ANSYS鑄鋼節(jié)點的案例
鑄鋼節(jié)點怎么設(shè)計？
鑄鋼節(jié)點設(shè)計是建筑師、結(jié)構(gòu)工程師和鑄造工程師密切合作的過程。
鑄鋼節(jié)點設(shè)計流程一般是
1.綜合考慮建筑美觀、鑄造工藝、受力性能、連接構(gòu)造、施工安裝要求。
2.工藝設(shè)計與分析鑄造工藝過程數(shù)值模擬，確定澆鑄工藝和尺寸要求，制定工藝流程
3.力學(xué)性能分析與節(jié)點校核根據(jù)設(shè)計準則和計算方法進行節(jié)點分析、設(shè)計加工圖紙。檢驗鑄鋼節(jié)點的設(shè)計結(jié)果，設(shè)計方在必要時可提出對鑄鋼節(jié)點的試驗驗證建筑用要求。
1.鑄鋼材料的選用
鑄鋼選材時應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性(承受靜力荷載或間接動力荷載、承受直接 動力荷載或7 ~9度設(shè)防的地震作用)、節(jié)點類型 (單管或多管節(jié)點)、應(yīng)力狀態(tài)(單、雙向受力或三 向受力)、鑄造工藝(工藝設(shè)計與裝備)、工作環(huán)境 溫度等因素,選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理的鑄鋼材 料。目前國內(nèi)工程中釆用的非焊接鑄鋼材料有現(xiàn) 行國家標準《一般工程用鑄造碳鋼件》(GB/T 11352—2009)的 ZG230 - 450, ZG270 - 500, ZG310 -570,ZG340 -640等鑄造碳素鋼;采用的 焊接鑄鋼材料有現(xiàn)行國家標準《焊接結(jié)構(gòu)用碳素 鋼鑄件》(GB/T 7659—1987)規(guī)定的ZG230 - 450H,ZG275 -485H鑄鋼，日本《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》(JISG 5102 )規(guī)定的 SCW410, SCW450, SCW480,SCW550等牌號鑄鋼，以及德國《一般工 程用鑄鋼》(DIN EN 10293 : 2005 )規(guī)定的 G17Mn5QT, G20Mn5N, G20Mn5QT 等牌號鑄鋼。
展開 鑄鋼節(jié)點是什么？
鑄鋼節(jié)點定義，鑄鋼節(jié)點是在建筑結(jié)構(gòu)中，將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、部件或板件連接成整體的鑄鋼件,多桿件連接的節(jié)點以及建筑上有特殊外形要求時可采用鑄鋼節(jié)點
隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，為了滿足建筑造型及功能要求，新型建筑體系不斷出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)跨度愈來愈大，這將使連接各構(gòu)件的節(jié)點構(gòu)造日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的節(jié)點形式已不能滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求。 鑄鋼節(jié)點作為我國新興的節(jié)點形式以其特有的優(yōu)點在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中顯示出合理性與適應(yīng)性，不僅解決了焊接球節(jié)點由于結(jié)構(gòu)跨度的增大使球徑過大的困難，而且可解決鋼管相貫節(jié)點由于進行相貫線的切割導(dǎo) 致施工不便的問題。隨著鑄造工藝的提高， 鑄鋼節(jié)點在鋼結(jié)構(gòu)中將得到日趨廣泛的應(yīng)用。然而我國對這方面的研究很少，還沒有 相關(guān)文獻從結(jié)構(gòu)設(shè)計方面系統(tǒng)研究鑄鋼節(jié)點。
目前，為了適應(yīng)鑄鋼節(jié)點的快速發(fā)展， 我國準備編制鑄鋼節(jié)點規(guī)范，因此對鑄鋼節(jié)點的研究勢在必行。本文從鑄鋼節(jié)點的特點、設(shè)計、質(zhì)量控制、焊接等方面進行系 統(tǒng)研究，提出了鑄鋼節(jié)點的設(shè)計準則，不僅 為該種節(jié)點在工程中的推廣應(yīng)用提供指 導(dǎo)，而且為今后規(guī)范的編制提供參考。
鑄鋼節(jié)點的特點以及類型
1.1鑄鋼節(jié)點的常用結(jié)構(gòu)形式
鑄鋼節(jié)點的常用結(jié)構(gòu)形式有樹型鑄鋼 節(jié)點、釵接鑄鋼節(jié)點及混合型鑄鋼節(jié)點等。 樹型鑄鋼節(jié)點，用來取代主管與多根支管 相貫的節(jié)點，用對接焊縫取代相貫焊縫,焊 縫分散，減少了焊接應(yīng)力集中。釵接鑄鋼節(jié) 點，常用于桿件端部連接處（如支座處等）， 可簡化節(jié)點、造型美觀。混合型鑄鋼節(jié)點， 具有樹型鑄鋼節(jié)點和釵接鑄鋼節(jié)點的共同 特點。在南京奧林匹克體育中心項目中還設(shè)計了鑄鋼球節(jié)點。
展開 鑄鋼節(jié)點相關(guān)檢測內(nèi)容
鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點是鋼結(jié)構(gòu)中的重要連接部件，其質(zhì)量直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。因此，對鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點進行檢測是非常必要的。鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點檢測的相關(guān)內(nèi)容，包括檢測樣品、檢測項目、檢測方法和檢測儀器等。
檢測樣品
1. 鑄鋼節(jié)點本體
鑄鋼節(jié)點本體是鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點的主要組成部分，其質(zhì)量直接影響到節(jié)點的承載能力和可靠性。因此，鑄鋼節(jié)點本體是檢測的重點對象。
2. 焊縫
焊縫是鑄鋼節(jié)點與鋼結(jié)構(gòu)連接的重要部位，其質(zhì)量直接影響到節(jié)點的連接強度和可靠性。因此，焊縫也是檢測的重點對象。
檢測項目
1. 外觀檢查
外觀檢查是對鑄鋼節(jié)點的表面質(zhì)量進行檢查，包括表面平整度、表面缺陷、表面粗糙度等。外觀檢查可以采用目測、放大鏡等方法進行。
2. 尺寸檢查
尺寸檢查是對鑄鋼節(jié)點的尺寸進行檢查，包括長度、寬度、高度、孔徑等。尺寸檢查可以采用卡尺、千分尺等工具進行。
3. 化學(xué)成分分析
化學(xué)成分分析是對鑄鋼節(jié)點的化學(xué)成分進行分析，包括碳、硅、錳、磷、硫等元素的含量。化學(xué)成分分析可以采用光譜分析、化學(xué)分析等方法進行。
4. 力學(xué)性能測試
力學(xué)性能測試是對鑄鋼節(jié)點的力學(xué)性能進行測試，包括抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度等。力學(xué)性能測試可以采用拉伸試驗、硬度試驗等方法進行。
5.
展開 鑄鋼節(jié)點力學(xué)性能有限元分析研究
網(wǎng)格劃分圖
3.3工況驗算
3.3.1驗算
桿件內(nèi)力
3.4分析結(jié)果
3.4.1工況組合最大驗算結(jié)果
應(yīng)力云圖（Mpa）
位移云圖（mm）
說明：由上圖可以看出，鑄鋼件等效強度和剛度較好，最大應(yīng)力為216.1Mpa，最大位移為5.45mm，滿足設(shè)計要求。
3.4.2工況組合最小驗算結(jié)果
應(yīng)力云圖（Mpa）
位移云圖（mm）
說明：由上圖可以看出，鑄鋼件等效強度和剛度較好，最大應(yīng)力為103.8Mpa，最大位移為3.25mm，滿足設(shè)計要求。
4.結(jié)論
根據(jù)以上若干可能的控制工況的實體有限元計算結(jié)果分析，在給定的外荷載作用下，鑄鋼節(jié)點整體處于線彈性狀態(tài),符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的相應(yīng)規(guī)定。綜上所述，根據(jù)《鑄鋼節(jié)點應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中第4.2.5條，該鑄鋼節(jié)點的受力性能符合設(shè)計要求。
有限元模擬設(shè)備：
耗時：單個模型1.5小時。
展開 
ANSYS中單元解、節(jié)點解以及節(jié)點單元解的概念解析
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)了另外一個解，我個人稱之為節(jié)點單元解，它是單元解在公共節(jié)點上應(yīng)力應(yīng)變值的平均值，通過平均化就使得公共節(jié)點上的應(yīng)力應(yīng)變值變得唯一，但這樣會帶來另外一個問題，就是節(jié)點單元解和節(jié)點有關(guān)，也即是和單元數(shù)目有關(guān)。在某些情況下，可能會由于網(wǎng)格劃分的影響，導(dǎo)致畸變較大。
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。
祝好
ANSYS結(jié)構(gòu)院
2017.12.25
展開 ANSYS中單元解、節(jié)點解以及節(jié)點單元解該怎么理解
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
ansys導(dǎo)入節(jié)點坐標數(shù)據(jù) 附80多種ANSYS常用材料的參數(shù)文件下載
有時候，再用ansys做一些復(fù)雜的模型分析時候（如：桁架，拱形架，繩網(wǎng)等），因為其模型數(shù)量很多，模型空間位置相對復(fù)雜，采用apdl語言實現(xiàn)可能比較繁瑣或者會遇到調(diào)試方面的不便。所以，我們可以用數(shù)據(jù)處理功能更為強大的matlab或者c++進行編程，將節(jié)點坐標直接導(dǎo)入到ansys中進行分析。
matlab可用如下格式導(dǎo)出節(jié)點坐標：
接下來，采用apdl語言定義存放數(shù)據(jù)的數(shù)組：（如下圖）注意：（3F5.2要和matlab的fprintf中%5.2f對應(yīng)）
將存放數(shù)組的.txt文件與坐標.txt放在工作目錄下：
在菜單中選擇file——read to file——選擇“wang.txt”，程序自動搜索到存放在nn.txt的坐標數(shù)據(jù)。
接下來，我們就可以在數(shù)組文件中看到導(dǎo)入的數(shù)據(jù)了：
下載地址：80多種ANSYS常用材料的參數(shù)文件
展開 ANSYS使用APDL語言提取節(jié)點編號及對應(yīng)坐標 ￥10
首先選取好你想選取的節(jié)點
NSEL,S,…………………..
然后使用*vget讀取節(jié)點編號及相應(yīng)坐標
*Get,nnod,NODE,0,COUNT
*vget,nl,node,,nlist !得到表面節(jié)點編號
*vget,locx,node,,loc,x
…………………….
*DIM,locx1,array,nnod,1 !定義一個數(shù)組，其為nnod行1列
………………………….
要注意，這里面得到的nl是從小到大排列的，只包含一部分節(jié)點，而我們得到的locx卻是所有節(jié)點的坐標，所以我們還需要定義一個locx1，再用一個循環(huán)把你想選擇的節(jié)點編號和其坐標一一對應(yīng)起來。具體的關(guān)系從下面的圖可以看出。
*DO, j,1,nnod,1
locx1(j)=locx(nl(j)) !節(jié)點對應(yīng)坐標
…………………………….
*ENDDO
這時我們就已經(jīng)得到了想選取的節(jié)點坐標及對應(yīng)編號，此時我們需要運行一個Output.mac文件，把得到的數(shù)組輸出。
Output.mac 中包含的內(nèi)容
!----------------------------------!
*cfopen,node_number.dat, ! Generate Ist File
*vwrite,nl(1)
(1F6.0)
*cfclos
*cfopen,node_locx.dat,
*vwrite,locx1(1)
(1E15.6)
*cfclos
………………….剩下的按照同樣格式寫
!----------------------------------!
最后得到的txt文件的內(nèi)容分別如下：
展開 ansys中的節(jié)點應(yīng)力
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)該以哪個為準呢？
ANSYS如何提取某一節(jié)點的應(yīng)力時程 ￥100
那么如何提取某一個節(jié)點的von Mises stress呢？
首先明確ANSYS的節(jié)點附加在單元上，可以通過選擇單元上節(jié)點的方法提取節(jié)點應(yīng)力。
1 確定節(jié)點所在單元，顯示節(jié)點編號。
例單元號8560，節(jié)點號8678。
2 進入TimeHist Postpro, 定義變量。
3變量顯示。
付費內(nèi)容為相關(guān)命令流。
ANSYS APDL實體單元和殼單元（不共節(jié)點）之間的連接 ￥100
實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，但單元之間不連續(xù)（實體單元每個節(jié)點有3個平動自由度，而殼單元每個節(jié)點有3個平動自由度和3個轉(zhuǎn)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(jié)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(xiàn)，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(jié)果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費內(nèi)容為相關(guān)命令流。
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ANSYS Workbench利用節(jié)點施加邊界條件
1
引言
在ANSYS經(jīng)典界面（Mechanical APDL），我們可以很方便的對劃分好網(wǎng)格的單元及節(jié)點進行一些操作，比如對節(jié)點施加各種約束及載荷。而ANSYS Workbench中，我們使用更多的是在幾何上施加邊界條件，其實在Workbench中也可以對節(jié)點施加，今天這篇文章將介紹如何在Workbench中對節(jié)點施加約束和載荷。
2
實例分析過程
下面以一個懸臂梁受力作用的例子來說明如何使用節(jié)點施加約束及載荷。
1）創(chuàng)建一個靜力學(xué)分析系統(tǒng)，在SCDM中創(chuàng)建一根方形梁，自動劃分網(wǎng)格；
2）在Mechanical中創(chuàng)建兩組Named Selections：
在梁的一端，使用按鈕，選中端面上所有節(jié)點，創(chuàng)建Support的節(jié)點組；
選中另外一個端面上某個邊上的所有節(jié)點，創(chuàng)建Force的節(jié)點組；
3）在Mechanical中利用節(jié)點設(shè)置邊界條件；
插入Direct FE -> Nodal Displacement節(jié)點位移約束，Named Selection下拉選擇Support組，在X、Y、Z三個方向數(shù)值框中都輸入0，相當于對這組節(jié)點施加了固定約束。
展開 從hypermesh導(dǎo)入ansys只有節(jié)點而沒單元
從hypermesh導(dǎo)入ansys只有節(jié)點而沒單1.rar
從hypermesh導(dǎo)入ansys只有節(jié)點而沒單2.rar
從hypermesh導(dǎo)入ansys只有節(jié)點而沒單3.rar
從hypermesh導(dǎo)入ansys只有節(jié)點而沒單4.rar
ansys導(dǎo)入外部節(jié)點坐標的方法 ￥4.9
用ANSYS做一些復(fù)雜的模型分析時候（如：桁架，拱形架，網(wǎng)架等），{網(wǎng)架模型如下（引自《空間鋼結(jié)構(gòu)APDL參數(shù)化計算與分析》，P122）}
因為這種模型組成的單元數(shù)量很多，模型空間位置相對復(fù)雜，采用apdl語言實現(xiàn)可能比較繁瑣或者會遇到調(diào)試方面的不便（具體APDL程序可參考上書）。所以，我們可以用數(shù)據(jù)處理功能更為強大的matlab或者c++進行編程，將節(jié)點坐標直接導(dǎo)入到ansys中構(gòu)建出幾何模型/網(wǎng)格模型。以下是引用另篇論文（因整理時間過早，具體出處丟失）對我上述過程的補充。
類似的，若定義出節(jié)點關(guān)系、單元連接關(guān)系在ABAQUS中也可以直接編寫inp文件，inp文件本身并沒有ANSYS中數(shù)據(jù)傳遞格式上的麻煩，但是本身自帶的二維線性單元可能并沒有ANSYS或LSDYNA好用（如ABAQUS的beam單元、truss,而ANSYS中BEAM4,LINK8,LINK167等），各有利弊。
展開 ANSYS Workbench模型對稱簡化計算及節(jié)點結(jié)果導(dǎo)出方法
圖1 結(jié)構(gòu)計算模型
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分析流程
(1)啟動ANSYS Workbench，加載Static Structurall結(jié)構(gòu)靜力學(xué)模塊。
(2)右鍵單擊A3單元格，選擇彈出菜單項Import Geometry→Browse...，彈出文件選擇對話框，選擇幾何模型文件ex1-4\ex1-4.stp。（案例文件下載地址見文章底部）
(3)雙擊A4單元格進入結(jié)構(gòu)靜力學(xué)模塊。
(4)模型為整體的八分之一模型，殼單元，確定殼單元的厚度為2mm，模型使用默認材料，如圖2所示。
圖2 殼單元厚度
(5)單擊模型樹節(jié)點Mesh，在Details of Mesh中確定模型單元長度為5mm。
(6)右鍵單擊模型樹節(jié)點Mesh，單擊彈出菜單項Generate Mesh生成模型網(wǎng)格，如圖3所示。
圖3 模型網(wǎng)格劃分
(7)右鍵單擊模型樹節(jié)點Model，選擇Insert→Symmetry，插入一個對稱工具。
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