基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別

一、前言
本文以如下圖所示的懸臂梁為例,介紹ANSYS后處理中的結點解與單元解的主要區別。

基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別的圖1

基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別的圖2

懸臂梁長度為60mm,其橫截面尺寸為H*B=10mm*6mm,材料為鋼材,牌號為Q235B,其=彈性模量為200Gpa,泊松比為0.3,其端部承受集中載荷P=100N,沿梁的長度方向承受均布荷載q=1N/mm2。如下圖所示。

二、前處理

2.1創建幾何

基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別的圖3

當用戶自定義視圖時,即確定觀察模型的角度時,需要執行/VIEW命令。我們需要確定視線的方向,即從何點看向何點,此時,我們需要給定視線的方向向量,該向量的起點稱為視點,ANSYS默認為(0,0,1)向量的終點稱為目標點,該點坐標不可更改,始終為全局坐標系的原點即點(0,0,0)實際上,/VIEW命令是用來定義一個新的視點的,第1個參數WINDOW的編號(graphics window可以切割成很多個windows)默認值為1,第2,3,4個參數分別是視點的X,Y,Z坐標值,我們定義的視線方向是從點(1,1,1)看向點(0,0,0)。

基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別的圖4

2.2定義屬性

基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別的圖5

2.3網格劃分

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三、加載與求解

3.1設置邊界條件

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3.2施加均布載荷

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3.3施加集中載荷

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基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別的圖11

梁自由端施加集中荷載時,按理說應該在梁寬度中央結點處直接施加一個100N的荷載,但有時寬度中央不一定存在結點(本例只是恰好有),比較保險的方式是把 100 N分成兩個50N,分別施加到兩個端點上,即在編號為 N1 及 N2 的結點上各施加大小為 50N 方向為-y的集中荷載。其中 NODE 為根據結點坐標值獲取對應的結點編號的 ANSYS 內置函數。根據圣維南原理,此種加載方式并不影響遠端的計算結果。

3.4求解

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四、后處理

ANSYS 提供了兩個后外理器:通用后處理器(POST1)和 時間歷程后處理器(POST26)。通用后處理器(POST1):用來觀察整個模型在某一時刻的結果。時間歷程后處理器(POST26):用來觀察整個模型在不同時間段或荷載步上的結果,常用干處理瞬態分析和動力分析結果。本算例為靜力分析,因此,該模型的后處理主要用到 POST1 處理器。

4.1顯示變形形狀

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4.2顯示位移云圖

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PLNSOL 為用等值線或云圖的方式顯示結點處的計算結果;PLESOL為用等值線或云圖的方式顯示單元的計算結果。

4.3顯示應力云圖

4.3.1顯示連續應力云圖

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4.3.2顯示非連續應力云圖

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基于算例分析ANSYS有限元計算后處理結點解與單元解的區別的圖18


文章來源:CAE愛聯盟

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