELL43等。ANSYS提供的常用单元类型有：三维实体单元（solid）、壳膜单元(shell)、梁单元(beam)、杆单元(link)、管单元(pipe)等。对于带轮，本文采用solid45单元，带齿、带背及强力层采用solid185单元。该单元有8个节点，每个节点有3个自由度，具有塑性、蠕变、大变形及大应变的能力，比较适合模拟橡胶材料。（4）确定弹性模量弹性模量是反映材料抵抗变形能力的一个性能指标。ContinentalContiTech康迪泰克马牌同步带的材料是多种材料构成的复合材料，其中橡胶材料同时有粘性和弹性的性质，确定其弹性模量比较复杂。带背和带齿材料为氯丁橡胶，强力层铺设有玻璃纤维线绳，需要在软件中分别设置弹性模量。分析中忽略尼龙包布层的影响。1）ContinentalContiTech康迪泰克马牌同步带带齿的弹性模量本文分析所采用的ContinentalContiTech康迪泰克马牌同步带带齿材料为氯丁橡胶。图4-3所示为橡胶在单向拉压状态下的应力应变曲线，图4-4为橡胶在纯剪应力作用下的应力-应变曲线[55]在等比拉伸的情况下，在拉伸平面内所有方向都按同样的比例变化，在垂直于该面的所有截面上的应力都是相同的，此时应力应变关系是非线性的，而当拉压比在1附近时，橡胶可以近似看作是线性材料。同步带啮合受力时，带齿所受的拉力与压力大小的比值一般在0.90~1.05之间[56]，故可以将啮合传动过程中带齿的应力应变关系看成是线性的。橡胶受剪切应力和剪切应变之间关系基本上也是线性的。带齿氯丁橡胶材料有较高的抗弯曲疲劳寿命，可以近似认为是各向同性的[57]。因为由橡胶状态方程可推导得出：小应变时，橡胶的应力应变关系符合胡克定律。综上可知，氯丁橡胶材料在有限元分析时可以近似看作线性材料，只定义材料的弹性模量和泊松比。本模型分析中，需要考虑同步带氯丁橡胶和尼龙包布层的综合弹性模量，考虑到非线性代数方程组Newton-Raphson方法的收敛性问题，弹性模量过小可能引起求解不收敛。其综合弹性模量EX的值设定为60MPa。2）同步带强力层的弹性模量ContinentalContiTech康迪泰克马牌同步带传动时，主要承载层是强力层，强力层夹在带齿与带背两层中间，是螺旋缠绕排放的玻璃纤维绳，各股纤维绳间留有一定间隙，各股受力相等。计算时可以将强力层看成一层薄板铺于带基中[58]，其厚度可按下式计算式中n——同步带截面上玻璃纤维绳股数；s——强力层玻璃纤维绳的单股截面积；b——同步带的宽度。玻璃纤维材料沿纤维方向和垂直纤维方向力学性质差异很大，是典型的各向异性材料。有研究者对直齿同步带做了一维拉伸试验，得出的应力—应变曲线，所示由于强力层是带的主要承重层，因此试验得出的应力—应变曲线可以近似看作是同步带强力层的应力-应变曲线。由图可以看出，强力层在受拉时的应力—应变之间呈非线性关系，但曲线弯曲程度几乎呈一直线[59]。试验所得应力-应变具体数值关系列于表4-1中。又因为带传动过程中强力层主要承受拉力，处于单向应力状态。因此在分析玻璃纤维层的拉伸受力时，可以近似将其看作是线性材料，在分析软件中的弹性模量设定为2500MPa。)