共節點的案例
在Ls-dyna中如何進行共節點操作呢？——面向小白的教學補充
在lsdyna中，我們總是能聽到共節點這個操作的名字，但是我在初學的時候，找了好久也沒找到到底怎樣才能共節點，也不太清楚共節點的作用到底是什么。
我先說說怎么進行操作：
1.首先，它在這里
2.可以被共節點的節點們，通過這個按鈕可以被選擇并高亮
高亮可以看到到：
3.然后點擊這個按鈕，就完成共節點了，別忘了點Accept保存。
接著說一說我的體會：
首先，節點得是重合的(或者在容差范圍內，但這樣模型會變形)才可以被共節點，這個跟網格劃分有關系，不重合的網格是無法共節點的。
共節點后，兩個模型就約等于被焊接住了，是共自由度的。我暫時還不知道有什么方法可以把共節點后的節點再分開。哪怕之后移動模型，節點也不會分開，只會被拉的變形罷了。如圖所示
看，最后一排節點因為被連接住了，所以黃色部分往下走的時候，紅色部分的底面被拉長了。
3.共節點后兩個part還是相互獨立的，可以分別設置。
ok，就是這些了。
展開 ANSYS鋼筋混凝土（二）分離式建模（共節點）
01 分離式建模方法（共節點）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實常數來考慮鋼筋的“整體式建模方法”：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模（共節點）
分離式建模即將鋼筋混凝土結構中的鋼筋網按照其主要幾何構造建模，并賦予其桿單元（LINK180等）屬性。又按照鋼筋網與混凝土的連接方法細分為“共節點”、“考慮粘結滑移”、“EMBEDDED方法”等。
鋼筋與混凝土共節點即鋼筋單元上的節點與其對應重合位置的混凝土節點本身為共節點，這種方法忽略了鋼筋與混凝土間的粘結滑移作用，但勝在相對簡便，且在大多數情況下考慮粘結滑移與否對結果的影響不大。
要使網格劃分時鋼筋節點與混凝土節點本身為共節點，那么就要求幾何上鋼筋線（Line）本身就是混凝土體（Volume）體內的線，這也是“共節點”的基本操作思路。下圖可以很好地幫助理解其原理：
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用共節點的分離式建模方法模擬，實例詳情可能與真實工程和試驗相比有不合理之處，只借此著重展示共節點的整體式建模操作方法。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型（取1/2對稱結構）示意圖如下，可見通過這種方法可詳細地考慮鋼筋籠的特征。
鋼筋混凝土梁模型示意圖
體現在實際操作中，核心的命令流是靈活使用工作平面變換（WP系列命令）、切割（VSBW）操作切割出鋼筋線，并用LATT命令對不同的鋼筋線進行賦值。
展開 基于tcl自動批量處理點對點的共節點操作 ￥15
在結構仿真分析中，我們時常會遇到批量的點對點的共節點，手動操作是一件很繁瑣的事。通常情況這種點對點的共節點是重復性的操作，如果進行手動進行操作，工作量較大，而且也get不到什么新技能。本案例基于tcl語言開發的二次開發小程序可迅速解決批量點對點的共節點操作。感興趣的朋友可以放心購買！
關于共節點法爆炸模擬的討論
從圖中可以看出，后來的網格網格變形很大，到68us時，出現了速度無窮大的現象，因此也說明了LAG算法和共節點不適合大變形的模擬。
d3plot_gjd_kq_lag_ale_001.part2.rar
d3plot_gjd_kq_lag_ale_001.part1.rar
ex_air_concrete.rar
基于共節點算法的混凝土爆炸仿真
對于爆炸過程模擬的常用方法有公用節點算法、接觸耦合算法及流固耦合算法等。但考慮到后兩種方法的計算時間較長（ALE算法計算效率較低）[1]，同時，本文經過多次仿真調試發現：流固耦合算法所得到的的計算結果對控制參數的取值十分敏感，得到的數字結果差距很大。因此，本文采用共節點算法來模擬炸藥在混凝土中的爆炸過程。
2模型建立
2.1模型分析
本文設想是將炸藥放入混凝土中心位置進行起爆，因此炸藥和混凝土整個模型可以看成是一個完全對稱的模型，因此，本文建立1/8模型，將炸藥單元建立在模型中心位置。炸藥單元與混凝土結構之間共節點算法定義連接。對于網格劃分，炸藥單元網格劃分密與混凝土結構。被爆炸物尺寸社設為1m3的立方體塊，炸藥尺寸較小，設置為5cm3的立方塊，簡化模型如圖1所示。
圖1共節點算法爆炸有限元模型
2.2炸藥、混凝土本構模型
炸藥本構采用LSDYNA提供的8號高爆炸藥本構模型*MAT_EXPLOSIVE_BURN，同時使用JWL狀態方程模擬炸藥爆炸過程中的壓力與體積的關系。炸藥本構參數和JWL狀態方程參數分別如表1、2所示。被爆炸物為混凝土材料，選用111號材料本構。
展開 ANSYS APDL實體單元和殼單元（不共節點）之間的連接 ￥100
即使兩種單元之間共節點，但單元之間不連續（實體單元每個節點有3個平動自由度，而殼單元每個節點有3個平動自由度和3個轉動自由度），對于兩種單元之間面面接觸，可直接定義剛域，本文主要采用MPC法對實體-殼單元的連接方法進行說明。
1 單元類型
算例模型中，實體單元采用SOLID45，殼單元采用SHELL63，接觸位置不共節點。對于兩種單元之間的連接，通過目標單元TARGE170和接觸單元CONTA175實現，定義約束為實體-殼約束，接觸單元為MPC算法，接觸類型為綁定接觸。
2 有限元模型和綁定接觸
圖1 底部固定約束，殼單元施加均布荷載
圖2 目標單元和接觸單元
3 計算結果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費內容為相關命令流。
展開 Ansys Mesh Edit建立殼梁共節點的模型 ￥9.9
一 分析背景
在有限元分析中，常常將實體梁簡化為Beam，將薄板簡化為shell，當Beam和Shell同時出現且共節點時，如何處理？ 此類模型，在鋼板加型鋼的鋼結構中最為常見。如果使用接觸，接觸模型復雜，且接觸操作較多。
這里介紹下利用Mesh Edit輕松實現此分析。這個應該是Ansys很容易被忽視的功能了。
二 Mesh Edit介紹
Mesh Edit在網格劃分完成以后，對網格單元節點進行編輯，來實現網格節點的處理。如建立節點連接或面面接觸，可以替代Connection和Share Topo；還可以移動節點提高某單元的網格質量。
有了強大的SCDM和SCDM Mesh之后，此類操作會越來越少用，但是模型沒處理好，又不想重新劃分網格的時候，Mesh Edit將會是一個很好的選擇。
而且本例中，我認為Mesh Edit將會是最好的選擇。有更好的方法，歡迎交流。
三 案例分析
1. 在SCDM中創建梁、面
創建Beam時，先點擊繪制的Line，然后選擇Prepare菜單中的Profiles。
展開 爆破模擬-共節點Lagrange元素方程LS-DYNA爆炸模擬附K文件
炸藥單元使用六面體實體單元（Lagrange）模擬，炸藥單元與被爆炸單元之間共用節點。
共節點lagrange.k
兩個爆炸的算例，采用共節點和流固耦合，驗證J-C和P-K材料
2、方法采用共節點和流固耦合
blasting_oh.zip
blasting_node.zip
共節點耦合爆炸分析
模型介紹
共用節點方法是將炸藥與結構均采用8節點實體單元模擬，炸藥單元與結構單元之間具有相同的節點。炸藥位于被爆炸結構中心，炸藥單元網格劃分較密，而被爆炸結構單元網格相對稀疏。采用1/8模型進行數值模擬計算。被爆炸物尺寸為1X 1 X 1 (rn3)，材料本構為各向同性雙線性彈塑性模型，材料參數見表5.1。炸藥尺寸為0.05 X 0.05 X0.05 C m3 )，應用LS-DYNA3D提供的炸藥本構，同時使用JWL狀態方程模擬炸藥爆轟過程中壓力和比容的關系:
被爆炸物參數
E/Pa v ET/Pa p/kg.m-3 屈服強度/Pa 失效應變
10E9 0.3 5.0E9 960 1.0E6 1.25
炸藥材料參數
p/kg.m-3 D/m*s-1 A/Gpa B/Gpa R1 R2 w E0/GPa
1231 4300 42.0 0.44 3.55 0.16 0.41 3.15
計算結果
4.
展開 Hypermesh不等厚實體單元節點合并 ￥9.9
1 概述
對于不同厚度的相鄰板，劃分單層實體網格時，初始同平面一側網格節點可以一一對應，直接通過自動節點合并實現共節點。另一側卻無法自動合并，需要手動選擇進行共節點操作，費時費力而且易出錯。
本文采用TCL語言對Hypermesh進行二次開發，自動識別相鄰板實體網格節點并批量節點合并，達到不等厚相鄰板交界面共節點要求。
2 實際效果
初始不等厚實體網格，平齊側節點一一對應，可以自動共節點，另一側不能直接共節點。示意模型如下所示。
自動共節點腳本執行后，兩側節點全部實現共節點。效果如下所示。
3 使用說明及下載鏈接
展開 
LS-DYNA有厚度/零厚度內聚力單元建模案例（共節點法） ￥9.9
本案例為有厚度/零厚度內聚力單元建模示范，操作軟件為LS-DYNA自帶的前處理器Ls-Prepost。
效果如下圖所示：
無厚度
有厚度
付費內容為：
操作過程PDF文件
步驟詳細，演示形式為靜態圖片與動態圖片；給出了詳細的內聚力單元層的材料參數及出處。
2. 對應的K文件及計算結果
展開 降溫法+追蹤法模擬巖土開挖與支護中的shell面殼單元與實體solid element合理連接
洞室開挖與支護的時候，周圍巖土體用實體單元（solid elements）模擬，支護的混凝土襯砌用面殼單元（shell elements）模擬，那么就出現如下問題：
（1）支護的面殼單元與被支護的巖土體共節點時，共用的節點即屬于面殼單元又屬于實體單元，那么對于面殼單元來說，共用的節點就有三個轉動自由度，如果轉動過大，對應共用節點的這部分實體單元來說，很可能造成不收斂情況，那么共用節點的情況該如何處理共用節點的轉動自由度，網友說采用equation，我看了下，好像不太合理。
（2）支護的面殼單元與被支護的實體單元不共用節點，那么實體單元與面殼單元該如何連接最為合理呢。如果采用tie會造成應力的集中，不太符合實際，coupling等 沒有試過。如果采用接觸對定義接觸，個人感覺很難被工程接受，原因是接觸參數取值的合理性和可信性，接觸狀態的合理性等。
提出以上開挖支護中遇到的一個問題，希望大家發表自己的心得。
首先感謝Simwe論壇，也Robert_Su的熱心關注與指導。
通過幾天的摸索嘗試，應力集中問題已經基本搞定：采用surface to surface 綁定約束，面殼網格與其支護的實體網格密度完全相同，非共節點綁定約束的響應和共節點模型的響應幾乎沒有差別。
現將采用降溫法+追蹤法模擬洞室開挖和支護的共節點與非共節點小模型的inp上傳，希望對巖土開挖與支護的朋友有用。簡單介紹下開挖實現的過程：前提---無論是共節點還是非共節點模型，面殼shell單元都要建立兩組相同節點不同單元號的襯砌shell單元組，其中一組給定很小的材料參數，用來追蹤降溫過中襯砌-圍巖交界面處的幾何位置（參考幫助或本論壇相關帖子）。（1）地應力平衡，這應該沒有什么說的，并殺死將來用來支護的shell單元，保留用來追蹤幾何位置的shell單元。
展開 CAE前處理 | 薄壁+實體結構 (2)
由于在彎管處以及圓角處均為明顯的應力集中，為了避免對這兩區域產生較大影響，截斷部位選擇靠近兩者中心位置：
邊共節點
要完全傳遞殼體→實體之間的自由度，最容易想到的就是邊線共節點（殼體厚度向內偏置），如圖所示：
稍微有過了解的伙伴可能會知道：一般有限元軟件中殼體的自由度比實體的多，因此單獨邊線連接不能傳遞完全的內力。
從局部來說是這樣，但是從整圈來看截面的所有內力依然可以全部傳遞，所以正常進行分析是可行的。
按照這種處理方式，提取下結構的應力云圖：
很明顯，雖然正常分析可以進行，但是在局部有比較嚴重的應力集中，已經到了影響全局應力的程度。
這里分析原因：應力是局部量，雖然整體內力可以傳遞，但是局部的自由度不協調依舊會對局部的應力分布產生較大影響，當處于高應力區尤為明顯。
加載點變形：2.80mm
彎管處應力：515MPa
問題：過渡處應力集中明顯
面共節點（鋪面）
既然邊線共節點容易出現不真實的應力集中，那么自然想到面共節點是不是就能避免這種現象，如圖所示：
對于鋪面的方式，有向內鋪以及向外鋪兩種，顧名思義：內鋪就是沿著殼厚度方向鋪，外鋪就是沿著表面鋪，然后實現共節點連接。
顯然，鋪面這種方式過渡柔順性的核心在于：鋪面的范圍和材質。顯然，除非針對結構特別研究過，要不很難確定這兩部分參數。
展開 技術分享｜Ansys軟件如何考慮結構中加強筋（加強膜）作用？
這種方法鋼筋和混凝土之間的網格共節點（或接觸關系）比較好處理，但只適用于小型模型的建模，且劃分網格不方便，計算量大，工程上較少采用。
第二種方法，工程上一般將鋼筋模型等效為梁單元處理，混凝土模型等效為三維實體單元。此時需要處理的是梁單元和實體單元共節點問題，仿真中建議建模梁單元的時候根據實體幾何線建模，并把實體單元和梁單元組件在scdm中處理成merge或者share的形式。這種方法模型處理比較繁瑣，根據幾何線建模梁單元，需要對實體單元進行切割。
SCDM中處理梁和實體共節點
第三種方法是將混凝土建模為沒有空隙和沒有鋼筋的幾何實體，并對鋼筋單元進行獨立建模（建模時無需共節點），然后通過REINF26X系列單元完成鋼筋分配。該系列單元主要含REINF263 (2D)、REINF264 (3D)和REINF265 (3D)單元，又稱加強筋（用于梁加強）或者加強膜（用于殼體加強）單元，主要與“基礎”單元結合使用，并共節點。
REINF264單元（3D增強單元）
2020R2版本之前需要通過命令流實現，主要步驟如下：
1. 生成基礎單元
2. 定義加強單元截面屬性和mesh200單元（臨時表示增強纖維的網格單元，不參與求解）
sectype,newsectype,reinf,discrete
secdata,secmatid,secarea,mesh
3. 將具有加強筋作用的梁或者殼體，通過emodify，修改為具有加強單元截面屬性的MESH200單元
cmsel, s, rebars, elem ! Select the name selection "rebars"
emodify, all, type, etype_id !
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