節點重合的案例
Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的？
1、分別建立軸shaft和孔hole的幾何模型：
軸模型
孔模型
2、完成材料屬性的賦予、裝配以及靜力學分析步的施加：
模型裝配
3、在相互作用模組，設置軸外表面和孔內表面之間的面-面接觸，并設置過盈配合：
接觸屬性的設置
面-面接觸設置
4、在載荷模組，固定孔的外表面，給軸施加2mm的軸向位移：
邊界條件施加
5、對模型進行切分，同時對軸和孔劃分網格，通過全局布種和局部布種控制軸和孔網格數量：
軸網格布種
孔網格布種
6、調整軸外圈網格數量與孔內圈網格數量在左半部分與右半部分不一致，使左半部分的網格節點重疊，右半部分的網格節點存在錯位，完成網格劃分后的模型為：
網格劃分
7、提交分析，接觸壓力的結果如下圖所示：
接觸壓力對比1
可以看出，當接觸位置的網格節點重合時，可獲得連續的接觸壓力分布；當接觸位置的網格節點不重合時，接觸面的接觸壓力分布不均勻，仿真結果較差。
8、進一步，在相互作用模組調整表面平滑surface smoothing選項：
調整表面平滑選項
提交分析，仿真結果如下圖所示：
接觸壓力對比2
結論：（1）、在面-面接觸分析中，控制主從面網格節點位置重合可獲得高質量的仿真結果；
（2）、在網格節點不重合時減小網格尺寸，其效果有時反而不如大網格尺寸下調整節點位置；
（3）、在相互作用模組調整表面平滑選項也能改善包括接觸應力和米氏應力等在內的應力分布。
展開 Hypermesh網格劃分四面體-六面體網格聯合使用技巧
四面體六面體網格聯合使用的關鍵是兩者之間的網格協調，保證節點重合。雖然在有限元軟件里面可以設置連接關系，保證二者之間的傳力，但是可能造成應力不聯系，并且過多的tie可能會影響計算速度。因此，網格劃分過程中，我們最好保證二者之間網格共節點。
本例使用的幾何模型如圖所示，由一個帶缺口的圓柱體，一個長方體，和一個四棱柱組成。
幾何模型
顯而易見，圓柱體以及長方體可以劃分成六面體，但是也要注意保證二者之間的節點重合，我們可以通過面網格map的形式保證二者之間的網格連續。
本例的重點是，如何保證四棱柱與長方體之間的網格連續，方法是根據長方體的六面體網格生成面網格。使用F12工具對四面體其他5個面進行網格劃分，最終運用如下圖所示四面體生成工具，選擇根據面網格生成體網格的形式，完成四面體網格劃分。
四面體網格生成方法
最終效果如下圖所示
網格劃分最終效果
詳細操作過程見視頻 http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10167
購買視頻的同學請連續我，可提供hypermesh模型。
歡迎大家收看并留言，謝謝！
技術鄰:小月
展開 Ansys中級認證窗口課程：LS-DYNA中殼體與實體單元連接技術應用
如果不需要傳遞轉動可以使用合并節點法和約束法，合并節點法要求節點重合，計算效率最高，約束法不要求節點重合。接觸法可以傳遞轉動，接觸法使用最為靈活，消耗的計算資源較多。
殼體單元的每個節點只有３個沿著x、y和z方向的平動自由度UX、UY、UZ；在實體單元中，每個節點具有六個自由度：沿x、y 和z方向的平動自由度UZ、UY、UZ以及繞X、Y和Z軸的轉動自由度TOTX、TOTY、ROTZ。當實體單元和殼單元連接在一起共同工作時，即存在自由度不協調問題。
案例部分分為四步，第一步建立沒有連接的模型，后三步都是在第一步模型的基礎上進行連接。具體操作視頻請在技術鄰搜索“李安民”，關注我，收看視頻。
1.1 模型建立
1.1.1 幾何模型
Geometry->Solid->Box，在Creat Box對話框或者圖形視口（Graphics Viewport）輸入實體單元尺寸，如果所示，點擊Apply關閉完成長方體。
Geometry->Surface->Plane，在Create Plane輸入如下圖所示的參數，點擊Appley生成平面。
1.1.2 網格劃分
FEM->Element and Mesh->Solid Mesher對實體網格劃分，填入Elem Size為0.5，點擊Try Meshing Automatically，若不滿意可以點擊Reject拒絕，再從新調整尺寸等參數，確認無誤，點擊Accept。點擊Apply結束，如圖所示：
FEM->Element and Mesh->N-Line Mesher進行平面的網格劃分，如下圖所示，Type選擇4Lines Shell，然后分別選擇平面的四個邊，輸入對應的份數。
點擊Mesh It若不滿意可以點擊Reject拒絕，再從新調整尺寸等參數，確認無誤，點擊Accept。最后點擊Done結束。
展開 ANSYS鋼筋混凝土（三）分離式建模（粘結滑移）
上次介紹了ANSYS中模擬鋼筋混凝土構件的分離式建模方法，鋼筋和混凝土之間的相互作用關系是共節點。而實際上，鋼筋與其附近的混凝土之間存在粘結-滑移的關系。
本文介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的一種進階方法——分離式建模（考慮粘結滑移）
粘結-滑移作用通過在重合的鋼筋和混凝土節點上添加非線性彈簧combin39來考慮。這意味著在建立幾何模型和劃分網格時，需要注意以下兩點：
① 混凝土梁體和鋼筋需要分別建模（而非在梁體上切割出鋼筋線體后賦值）。
② 混凝土梁體的節點位置需要和鋼筋節點位置相重合（或接近），這意味著劃分網格時，需要協調兩者的單元尺寸。
混凝土與鋼筋節點位置重合（或靠近）
對于鋼筋混凝土梁，一般來說只需對縱筋考慮粘結-滑移作用。因此對位置重合的鋼筋和混凝土節點，在梁截面的兩個方向只須耦合其自由度，在縱向（縱筋方向）添加非線性彈簧Combin39即可。
其中，非線性彈簧的F-X屬性即是鋼筋混凝土粘結滑移關系（注意要乘以單元長度）。這個粘結滑移關系有大量可供參考的規范和文獻，可按需取用。
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用考慮粘結滑移的分離式建模方法模擬，此次計算中不考慮箍筋的建模。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型示意圖如下：
鋼筋混凝土梁模型示意圖
核心的命令流是如何寫一個循環，自動地對重合的混凝土和鋼筋節點施加耦合作用和非線性彈簧單元：
!彈簧實常數定義
!定義的實際是F-X曲線上的關鍵點坐標（x，F）
!
展開 
ANSA在機艙散熱分析前處理中對冷卻系統簡化方法
簡化前冷凝器
簡化后冷凝器
4.儲液罐影響風的流速和流向，簡化時保留罐體和管柱表面，罐體和管柱節點重合，并成獨立體結構，內部無多余的面或體，直徑小于12mm的管柱可簡化掉。
簡化前儲液罐
簡化后儲液罐
5. 風扇葉片以及支架簡化。風扇葉片需要細化，用外表面簡化，葉片上特征保留并細化，葉片轉軸主體表達主要輪廓，小特征、螺栓和凸臺等特征直接簡化掉。整個葉片成單獨的封閉體，內部無面或體結構。葉片需要外加封閉體將葉片包住，輪廓稍大于葉片。
簡化后的葉片
葉片和外封閉體（已隱藏封閉體上表面）
葉片和外封閉體截面
6. ANSA在做CFD模型簡化時快速高效，對補特征面很快捷，而且可通過參數化直接清理幾何，它也能和分析軟件fluent有完美的接口。
展開 基于HyperWorks的自動雨棚尺寸優化分析
接觸：篷布與曲桿模組接觸，各個組件之間的裝配關系采用焊接、節點重合、剛性連接的方式定義。
臺風等級12級風速下有限元分析結果如圖3所示：
圖3 臺風等級12級風速下有限元分析結果
由圖3可知，曲桿模組最大變形量=26.3mm，最大應力=1004 Mpa ，超出材料拉伸強度550MPa，主體結構出現裂紋或斷裂。
冰雹工況下有限元分析結果如圖4所示：
圖4 臺冰雹工況下有限元分析結果
由圖4可以看出，金屬部件最大應力=286 Mpa 低于材料拉伸強度393MPa，主體結構滿足要求。篷布最大應力=90.4 Mpa ，超出材料拉伸強度43MPa，篷布有被撕裂的風險。
因此，為了設計出能夠滿足目標的雨棚，需要對其結構進行加強，通過尺寸優化可以滿足目標。
控制條件：材料強度極限，取安全系數1.4。
約束條件：鋼管壁厚：2～6mm；
曲桿厚度：6～20mm；
篷布厚度：1～5mm。
目標：總質量最小。
雨棚尺寸優化結果如圖5所示：
圖5 雨棚優化結果
由圖5可以看出，為了使雨棚滿足12級臺風及冰雹載荷，鋼管壁厚須達到5.3mm，曲桿厚度須達到6.0mm，篷布厚度須達到4.0mm。
雨棚尺寸優化位移及應力云圖如圖6所示：
圖6 雨棚尺寸優化位移及應力云圖
由圖6可以看出，篷布、曲桿模組、金屬部件等均低于其材料拉伸強度，滿足目標要求。
HyperWorks中的尺寸優化不僅可以實現輕量化目標，同時可以使產品滿足功能指標。
文章來源：CAE愛聯盟
展開 案例27：VL前處理之層合板建模
shareid=2723107110&uk=3477273681
另外，因為是分別拉伸的，所以三層網格之間的節點是重合的，要在Structure-Nodes&elements 模塊合并重合的節點。
感謝阿偉（superxjw版主）在本人學習LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
ANSYS中彈性地基的實現方法（三）
注意，此處為好觀察彈簧，所以沒有選擇重合，求解時，軟件會提示節點不重合的警告，一般而言，自己建模時可以重合節點。
n,tmmax+i,nx(ni),ny(ni),nz(ni)-0.5 !創建節點(重合)
real,i+1
e,ni,tmmax+i
*enddo
nsel,s,,,tmmax+1,tmmax+ntol
d,all,all
finish
!==============
求解，后處理
!==============
建立的彈簧單元如下所示：
細節如下：
求解結果對比：
采用前面方法計算出來的豎向位移云圖如下：
采用本方法計算出來的位移云圖如下：
各個彈簧單元的軸力如下：
從上述結果可見，采用手動彈簧時，最大位移為0.001846，采用前面方法最大位移為0.001847，兩者結果吻合。同時，從彈簧反力也可以看出，本例所有彈簧均受到壓力，無拉力產生，結果可信。
下期將闡述在ANSYS中如何實現單向彈簧，歡迎關注！
展開 基于HyperWorks的自動雨棚尺寸優化分析
接觸：篷布與曲桿模組接觸，各個組件之間的裝配關系采用焊接、節點重合、剛性連接的方式定義。
臺風等級12級風速下有限元分析結果如圖3所示：
圖3 臺風等級12級風速下有限元分析結果
由圖3可知，曲桿模組最大變形量=26.3mm，最大應力=1004 Mpa ，超出材料拉伸強度550MPa，主體結構出現裂紋或斷裂。
冰雹工況下有限元分析結果如圖4所示：
圖4 臺冰雹工況下有限元分析結果
由圖4可以看出，金屬部件最大應力=286 Mpa 低于材料拉伸強度393MPa，主體結構滿足要求。篷布最大應力=90.4 Mpa ，超出材料拉伸強度43MPa，篷布有被撕裂的風險。
因此，為了設計出能夠滿足目標的雨棚，需要對其結構進行加強，通過尺寸優化可以滿足目標。
控制條件：材料強度極限，取安全系數1.4。
約束條件：鋼管壁厚：2～6mm；
曲桿厚度：6～20mm；
篷布厚度：1～5mm。
目標：總質量最小。
雨棚尺寸優化結果如圖5所示：
圖5 雨棚優化結果
由圖5可以看出，為了使雨棚滿足12級臺風及冰雹載荷，鋼管壁厚須達到5.3mm，曲桿厚度須達到6.0mm，篷布厚度須達到4.0mm。
展開 ANSYS知識普及2——耦合（ANSYS專家編輯，非原創，歡迎轉摘）
典型的耦合自由度應用包括：
模型部分包含對稱；
在兩重復節點間形成銷釘、鉸鏈、萬向節和滑動連接；
迫使模型的一部分表現為剛體。
如何生成耦合自由度集
在給定節點處生成并修改耦合自由度集
命令：CP
GUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Couple DOFs
在生成一個耦合節點集之后，通過執行一個另外的耦合操作（保證用相同的參考編號集）將更多節點加到耦合集中來。也可用選擇邏輯來耦合所選節點的相應自由度。用CP命令輸入負的節點號來刪除耦合集中的節點。要修改一耦合自由度集（即增、刪節點或改變自由度標記）可用CPNGEN命令。（不能由GUI直接得到CPNBGEN命令）。
耦合重合節點。
CPINTF命令通過在每對重合節點上定義自由度標記生成一耦合集而實現對模型中重合節點的耦合。此操作對“扣緊”幾對節點（諸如一條縫處）尤為有用。
命令：CPINTF
GUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Coincident Nodes
除耦合重復節點外，還可用下列替換方法迫使節點有相同的表現方式：
如果對重復節點所有自由度都要進行耦合，常用NUMMRG命令（GUI：Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items）合并節點。
可用EINTF命令（GUI：Main Menu> Preprocessor>Create> Elements >At Coincid Nd）通在重復節點對之間生成2節點單元來連接它們。
展開 振動系統的振動控制策略
如果該位置與共振節點重合，幾乎很少或沒有振幅，則結構的其余部分可能被加速超過控制值的一百倍。
為了確定控制加速度計是否安裝到了節點，通過查看系統顯示的動態驅動信號可提供清晰的信息。驅動減小表示共振，驅動增大表示反共振。出現反共振時，應改變控制位置。好的和壞的驅動圖的例子如下圖所示。
由于節點的位置會隨著頻率的變化而變化，因此很難找到它們不會出現的點。正是由于這個原因，應該使用多個加速度計位置。放置加速度計的最佳區域是在系統的末端，找到節點的風險最小。如果不可能，可以調整監測信號的帶谷控制量級，以確保振動器不會損壞。
隨機試驗與正弦試驗
振動臺的控制系統在正弦試驗和隨機試驗中是存在差異的。
正弦試驗
功率放大器監控提供給振動器的電壓和電流，如果超過預設的跳閘量級，則停止試驗。在高量級試驗的情況下，如果控制位置處于節點上，則驅動功率可能增加到跳閘量級以上，導致系統關閉。
隨機試驗
功率放大器以類似的方式監控電壓和電流的RMS值。如果控制位置在節點上，總電壓和電流保持低于跳閘量級，則放大器將不會關閉。即使振動器可能產生比所需更大的力，這仍然是正確的。
更復雜的情況在于，在動圈本身的諧振頻率下，存在大量的“自由能”。在該頻率下驅動動圈只需要很小的電壓和電流。在不會導致放大器停機的情況下，過度驅動振動器可能會損壞動圈。在系統末端放置一個控制加速度計可以防止這種危險，因為它的運動方式與另一端的動圈類似。
控制策略的最佳實踐
遵循下面所述的良好做法將更大限度地延長設備的使用壽命：
始終安裝一個加速度計到系統的末端，以控制或監測它。使用公式f=ma設置最大理論加速度的極限。
展開 
關于非線性彈簧&阻尼單元的建立簡述
例 2：沒有定義 GB
CBUSH, 39, 6, 1, , , ,0
CBUSH 單元 39，使用 PBUSH 卡 6，節點 GA 為 1，CID = 0。.由于沒有 GB，必須使用 CID 定義單元坐標系。
例 3：重合節點 (GA 與 GB 的距離小于 0.001 或未給出 GB).
CBUSH, 39, 6, 1, 100, , , 6
CBUSH 單元 39，使用 PBUSH 卡 6，節點 GA 和 GB 為 1,100 (但二者重合)，CID = 6。.由于GA 與 GB 重合，必須定義 CID 定義單元坐標系，不能使用 GO/X1, X2, X3。
展開 燃料電池汽車追尾碰撞模擬分析
由于質量差的單元不僅會大大浪費計算時間,而且影響計算精度,因此,在網格劃分完之前,必須對模型進行單元質量檢查,通常單元質量檢查分為重合節點與重合單元檢查、自由邊和自由面檢查、單元形狀檢查等方面。
2.2.2 連接定義
整車車身結構是近百個構件通過焊接、螺栓連接、鉚接和粘合劑膠結而成。對于焊接一般有兩種模擬方法,一種認為汽車在碰撞過程中焊點不會斷裂,因此在模型中采取剛體連接;另一種認為汽車在碰撞過程中會有焊點斷裂,因此在模型中采用焊點失效,即焊點單元應力超過一定值后焊點單元斷裂。目前,對于其余連接方式,在不影響整體計算的情況下,一般也采用焊點單元定義連接。
2.2.3 材料定義
材料參數對于碰撞模擬的精度具有極其重要的意義。根據材料的拉伸曲線定義各材料的彈性模量、泊松比、切向模量、破壞極限、應變率等參數,材料厚度按各零件的實際厚度定義,材料密度按各零件實測的重量來調整定義,以保證整車有限元模型的重心與實車重心的一致。
展開 一種新型轎車前艙蓋結構優化分析
前艙蓋鈑金件之間的連接主要采用CWELD單元、RBE2單元、膠單元及節點重合等，鉸鏈銷軸則采用CBEAM單元模擬。前艙蓋總成質量為17.5kg，模型的材料屬性見表1-1，其中前艙蓋總成結構有限元模型如下圖1-1所示。
2 模型分析
2.1前艙蓋的約束模態分析
主要通過約束前艙蓋鎖以及鉸鏈安裝點處的自由度，模擬前艙蓋固定在車身上的鎖止狀態從而計算其約束模態，計算結果見表2-1所示，其位移云圖與應變能云圖見圖2-1、2-2所示。從分析可知第一階約束模態較低不滿足設計要求。
2.2前艙蓋剛度分析
剛度分析主要考察六種工況：（1）扭轉剛度1（約束前艙蓋鎖）；（2）扭轉剛度2（約束緩沖塊）；（3）橫向剛度；（4）內板側梁中點處側梁剛度；（5）前梁剛度；（6）后梁剛度。剛度分析考察點位置如圖2-3所示，考察不同位置點處在不同工況與不同載荷下的抵抗變形能力。由計算結果表2-2可知六種剛度分析中前艙蓋總成橫向剛度不滿足要求。
3 前艙蓋內板結構優化分析
由上面分析可知本前艙蓋總成約束模態與橫向剛度均不滿足設計要求，且前艙蓋總成質量較重，需要對前艙蓋總成進行優化改進。對于前艙蓋總成來說，外板及鉸鏈的形狀一般不可以改變，可以對其他組成件優化，包括其形狀和材料厚度。本文在保證前艙蓋總成外板形狀不變的情況下，對前艙蓋內板及加強件結構進行優化和減重設計。現實中，前艙蓋內板結構多種多樣，這里僅考察內板結構優化設計對前艙蓋總成模態與剛度的提升影響，具體方法如下：
方案一：根據上面分析中的應變能分布以及實際情況，對內板加強筋進行部分修改，如圖3-1所示，模型質量為16.9kg計算結果如表3-1所示，其模態分析應變能云圖見圖3-2所示。
展開 基于FLAC3D的地下硐室通道錨網噴支護分析
如圖6所示的cable和liner單元，圖中紫色圓圈代表結構單元的node，圓圈內數字表示節點編號，這些編號是結構單元被創建時自動分配的。圖中節點57和節點69被拉開了距離，主要是方便觀察節點編號，實際建模時兩個node是重合的。需要注意的是：結構單元在被創建時，其節點會自動與鄰近的zone按表1的屬性建立連接，兩個結構單元的節點即使重合也不會自動建立連接。
因此，節點69和節點57都與liner后的實體單元（zone）自動建立了連接。在人為建立節點69和節點57間的連接前需要人為的刪除節點與zone自動建立的連接。但連接的刪除需要知道link的ID。命令清單提供了連接刪除和建立的方法。
從上述代碼可以看出兩個node間的連接就需要多行代碼才能完成，涉及兩個link的刪除，1個新link的建立以及屬性的設置多個過程，尤其是當創建的連接很多時無法每個節點都通過print來人為的觀察確定link的ID，這個過程過于繁瑣。所以當需要刪除和創建的link數量多時，必須利用FLAC3D內置的Fish語言，通過內置函數來完成相關操作。
一個成功的分析師，并不只依賴好的軟件，更仰仗厚重的經驗。
--指尖上的仿真
一個好的模擬分析，不是所有的操作都依靠鼠標，而更依賴于鍵盤。很多工作，寫好代碼就讓它自己去算吧……
1.3 通過Fish刪除指定坐標處liner節點的link
采用如下代碼完成與cable外端節點重合的節點的定位、link的確定以及link的刪除。
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