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登錄ansys15節(jié)點(diǎn)單元
關(guān)注創(chuàng)建者:王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間:2023-03-07

ansys15節(jié)點(diǎn)單元的實(shí)例教程
理論上,任何結(jié)構(gòu)任何位置處的應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)該都是連續(xù)的,而上面所說的單元應(yīng)力應(yīng)變解并不連續(xù),因而就出現(xiàn)了另外一個(gè)解,我個(gè)人稱之為節(jié)點(diǎn)單元解,它是單元解在公共節(jié)點(diǎn)上應(yīng)力應(yīng)變值的平均值,通過平均化就使得公共節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力應(yīng)變值變得唯一,但這樣會(huì)帶來另外一個(gè)問題,就是節(jié)點(diǎn)單元解和節(jié)點(diǎn)有關(guān),也即是和單元數(shù)目有關(guān)。在某些情況下,可能會(huì)由于網(wǎng)格劃分的影響,導(dǎo)致畸變較大。
總結(jié)起來,三個(gè)解的概念如下:
節(jié)點(diǎn)解:節(jié)點(diǎn)位移解,原始解,最為精確的解;
單元解:單元的應(yīng)力應(yīng)變,派生解,通過節(jié)點(diǎn)解推導(dǎo)得到;
節(jié)點(diǎn)單元解:節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變,派生解的平均化顯示。
祝好
ANSYS結(jié)構(gòu)院
2017.12.25
展開 總結(jié)起來,三個(gè)解的概念如下:
節(jié)點(diǎn)解:節(jié)點(diǎn)位移解,原始解,最為精確的解;
單元解:單元的應(yīng)力應(yīng)變,派生解,通過節(jié)點(diǎn)解推導(dǎo)得到;
節(jié)點(diǎn)單元解:節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變,派生解的平均化顯示。
來源:ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用
實(shí)體單元和殼單元之間的連接是ANSYS中常見的問題。即使兩種單元之間共節(jié)點(diǎn),但單元之間不連續(xù)(實(shí)體單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動(dòng)自由度,而殼單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動(dòng)自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度),對(duì)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(duì)實(shí)體-殼單元的連接方法進(jìn)行說明。
1 單元類型
算例模型中,實(shí)體單元采用SOLID45,殼單元采用SHELL63,接觸位置不共節(jié)點(diǎn)。對(duì)于兩種單元之間的連接,通過目標(biāo)單元TARGE170和接觸單元CONTA175實(shí)現(xiàn),定義約束為實(shí)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(biāo)單元和接觸單元
3 計(jì)算結(jié)果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費(fèi)內(nèi)容為相關(guān)命令流。
展開 而20節(jié)點(diǎn)單元縮減積分后,有7個(gè)積分點(diǎn),應(yīng)該輸出7個(gè)單元解,經(jīng)過計(jì)算如圖8所示:
圖8
圖8正好是7個(gè)輸出解。
Abaqus的計(jì)算表明單元輸出解果然是輸出單元積分點(diǎn)的值,采用完全積分和縮減積分單元輸出解不一樣,求解精度不一樣。
那么為什么ANSYS則沒有這種規(guī)律呢?
其實(shí)后臺(tái)程序計(jì)算是肯定是按照理論上走的,也就是先得到節(jié)點(diǎn)的位移,再得到單元積分點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變,再外推得到各個(gè)單元節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變,最后平均得到節(jié)點(diǎn)解。
ANSYS之所以顯示的單元解不是單元積分點(diǎn)的解,而是各個(gè)節(jié)點(diǎn)的解,是因?yàn)?em>ANSYS已經(jīng)在得到單元積分點(diǎn)的解之后經(jīng)過外推得到了單元各個(gè)角節(jié)點(diǎn)的解,但是還沒有做平均。
也就是,ANSYS的單元解,其實(shí)不能完全看作單元解,筆者稱之為單元角節(jié)點(diǎn)解。
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展開 從hypermesh導(dǎo)入ansys只有節(jié)點(diǎn)而沒單1.rar
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ansys15節(jié)點(diǎn)單元的最新內(nèi)容
實(shí)體單元和殼單元之間的連接是ANSYS中常見的問題。即使兩種單元之間共節(jié)點(diǎn),但單元之間不連續(xù)(實(shí)體單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動(dòng)自由度,而殼單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動(dòng)自由度和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度),對(duì)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(duì)實(shí)體-殼單元的連接方法進(jìn)行說明。
1 單元類型
算例模型中,實(shí)體單元采用SOLID45,殼單元采用SHELL63,接觸位置不共節(jié)點(diǎn)。對(duì)于兩種單元之間的連接
為什么要導(dǎo)出單元?jiǎng)偠染仃?在學(xué)習(xí)有限元方法時(shí),我們會(huì)需要編寫程序計(jì)算結(jié)構(gòu)的單元?jiǎng)偠染仃嚒4送猓?dāng)我們需要做有限元軟件二次開發(fā)時(shí),我們也需要驗(yàn)證所做的開發(fā)是否正確。為了驗(yàn)證程序正確性,我們可以從商業(yè)有限元軟件中導(dǎo)出單元?jiǎng)偠染仃噥眚?yàn)證程序的計(jì)算結(jié)果。下面簡(jiǎn)單介紹從ansys軟件中導(dǎo)出平面四邊形四節(jié)點(diǎn)單元的單元?jiǎng)偠染仃嚒?平面四邊形四節(jié)點(diǎn)單元示例
如圖所示
有限元在求解結(jié)構(gòu)問題時(shí),最先得到的是各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移,再通過彈性力學(xué)方程得到單元的應(yīng)力和應(yīng)變,得到的單元應(yīng)力應(yīng)變實(shí)際上是一個(gè)函數(shù),這個(gè)函數(shù)能夠描述單元內(nèi)所有位置處的應(yīng)力場(chǎng)。無疑,這樣沒法在軟件中顯示結(jié)果,因此單元解需要確定一些積分點(diǎn)(高斯點(diǎn)),通過積分得到這些積分點(diǎn)的解,這些積分點(diǎn)的解代表單元解。
積分點(diǎn)通常和單元的節(jié)點(diǎn)位置不重合,因此想要得到單元節(jié)點(diǎn)的解,需要將積分點(diǎn)的解根據(jù)某種規(guī)則外推,以一種近似的方法得到單元節(jié)點(diǎn)的解
如題,《從形函數(shù)與函數(shù)的連續(xù)可導(dǎo)性到ansys結(jié)果中的節(jié)點(diǎn)解與單元解的差異》,形函數(shù)對(duì)結(jié)果的影響大部分人都能聯(lián)想到二次單元比線性單元求得的結(jié)果更精確,但該文要表達(dá)的不僅如此,而是從更一般地討論怎么從單元的形函數(shù)來理解節(jié)點(diǎn)解與單元解之間的差異。
首先討論單元的階次。作為基礎(chǔ)我們應(yīng)該明白網(wǎng)格與單元的區(qū)別,網(wǎng)格是將幾何體離散化后的結(jié)構(gòu),即組成幾何體的微元,單元是這些微元的幾何
我們知道,在常見的后處理中,結(jié)果查看主要分三個(gè)方面:一、節(jié)點(diǎn)位移解;二、單元解;三、節(jié)點(diǎn)單元解。
那么這三個(gè)解相互之間的關(guān)系是什么呢?誰的準(zhǔn)確性更高呢?
要理清三者之間的關(guān)系,首先我們談?wù)動(dòng)邢拊治龅幕舅悸贰S邢拊治鰰r(shí),將一個(gè)我們所謂的“相當(dāng)大的”結(jié)構(gòu)劃分為有限個(gè)單元,單元之間通過節(jié)點(diǎn)相連,計(jì)算中,假定每個(gè)單元的變形和應(yīng)力都是相對(duì)簡(jiǎn)單的,并且可以通過計(jì)算機(jī)求解出來,最后在將單元結(jié)果按照一定的規(guī)律組合成整個(gè)結(jié)構(gòu)的求解結(jié)果
最近在準(zhǔn)備初級(jí)教程后處理的教程,其中有講到對(duì)ANSYS結(jié)果解的理解,恰巧也有朋友咨詢水哥怎么去理解ANSYS中的這三個(gè)解,今日水哥就簡(jiǎn)單談下本人的理解,當(dāng)然僅限個(gè)人理解,有誤之處懇請(qǐng)大家指正。
我們知道,在常見的后處理中,結(jié)果查看主要分三個(gè)方面:一、節(jié)點(diǎn)位移解;二、單元解;三、節(jié)點(diǎn)單元解。
那么這三個(gè)解相互之間的關(guān)系是什么呢?誰的準(zhǔn)確性更高呢?
在使用ANSYS APDL時(shí),大家時(shí)不時(shí)會(huì)遇到需要建立在若干個(gè)節(jié)點(diǎn)上建立單節(jié)點(diǎn)單元的情況。當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目較大時(shí),用手動(dòng)點(diǎn)選的方式即費(fèi)時(shí)又容易出錯(cuò);此時(shí)可使用以下命令流的方式來進(jìn)行。
! 假設(shè)將要建立的節(jié)點(diǎn)做成一個(gè)component,名字為A
/prep7
cmsel,s,A !---------------------------選擇component A
*get,n_num
有限元在求解結(jié)構(gòu)問題時(shí),最先得到的是各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移,再通過彈性力學(xué)方程得到單元的應(yīng)力和應(yīng)變,得到的單元應(yīng)力應(yīng)變實(shí)際上是一個(gè)函數(shù),這個(gè)函數(shù)能夠描述單元內(nèi)所有位置處的應(yīng)力場(chǎng)。無疑,這樣沒法在軟件中顯示結(jié)果,因此單元解需要確定一些積分點(diǎn)(高斯點(diǎn)),通過積分得到這些積分點(diǎn)的解,這些積分點(diǎn)的解代表單元解。
積分點(diǎn)通常和單元的節(jié)點(diǎn)位置不重合,因此想要得到單元節(jié)點(diǎn)的解,需要將積分點(diǎn)的解根據(jù)某種規(guī)則外推,以一種近似的方法得到單元節(jié)點(diǎn)的解
ANSYS輸出實(shí)體模型表面的節(jié)點(diǎn)信息
和單元拓?fù)潢P(guān)系
遇到一個(gè)問題,一個(gè)給定的實(shí)體模型,劃分了solid185的單元,假如實(shí)體模型單元?jiǎng)澐秩缦隆P枰崛?shí)體模型外表面節(jié)點(diǎn)位置信息和單元拓?fù)潢P(guān)系(也就是每一個(gè)單元是由哪幾個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的),目的是方便做其他分析,比如流體分析,提取外表面的節(jié)點(diǎn)可以施加溫度載荷。
一直以來也遇到過這種問題,在論壇上和其他地方都尋找過資料,可能是我的搜索能力較弱,沒有找到能徹底解決此問題的辦法,經(jīng)過不斷的嘗試,終于發(fā)現(xiàn)解決此問題的主要原因所在。特發(fā)此案例!
可能寫的不是很好,但是絕對(duì)讓你從此擺脫這個(gè)問題的煩惱。
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