ansys中節(jié)點力的含義
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys中節(jié)點力的含義的視頻教程
三維巖土中多層土體粘彈性邊界及節(jié)點力地震動輸入在ABAQUS中實現(xiàn)（使用matlab腳本一鍵生成）
提供了一套強大而高效的MATLAB自動化腳本，它能一鍵生成精確的粘彈性人工邊界和復(fù)雜的等效節(jié)點荷載，徹底解決因邊界處理不當(dāng)導(dǎo)致的波形反射與結(jié)果失真問題。通過我這套教程，能讓學(xué)習(xí)者學(xué)會如何將其應(yīng)用于多層土質(zhì)邊坡、隧道等復(fù)雜工程場景，無需再為繁瑣的邊界計算所困擾，從而將精力聚焦于模型構(gòu)建與結(jié)果分析本身，極大地提升科研效率與工程分析精度，讓巖土地震動添加分析工作事半功倍。
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粘彈性邊界及節(jié)點力地震動輸入在ABAQUS中實現(xiàn)（二維+三維）（隱式+顯式）
課程介紹 粘彈性人工邊界理論 三維粘彈性人工邊界及節(jié)點力地震動輸入 三維靜動力人工邊界轉(zhuǎn)化（地應(yīng)力平衡） 模型驗證 二維粘彈性邊界（程序已寫好，視頻更新中） 附三維模型驗證示意圖： 此處選取一個截面 適用三維模型、單層土層地震動力響應(yīng)分析，例如隧道，地鐵車站，綜合管廊等地下構(gòu)筑物。
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【1】ANSYS Workbench中添加Path（路徑）及其對應(yīng)節(jié)點編號的查看方法
ANSYS Workbench中添加Path（路徑）及其對應(yīng)節(jié)點編號的查看方法
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ansys中節(jié)點力的含義的實例教程
許多CAE朋友在ANSYS WOKKBENCH中進行靜力學(xué)和瞬態(tài)動力學(xué)仿真時，都遇到過弱彈簧（weak spring）的問題，我們發(fā)現(xiàn)，在求解結(jié)束以后，ANSYS經(jīng)常提到它給我們加了一個弱彈簧，并建議我們檢查一下模型，這是什么意思呢？弱彈簧是好還是不好，對于結(jié)果有沒有影響，該不該加，如何加呢？ANSYS加弱彈簧的目的又是什么呢？
我們先考察一個超級簡單的例子，然后通過該例子來考察ANSYS所施加的弱彈簧的含義。一根矩形截面梁，長度為1米，橫截面是100mm*100mm，左邊固定，右邊加10kN的力，現(xiàn)在考慮加力后它的變形和應(yīng)力。
顯然，這是一個簡單的拉伸問題，在軸線方向上應(yīng)力都是一樣的，按照拉伸的應(yīng)力公式，可以計算其大小為1Mpa。我們先對該問題進行建模，然后修改邊界條件，來考察弱彈簧的含義。
1. 創(chuàng)建靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
2. 創(chuàng)建梁的三維模型。
雙擊geometry單元格，進入到DM中，然后創(chuàng)建一根三維梁
其尺寸設(shè)置如下
即長度為1000mm，而截面尺寸是100mm*100mm。
3. 劃分網(wǎng)格得到有限元模型。
雙擊model,進入到mechanical中，并自動劃分網(wǎng)格，結(jié)果如下。
4. 施加邊界條件。
左端面施加位移邊界條件，三個方向的位移都為零。
在右端面上施加10KN的拉力。
5.求解并得到結(jié)果。
計算完畢后，沒有任何警告或者錯誤信息，而X方向的位移結(jié)果是
即拉伸了0.00498mm左右。
其應(yīng)力大小是
由于在左邊存在應(yīng)力集中，此處有輕微的變化。而桿件的絕大部分應(yīng)力是1Mpa，這與實際情況是吻合的。
6.改變位移邊界條件，改變成力的邊界條件。
在上圖中，軸線方向是X方向。該軸也只是在X方向上受力。從理論上看來，對于左端面，可以只約束X方向，而Y方向和Z方向可以是自由的。
展開 眾所周知，在ANSYS/LSDYNA中JH-2模型適用于模擬大變形材料的力學(xué)行為的，用于陶瓷、玻璃、藍寶石等硬脆材料的力學(xué)模擬中，JH-2本構(gòu)模型具有三類參數(shù)，分別對應(yīng)著LSDYNA材料卡片中的三類指標(biāo)，本構(gòu)參數(shù)眾多，那么對于了解其真實含義至關(guān)重要，對此，筆者在查閱文獻基礎(chǔ)下總結(jié)了各個參數(shù)的準(zhǔn)確含義并對其背后的數(shù)學(xué)公式的前后推導(dǎo)順序做出了總結(jié)，如圖1所示。
圖1
文獻中給出了比較權(quán)威的關(guān)于氧化鋁陶瓷的jh-2本構(gòu)全部參數(shù)，可以對大家對于硬脆陶瓷材料的參數(shù)選擇調(diào)試提供很大的參考意義，三類陶瓷材料的本構(gòu)參數(shù)如圖2所示。
圖2
展開 最近在準(zhǔn)備初級教程后處理的教程，其中有講到對ANSYS結(jié)果解的理解，恰巧也有朋友咨詢水哥怎么去理解ANSYS中的這三個解，今日水哥就簡單談下本人的理解，當(dāng)然僅限個人理解，有誤之處懇請大家指正。
我們知道，在常見的后處理中，結(jié)果查看主要分三個方面：一、節(jié)點位移解；二、單元解；三、節(jié)點單元解。
那么這三個解相互之間的關(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)動邢拊治龅幕舅悸贰Ｓ邢拊治鰰r，將一個我們所謂的“相當(dāng)大的”結(jié)構(gòu)劃分為有限個單元，單元之間通過節(jié)點相連，計算中，假定每個單元的變形和應(yīng)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(jié)果按照一定的規(guī)律組合成整個結(jié)構(gòu)的求解結(jié)果。
在這分離-結(jié)合的過程中，出現(xiàn)了兩個關(guān)鍵詞，節(jié)點和單元。從數(shù)學(xué)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(jié)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(jié)點自由度矩陣，【F】是外部邊界條件矩陣。
因而，整個結(jié)構(gòu)最先出現(xiàn)的求解結(jié)果便是 節(jié)點位移解，也可以稱之為原始解，是最為精確的解。
有了節(jié)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(shù)推導(dǎo)過來，具體過程這里就不細說，但這就產(chǎn)生了一個問題，相信細心的朋友會有所發(fā)現(xiàn)，就是單元應(yīng)力應(yīng)變解在公共節(jié)點上并不連續(xù)，在單元邊界上產(chǎn)生了不連續(xù)的等值線。
展開 總結(jié)起來，三個解的概念如下：
節(jié)點解：節(jié)點位移解，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)點解推導(dǎo)得到；
節(jié)點單元解：節(jié)點的應(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
我想知道ansys中的節(jié)點應(yīng)力是如何得到的？因為理論上講應(yīng)力應(yīng)該是針對微元體來講的，單純的節(jié)點是不存在應(yīng)力的，那么ansys中結(jié)果所提供的節(jié)點應(yīng)力是怎樣得到的？與單元表所顯示的應(yīng)力往往存在較大差別，那實際進行強度分析的時候應(yīng)該以哪個為準(zhǔn)呢？
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在常規(guī)的結(jié)構(gòu)仿真中，我們通常是“已知力，求變形”。但在實際工程中，往往遇到相反的情況：我們知道彈簧需要壓縮多少（比如 2cm），但想知道需要多大的力。
01 案例概述
物理場景：一個四圈半的鋼制彈簧，一端固定，另一端需要拉伸（或壓縮）2cm。
核心目標(biāo)：求解彈簧達到該變形量時，端部需要施加的載荷大小。
02 軟件設(shè)置與詳細步驟
第一步：項目建立與幾何導(dǎo)入
打開
螺栓預(yù)緊力Bolt Pretension
此邊界條件可對梁連接施加預(yù)緊載荷，常用于模擬預(yù)緊狀態(tài)下的螺栓。
分析類型
螺栓預(yù)緊力功能是 LS-DYNA 特有的，與 Mechanical 應(yīng)用程序中的螺栓預(yù)緊力功能不兼容。
螺栓預(yù)緊力既可以在動力松弛階段使用，也能在計算的顯式階段使用。
螺栓預(yù)緊力可施加于梁連接或?qū)嶓w。
邊界條件的應(yīng)用
對梁連接施加螺栓預(yù)緊力的操作步驟
有限元在求解結(jié)構(gòu)問題時，最先得到的是各個節(jié)點的位移，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)變實際上是一個函數(shù)，這個函數(shù)能夠描述單元內(nèi)所有位置處的應(yīng)力場。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（高斯點），通過積分得到這些積分點的解，這些積分點的解代表單元解。
積分點通常和單元的節(jié)點位置不重合，因此想要得到單元節(jié)點的解，需要將積分點的解根據(jù)某種規(guī)則外推，以一種近似的方法得到單元節(jié)點的解
眾所周知，在ANSYS/LSDYNA中JH-2模型適用于模擬大變形材料的力學(xué)行為的，用于陶瓷、玻璃、藍寶石等硬脆材料的力學(xué)模擬中，JH-2本構(gòu)模型具有三類參數(shù)，分別對應(yīng)著LSDYNA材料卡片中的三類指標(biāo)，本構(gòu)參數(shù)眾多，那么對于了解其真實含義至關(guān)重要，對此，筆者在查閱文獻基礎(chǔ)下總結(jié)了各個參數(shù)的準(zhǔn)確含義并對其背后的數(shù)學(xué)公式的前后推導(dǎo)順序做出了總結(jié)，如圖1所示。
圖1
文獻中給出了比較權(quán)威的關(guān)于氧化鋁陶瓷的
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)點解與單元解的差異》，形函數(shù)對結(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
關(guān)注公眾號：“CAE之道”，享受專屬答疑服務(wù)，精彩文章不錯過。
機械專業(yè)的學(xué)生，本科階段大概都做過減速器的課程設(shè)計，設(shè)計過程中有一步：使用材料力學(xué)的組合變形知識對齒輪軸進行校核。筆者從材料力學(xué)書上找到了一個類似的題目：
本文我們只探討繪制彎矩圖和扭矩圖。按照傳統(tǒng)做法，我們首先把每個齒輪上的作用力向該齒輪所在處軸的截面形心簡化：2個徑向力可以根據(jù)力的可傳性直接平移到傳動軸上
近日，水哥有看到粉絲對屋面等效節(jié)點荷載的施加有一定困惑，現(xiàn)以某屋面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為例，簡述在ANSYS中實現(xiàn)等效節(jié)點荷載施加的方法。該案例摘自水哥即將推出新課程的第39個例子。
39 屋面網(wǎng)殼等效節(jié)點荷載計算
【工程概況】
如下所示一六邊形空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，邊長為6m，層高1.8m，鋼管截面面積為707mm2，材料彈性模量為210Gpa,泊松比為0.3，密度為7850kg/
我們知道，在常見的后處理中，結(jié)果查看主要分三個方面：一、節(jié)點位移解；二、單元解；三、節(jié)點單元解。
那么這三個解相互之間的關(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)動邢拊治龅幕舅悸贰Ｓ邢拊治鰰r，將一個我們所謂的“相當(dāng)大的”結(jié)構(gòu)劃分為有限個單元，單元之間通過節(jié)點相連，計算中，假定每個單元的變形和應(yīng)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(jié)果按照一定的規(guī)律組合成整個結(jié)構(gòu)的求解結(jié)果
許多CAE朋友在ANSYS WOKKBENCH中進行靜力學(xué)和瞬態(tài)動力學(xué)仿真時，都遇到過弱彈簧（weak spring）的問題，我們發(fā)現(xiàn)，在求解結(jié)束以后，ANSYS經(jīng)常提到它給我們加了一個弱彈簧，并建議我們檢查一下模型，這是什么意思呢？弱彈簧是好還是不好，對于結(jié)果有沒有影響，該不該加，如何加呢？ANSYS加弱彈簧的目的又是什么呢？
我們先考察一個超級簡單的例子，然后通過該例子來考察ANSYS所施加的弱彈簧的含義
最近在準(zhǔn)備初級教程后處理的教程，其中有講到對ANSYS結(jié)果解的理解，恰巧也有朋友咨詢水哥怎么去理解ANSYS中的這三個解，今日水哥就簡單談下本人的理解，當(dāng)然僅限個人理解，有誤之處懇請大家指正。
我們知道，在常見的后處理中，結(jié)果查看主要分三個方面：一、節(jié)點位移解；二、單元解；三、節(jié)點單元解。
那么這三個解相互之間的關(guān)系是什么呢？誰的準(zhǔn)確性更高呢？
