ansys中節點力的含義的案例
ANSYS WORKBENCH中弱彈簧的含義
許多CAE朋友在ANSYS WOKKBENCH中進行靜力學和瞬態動力學仿真時，都遇到過弱彈簧（weak spring）的問題，我們發現，在求解結束以后，ANSYS經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，現在考慮加力后它的變形和應力。
顯然，這是一個簡單的拉伸問題，在軸線方向上應力都是一樣的，按照拉伸的應力公式，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. 創建靜力學分析系統。
2. 創建梁的三維模型。
雙擊geometry單元格，進入到DM中，然后創建一根三維梁
其尺寸設置如下
即長度為1000mm，而截面尺寸是100mm*100mm。
3. 劃分網格得到有限元模型。
雙擊model,進入到mechanical中，并自動劃分網格，結果如下。
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方向的位移結果是
即拉伸了0.00498mm左右。
其應力大小是
由于在左邊存在應力集中，此處有輕微的變化。而桿件的絕大部分應力是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 ANSYS/LSDYNA中的JH-2本構模型參數含義及陶瓷材料的具體參數值
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行為的，用于陶瓷、玻璃、藍寶石等硬脆材料的力學模擬中，JH-2本構模型具有三類參數，分別對應著LSDYNA材料卡片中的三類指標，本構參數眾多，那么對于了解其真實含義至關重要，對此，筆者在查閱文獻基礎下總結了各個參數的準確含義并對其背后的數學公式的前后推導順序做出了總結，如圖1所示。
圖1
文獻中給出了比較權威的關于氧化鋁陶瓷的jh-2本構全部參數，可以對大家對于硬脆陶瓷材料的參數選擇調試提供很大的參考意義，三類陶瓷材料的本構參數如圖2所示。
圖2
展開 ANSYS中單元解、節點解以及節點單元解的概念解析
最近在準備初級教程后處理的教程，其中有講到對ANSYS結果解的理解，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。
展開 ANSYS中單元解、節點解以及節點單元解該怎么理解
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
ansys中的節點應力
我想知道ansys中的節點應力是如何得到的？因為理論上講應力應該是針對微元體來講的，單純的節點是不存在應力的，那么ansys中結果所提供的節點應力是怎樣得到的？與單元表所顯示的應力往往存在較大差別，那實際進行強度分析的時候應該以哪個為準呢？
ansys中主從節點和靈敏度分析
在ansys中如何設置主從節點、另外怎樣進行靈敏度分析？望得到高手指點
屋面網殼結構等效節點荷載在ANSYS中的實現方法
近日，水哥有看到粉絲對屋面等效節點荷載的施加有一定困惑，現以某屋面網殼結構為例，簡述在ANSYS中實現等效節點荷載施加的方法。該案例摘自水哥即將推出新課程的第39個例子。
39 屋面網殼等效節點荷載計算
【工程概況】
如下所示一六邊形空間網殼結構，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/m3，各節點均為鉸接，屋面受均布投影荷載10KN/m2作用，采用等效節點荷載方法，計算結構自重以及外部荷載用下的響應。
【案例目的】
1、掌握導入CAD面域的基本方法
2、掌握Surf154單元的基本特征
3、掌握利用Surf154施加投影荷載的基本方法
4、掌握獲取等效節點荷載的基本方法
【案例說明】
本案例主要考察使用者對Surf154單元荷載施加方向的理解以及后續對結果提取循環的使用，Surf154單元作為一種荷載施加輔助單元，通過控制其單元關鍵項，能讓使用者實現復雜荷載的施加。
單就以屋面等效節點荷載而言，思路為通過控制154單元第11個關鍵項的設置，考慮投影荷載，施加方向為5，采用方向向量確定荷載方向，約束網殼所有節點，得到僅在均布荷載作用下的支座反力。通過后處理循環獲取每個節點的支座反力并存入數組，刪除154單元，施加節點力與重力荷載，并進而求解。
【操作步驟】
一、在CAD中繪制圖形，并形成面域，導出為sat格式，放入軟件工作目錄下
二、導入sat文件，并設置顯示模式為normal
三、定義單元、材料屬性、布爾運算及劃分單元
/FACET,NORML
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展開 ANSYS的lsdyan中螺栓預緊力Bolt Pretension加載
? 若為同一梁連接同時定義了 Dynamic Relaxation 文件夾中的螺栓預緊力和 LS - DYNA 瞬態分析下的螺栓預緊力，分析時僅使用最后定義的那個。
從形函數與函數的連續可導性到ansys結果中的節點解與單元解的差異
如題，《從形函數與函數的連續可導性到ansys結果中的節點解與單元解的差異》，形函數對結果的影響大部分人都能聯想到二次單元比線性單元求得的結果更精確，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來理解節點解與單元解之間的差異。
首先討論單元的階次。作為基礎我們應該明白網格與單元的區別，網格是將幾何體離散化后的結構，即組成幾何體的微元，單元是這些微元的幾何、物理或數學屬性（這里我們并不打算詳細討論單元的這些屬性，但是這些知識會方便對本文的理解）。我們經常在使用ansys或其他CAE軟件時經常會遇到單元的選擇以及單元階次的選擇，一般一種單元包括線性單元和二次單元甚至更高級的單元，比如在ansys中經常被使用的shell181（左）和shell281（右），線性單元使用的形函數是一次的多項式，高次單元使用的形函數是高次的多項式，形函數用于描述相鄰節點之間的位移場，所以高次的單元可以更好的描述形狀復雜的幾何體。
不同于常規材料力學中通過平衡方程求解（首先求得的解是力解），有限元方式求解的特點是首先求解出的結果是節點的位移解，即displacement of nodes，所有的節點位移形成了位移場，在空間上位移場一定是連續的，但是不一定是平滑的。哎哎，是不是特別熟悉的感覺，正是和高數中函數的連續性和可導性兩個性質非常相似，不用奇怪，位移場本來就是用函數描述的，所以自然就存在函數的性質，所以用函數的性質來理解就可以方便解釋一些現象了，下圖分別是用兩種形函數描述的位移場，在有限元求解后得到的首先是節點位移解，即圖中5個節點的位移，假如每個節點的位移用坐標x\y\z的函數來表示，然后通過形函數插值得到相鄰節點之間的位移（也是xyz的函數），上圖是用一次形函數插值，下圖是用二次形函數插值。
展開 一文讀懂怎么使用ANSYS中的遠端力
機械專業的學生，本科階段大概都做過減速器的課程設計，設計過程中有一步：使用材料力學的組合變形知識對齒輪軸進行校核。筆者從材料力學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個徑向力可以根據力的可傳性直接平移到傳動軸上，2個切向力可以根據力的平移定理等效移動到傳動軸上。繪制受力圖如下：
分別繪制Z向（c）、Y向（d）的彎矩圖以及扭矩圖（e）如下：
讀者考慮，如果我們要在ANSYS中繪制該題的彎矩圖和扭矩圖，該怎么操作呢？是不是還和材料力學的做法一樣，先將力向傳動軸形心進行簡化呢？使用ANSYS做的話，肯定不用這么麻煩了，那我們應該怎么加載齒輪上的切向力呢？下面該本文的主角
Remote Force出場了。
首先我們使用ANSYS求解下該題，由于今天主角是Remote Force，所以其他操作筆者簡單說一下，有疑問可以私信筆者。
Step1：創建幾何模型。
根據題目中齒輪軸的幾何尺寸和受力位置，在SCDM中創建線體模型，并共享重合拓撲。
Step2：創建Path用來繪制彎矩扭矩圖。
Step3：網格劃分
自由網格劃分，尺寸設置為20mm。
Step4：載荷及邊界條件設置。
為了施加載荷及邊界條件方便，我們將坐標系方位改為題目中的方位。
1 .載荷：徑向力和切向力。
徑向力：使用Force，位置和大小根據題目條件。
展開 ANSYS在后處理中如何顯示力流的矢量圖
這需要一個命令：
PLVECT, Item, Lab2, Lab3, LabP, Mode, Loc, Edge, KUND
下面挑重點介紹一下這個命令的各個參數：
Item：顯示項目，ansys提供了一個整套解決方案，比如顯示節點位移方向(此時Item處填寫U)、主應力矢量方向(此時Item處填寫S)等等，具體請到ANSYS幫助文件中(或輸入命令 help,plvect)查找表格；
Lab2, Lab3, LabP：針對不同的Item有不同的設置，甚至還支持自定義Item，而對于常規項目，比如第一主應力，就是Lab2位置填1，其他兩處留空白；
Mode：為RAST時為柵格圖，為VECT時為向量圖；
Loc：顯示位置，為elem時矢量顯示在單元內部，為node時為顯示在節點處；
Edge：設置單元邊緣是否顯示(on/off)
KUND：設置在變形或非變形的模型中顯示矢量(0/1)
另外，如果感覺箭頭大小不符合要求，可以利用/VSCALE 命令調整，如果ansys系統提供的顯示項目中并沒有你想要的，那可以先利用 ETABLE命令建立單元表，然后在Item中適當調用即可。
上面的這種顯示結果是用：plvect,S,1,,,vect,elem,on 做到的
再比如可以這樣：plvect,U
然而，最后我并不覺得這項功能有多么高的價值，如果模型比較簡單，那利用云圖或者肉眼直接就能看出來力流方向，如果模型復雜呢，那這個矢量圖也會復雜到亂糟糟一片，甚至到看不清楚方向的地步。。。
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【原創】能夠生成ANSYS中節點應力釋放所需文件的小程序
有節點限制，請注意！
根據上一步的計算結果（nodecal）數據文件生成ansys應力釋放所需要的節點應力文件，
可以按不同比例生成應力文件.歡迎大家給出意見。
使用方法：將結果數據文件，命名為exam.dat，具體格式如例子。
運行node_force.exe，即可。
生成的nodeforce.dat就是ansys所需格式的文件，用input讀入即可。
可以大大提高對各節點進行應力釋放的效率！為平面應變的隧道開挖而設計！
New Folder.rar
ANSYS中的節點解與單元解是怎么回事？下次別說你還不懂
也就是，ANSYS的單元解，其實不能完全看作單元解，筆者稱之為單元角節點解。
轉自公眾號——ANSYS學習與應用
旨在分享，若侵即刪.
結構仿真逆向邏輯：深度解析如何在 Ansys 中給定位移并精確提取支反力 ￥2
05 結語
在 Ansys Workbench 中，雖然沒有直接名為“全局方程”的模塊來求解這種“已知位移反求載荷”的問題，但通過 “位移約束 + 探針提取反力” 這一組合，我們可以更直觀地獲得等效結果。
思考拓展：
如果需要模擬彈簧在拉伸 2cm 后，再增加 100N 載荷的情況，僅用靜力學分析是不夠的，需要引入 Multi-Step 分析，即第一步強制位移 2cm，第二步鎖定位移并施加載荷。
ANSYS中的節點解與單元解是怎么回事？附solid186與solid185單元結果對比文檔下載
有限元在求解結構問題時，最先得到的是各個節點的位移，再通過彈性力學方程得到單元的應力和應變，得到的單元應力應變實際上是一個函數，這個函數能夠描述單元內所有位置處的應力場。無疑，這樣沒法在軟件中顯示結果，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點位置不重合，因此想要得到單元節點的解，需要將積分點的解根據某種規則外推，以一種近似的方法得到單元節點的解。由于每個單元外推得到的單元節點解并不完全一致，因此，最初外推得到的單元的節點解不連續，為了讓其連續，將不同單元之間的節點外推得到的節點解進行算術平均，這樣在連續節點處的節點解僅有一個數值，這樣便得到實際在軟件中顯示的節點解。
簡短一點來說：單元解是積分點的解，節點解是外推后平均的解。很明顯，從數值精度上來講，單元解是高于節點解的。
采用ANSYS計算了一個簡單的模型，分別采用solid185單元和solid186單元，185單元是8節點單元，186單元是20節點單元，分別計算后查詢；
最終，單元總數185為256個，186為256個，單元劃分一樣，但是節點數不一樣，185單元劃分的模型節點數為459個，186單元劃分的為1605個。
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