ansys共節(jié)點(diǎn)的意義
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys共節(jié)點(diǎn)的意義的實(shí)例教程
一 分析背景
在有限元分析中，常常將實(shí)體梁簡化為Beam，將薄板簡化為shell，當(dāng)Beam和Shell同時(shí)出現(xiàn)且共節(jié)點(diǎn)時(shí)，如何處理？ 此類模型，在鋼板加型鋼的鋼結(jié)構(gòu)中最為常見。如果使用接觸，接觸模型復(fù)雜，且接觸操作較多。
這里介紹下利用Mesh Edit輕松實(shí)現(xiàn)此分析。這個(gè)應(yīng)該是Ansys很容易被忽視的功能了。
二 Mesh Edit介紹
Mesh Edit在網(wǎng)格劃分完成以后，對網(wǎng)格單元節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編輯，來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的處理。如建立節(jié)點(diǎn)連接或面面接觸，可以替代Connection和Share Topo；還可以移動節(jié)點(diǎn)提高某單元的網(wǎng)格質(zhì)量。
有了強(qiáng)大的SCDM和SCDM Mesh之后，此類操作會越來越少用，但是模型沒處理好，又不想重新劃分網(wǎng)格的時(shí)候，Mesh Edit將會是一個(gè)很好的選擇。
而且本例中，我認(rèn)為Mesh Edit將會是最好的選擇。有更好的方法，歡迎交流。
三 案例分析
1. 在SCDM中創(chuàng)建梁、面
創(chuàng)建Beam時(shí)，先點(diǎn)擊繪制的Line，然后選擇Prepare菜單中的Profiles。
展開 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)平動自由度，而殼單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動自由度和3個(gè)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(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 01 分離式建模方法（共節(jié)點(diǎn)）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實(shí)常數(shù)來考慮鋼筋的“整體式建模方法”：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）
分離式建模即將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)按照其主要幾何構(gòu)造建模，并賦予其桿單元（LINK180等）屬性。又按照鋼筋網(wǎng)與混凝土的連接方法細(xì)分為“共節(jié)點(diǎn)”、“考慮粘結(jié)滑移”、“EMBEDDED方法”等。
鋼筋與混凝土共節(jié)點(diǎn)即鋼筋單元上的節(jié)點(diǎn)與其對應(yīng)重合位置的混凝土節(jié)點(diǎn)本身為共節(jié)點(diǎn)，這種方法忽略了鋼筋與混凝土間的粘結(jié)滑移作用，但勝在相對簡便，且在大多數(shù)情況下考慮粘結(jié)滑移與否對結(jié)果的影響不大。
要使網(wǎng)格劃分時(shí)鋼筋節(jié)點(diǎn)與混凝土節(jié)點(diǎn)本身為共節(jié)點(diǎn)，那么就要求幾何上鋼筋線（Line）本身就是混凝土體（Volume）體內(nèi)的線，這也是“共節(jié)點(diǎn)”的基本操作思路。下圖可以很好地幫助理解其原理：
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用共節(jié)點(diǎn)的分離式建模方法模擬，實(shí)例詳情可能與真實(shí)工程和試驗(yàn)相比有不合理之處，只借此著重展示共節(jié)點(diǎn)的整體式建模操作方法。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型（取1/2對稱結(jié)構(gòu)）示意圖如下，可見通過這種方法可詳細(xì)地考慮鋼筋籠的特征。
鋼筋混凝土梁模型示意圖
體現(xiàn)在實(shí)際操作中，核心的命令流是靈活使用工作平面變換（WP系列命令）、切割（VSBW）操作切割出鋼筋線，并用LATT命令對不同的鋼筋線進(jìn)行賦值。
展開 
ansys共節(jié)點(diǎn)的意義的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys共節(jié)點(diǎn)的意義的最新內(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)平動自由度，而殼單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)平動自由度和3個(gè)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(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)。對于兩種單元之間的連接
01 分離式建模方法（共節(jié)點(diǎn)）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實(shí)常數(shù)來考慮鋼筋的“整體式建模方法”：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）
一 分析背景
在有限元分析中，常常將實(shí)體梁簡化為Beam，將薄板簡化為shell，當(dāng)Beam和Shell同時(shí)出現(xiàn)且共節(jié)點(diǎn)時(shí)，如何處理？ 此類模型，在鋼板加型鋼的鋼結(jié)構(gòu)中最為常見。如果使用接觸，接觸模型復(fù)雜，且接觸操作較多。
這里介紹下利用Mesh Edit輕松實(shí)現(xiàn)此分析。這個(gè)應(yīng)該是Ansys很容易被忽視的功能了。
二 Mesh Edit介紹
Mesh Edit在網(wǎng)格劃分完成以后
