ansys單元不連續
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys單元不連續的實例教程
無論用哪種形函數插值得到的節點間的位移都是連續的，但是無論用哪種形函數插值得到的單元連接處的位移都是不平滑的，假如節點1和節點2之間的單元是單元1，節點2與節點3之間的是單元2，無論采用什么類型的形函數，位移在單元1與單元2連接處（node2）總是不平滑的，把節點之間的連線看作函數曲線，在單元之間的連接處總是不可導的，但都是連續的，原因是形函數只在單元內描述位移場，從不跨界。
那么為什么要強調位移場在節點處不平滑呢，只要連續那么在結果的位移云圖上不就足夠了嗎？這就牽涉到應力，應力可以認為是位移場的微分解，很顯然在節點處是不可微的，那么從單元1靠近節點2，可以稱為單元1的右極限，從單元2靠近節點2可以稱為單元2的左極限，那么問題來了，節點2的應力到底是通過誰的微分得到的結果呢？答案是從兩個極限分別微分得到兩個不同的結果，所以節點2有兩個應力值，類似地其他節點也是一樣的，當然這只是針對上圖來解釋的，如果是殼單元那么對于非邊緣的節點將有4個應力值，而且都不相等，邊緣節點將有2個不同應力值，兩個邊緣交點才只有1個應力值，這樣解釋是不是更容易理解一些呢。
下面通過一個實例進一步說明，梁一端固定，另一端施加力。
從應力結果云圖可以看出節點應力結果等值線是平滑的，單元應力結果的等值線是鋸齒狀的，說明單元應力是一種不連續的應力，上圖是下圖經過平均后的結果，大多數時候我們比較喜歡經過平均處理后的應力值，因為這種結果比較美觀，而且比較容易觀察應力值的行為，所以在ansys中我們常常用PLNSOL來顯示結果。單元結果是未平均處理的結果，為了進一步說明這種不連續應力將單元結果打印出來。
展開 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點，但單元之間不連續（實體單元每個節點有3個平動自由度，而殼單元每個節點有3個平動自由度和3個轉動自由度），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，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 計算結果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
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展開 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
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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點，但單元之間不連續（實體單元每個節點有3個平動自由度，而殼單元每個節點有3個平動自由度和3個轉動自由度），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，接觸位置不共節點。對于兩種單元之間的連接
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。
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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
