ANSYS中單元解、節點解以及節點單元解該怎么理解
我們知道,在常見的后處理中,結果查看主要分三個方面:一、節點位移解;二、單元解;三、節點單元解。
那么這三個解相互之間的關系是什么呢?誰的準確性更高呢?
要理清三者之間的關系,首先我們談談有限元分析的基本思路。有限元分析時,將一個我們所謂的“相當大的”結構劃分為有限個單元,單元之間通過節點相連,計算中,假定每個單元的變形和應力都是相對簡單的,并且可以通過計算機求解出來,最后在將單元結果按照一定的規律組合成整個結構的求解結果。
在這分離-結合的過程中,出現了兩個關鍵詞,節點和單元。從數學角度上來講,單元也即是一個個矩陣,通過具有一定自由度的節點相互連接,進而形成總的矩陣。有限元求解也即是求解大家最為熟悉的如下方程:
【K】【x】=【F】
其中【K】是剛度矩陣,【x】是節點自由度矩陣,【F】是外部邊界條件矩陣。
因而,整個結構最先出現的求解結果便是 節點位移解,也可以稱之為原始解,是最為精確的解。
有了節點位移解后,就可以派生出其他解了,因而單元解也可以稱之為派生解,它是通過單元的形函數推導過來,具體過程這里就不細說,但這就產生了一個問題,相信細心的朋友會有所發現,就是單元應力應變解在公共節點上并不連續,在單元邊界上產生了不連續的等值線。
理論上,任何結構任何位置處的應力應變應該都是連續的,而上面所說的單元應力應變解并不連續,因而就出現了另外一個解,我個人稱之為節點單元解,它是單元解在公共節點上應力應變值的平均值,通過平均化就使得公共節點上的應力應變值變得唯一,但這樣會帶來另外一個問題,就是節點單元解和節點有關,也即是和單元數目有關。在某些情況下,可能會由于網格劃分的影響,導致畸變較大。
總結起來,三個解的概念如下:
節點解:節點位移解,原始解,最為精確的解;
單元解:單元的應力應變,派生解,通過節點解推導得到;
節點單元解:節點的應力應變,派生解的平均化顯示。
來源:ANSYS學習與應用
工程師必備
- 項目客服
- 培訓客服
- 平臺客服
TOP




















