共節點算法
關注創建者：一葉孤舟 創建時間：2022-01-07
共節點算法的視頻教程
Abaqus—纖維模型rebar及共節點設置
Abaqus—纖維模型rebar及共節點設置 課程內容： 1、以柱子pushover為例，講解inp文件 2、rebar定義（pqfiber） 3、鋼筋等效截面+共節點設置（適用于顯示分析、預應力筋等）（重點） 附件包含：
￥50 31分鐘 1229播放
查看
共節點算法的實例教程
對于爆炸過程模擬的常用方法有公用節點算法、接觸耦合算法及流固耦合算法等。但考慮到后兩種方法的計算時間較長（ALE算法計算效率較低）[1]，同時，本文經過多次仿真調試發現：流固耦合算法所得到的的計算結果對控制參數的取值十分敏感，得到的數字結果差距很大。因此，本文采用共節點算法來模擬炸藥在混凝土中的爆炸過程。
2模型建立
2.1模型分析
本文設想是將炸藥放入混凝土中心位置進行起爆，因此炸藥和混凝土整個模型可以看成是一個完全對稱的模型，因此，本文建立1/8模型，將炸藥單元建立在模型中心位置。炸藥單元與混凝土結構之間共節點算法定義連接。對于網格劃分，炸藥單元網格劃分密與混凝土結構。被爆炸物尺寸社設為1m3的立方體塊，炸藥尺寸較小，設置為5cm3的立方塊，簡化模型如圖1所示。
圖1共節點算法爆炸有限元模型
2.2炸藥、混凝土本構模型
炸藥本構采用LSDYNA提供的8號高爆炸藥本構模型*MAT_EXPLOSIVE_BURN，同時使用JWL狀態方程模擬炸藥爆炸過程中的壓力與體積的關系。炸藥本構參數和JWL狀態方程參數分別如表1、2所示。被爆炸物為混凝土材料，選用111號材料本構。
展開 從圖中可以看出，后來的網格網格變形很大，到68us時，出現了速度無窮大的現象，因此也說明了LAG算法和共節點不適合大變形的模擬。
d3plot_gjd_kq_lag_ale_001.part2.rar
d3plot_gjd_kq_lag_ale_001.part1.rar
ex_air_concrete.rar
模型介紹
共用節點方法是將炸藥與結構均采用8節點實體單元模擬，炸藥單元與結構單元之間具有相同的節點。炸藥位于被爆炸結構中心，炸藥單元網格劃分較密，而被爆炸結構單元網格相對稀疏。采用1/8模型進行數值模擬計算。被爆炸物尺寸為1X 1 X 1 (rn3)，材料本構為各向同性雙線性彈塑性模型，材料參數見表5.1。炸藥尺寸為0.05 X 0.05 X0.05 C m3 )，應用LS-DYNA3D提供的炸藥本構，同時使用JWL狀態方程模擬炸藥爆轟過程中壓力和比容的關系:
被爆炸物參數
E/Pa v ET/Pa p/kg.m-3 屈服強度/Pa 失效應變
10E9 0.3 5.0E9 960 1.0E6 1.25
炸藥材料參數
p/kg.m-3 D/m*s-1 A/Gpa B/Gpa R1 R2 w E0/GPa
1231 4300 42.0 0.44 3.55 0.16 0.41 3.15
計算結果
4.
展開 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
付費內容為相關命令流。
展開 一 分析背景
在有限元分析中，常常將實體梁簡化為Beam，將薄板簡化為shell，當Beam和Shell同時出現且共節點時，如何處理？ 此類模型，在鋼板加型鋼的鋼結構中最為常見。如果使用接觸，接觸模型復雜，且接觸操作較多。
這里介紹下利用Mesh Edit輕松實現此分析。這個應該是Ansys很容易被忽視的功能了。
二 Mesh Edit介紹
Mesh Edit在網格劃分完成以后，對網格單元節點進行編輯，來實現網格節點的處理。如建立節點連接或面面接觸，可以替代Connection和Share Topo；還可以移動節點提高某單元的網格質量。
有了強大的SCDM和SCDM Mesh之后，此類操作會越來越少用，但是模型沒處理好，又不想重新劃分網格的時候，Mesh Edit將會是一個很好的選擇。
而且本例中，我認為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中創建梁、面
創建Beam時，先點擊繪制的Line，然后選擇Prepare菜單中的Profiles。
展開 
共節點算法的相關專題、標簽、搜索
共節點算法的最新內容
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
在結構仿真分析中，我們時常會遇到批量的點對點的共節點，手動操作是一件很繁瑣的事。通常情況這種點對點的共節點是重復性的操作，如果進行手動進行操作，工作量較大，而且也get不到什么新技能。本案例基于tcl語言開發的二次開發小程序可迅速解決批量點對點的共節點操作。感興趣的朋友可以放心購買！
在lsdyna中，我們總是能聽到共節點這個操作的名字，但是我在初學的時候，找了好久也沒找到到底怎樣才能共節點，也不太清楚共節點的作用到底是什么。
我先說說怎么進行操作：
1.首先，它在這里
2.可以被共節點的節點們，通過這個按鈕可以被選擇并高亮
高亮可以看到到：
3.然后點擊這個按鈕，就完成共節點了，別忘了點Accept保存。
因此，本文采用共節點算法來模擬炸藥在混凝土中的爆炸過程。
2模型建立
2.1模型分析
本文設想是將炸藥放入混凝土中心位置進行起爆，因此炸藥和混凝土整個模型可以看成是一個完全對稱的模型，因此，本文建立1/8模型，將炸藥單元建立在模型中心位置。炸藥單元與混凝土結構之間共節點算法定義連接。對于網格劃分，炸藥單元網格劃分密與混凝土結構。
01 分離式建模方法（共節點）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實常數來考慮鋼筋的“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（共節點）
一 分析背景
在有限元分析中，常常將實體梁簡化為Beam，將薄板簡化為shell，當Beam和Shell同時出現且共節點時，如何處理？ 此類模型，在鋼板加型鋼的鋼結構中最為常見。如果使用接觸，接觸模型復雜，且接觸操作較多。
這里介紹下利用Mesh Edit輕松實現此分析。這個應該是Ansys很容易被忽視的功能了。
二 Mesh Edit介紹
Mesh Edit在網格劃分完成以后
本案例為有厚度/零厚度內聚力單元建模示范，操作軟件為LS-DYNA自帶的前處理器Ls-Prepost。
效果如下圖所示：
無厚度
爆炸分析.k
研究背景
在軍事與民用領域，爆炸有著極為廣泛的應用，如導彈戰斗部隊模擬、礦山爆破、爆炸容器、金屬爆炸成型、水下爆破排淤等。爆炸動力學過程非常復雜，很難進行精確的解析分析，數值分析與模型實驗是目前最常用的兩種方法。數值分析的精度依賴于描述物質的模型，如材料本構、炸藥狀態方程等。目前情況下，描述爆炸作用下的物質模型還不很完善，數值分析的精度一般不高于近似方程的精度，這使其使用受到了一定的限制
炸藥單元使用六面體實體單元（Lagrange）模擬，炸藥單元與被爆炸單元之間共用節點。
共節點lagrange.k
數值模型使用ANSYS建立，炸藥、空氣、巖石均采用SOLID164單元，爆炸持續時間短，短時間內產生巨大能量，起爆過程中炸藥、空氣單元網格尺寸變化很大，若采用共節點算法極易造成計算不收斂而停止，故巖石采用Lagrange算法，空氣和炸藥采用ALE算法，并進行流固耦合計算，其中巖石為固體，炸藥和空氣為流體。
