單元共節(jié)點
關(guān)注創(chuàng)建者：流血的尾巴君 創(chuàng)建時間：2018-06-26
單元共節(jié)點的視頻教程
HyperMesh_拓?fù)潢P(guān)系與網(wǎng)格共節(jié)點
本期內(nèi)容講解拓?fù)潢P(guān)系與網(wǎng)格共節(jié)點的關(guān)系，單元共節(jié)點和取消共節(jié)點的操作。
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abaqus土木實例第二期-梁單元與殼單元的完美節(jié)點耦合兼一個簡單框架模型的例子
視頻一：通過一個兩層單跨的框架結(jié)構(gòu)，講解如何在abaqus中實現(xiàn)梁單元與殼單元的共節(jié)點耦合，防止脫開，是一種與tie相比更優(yōu)的方法。 視頻二：提供另一種實現(xiàn)梁單元與殼單元的共節(jié)點耦合的方法。 可另外提供abaqus有償一對一服務(wù)，qq897938834
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Abaqus—纖維模型rebar及共節(jié)點設(shè)置
Abaqus—纖維模型rebar及共節(jié)點設(shè)置 課程內(nèi)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(jié)點設(shè)置（適用于顯示分析、預(yù)應(yīng)力筋等）（重點） 附件包含：
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單元共節(jié)點的實例教程
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(jìn)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(biāo)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(biāo)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。
展開 本案例為有厚度/零厚度內(nèi)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
有厚度
付費內(nèi)容為：
操作過程PDF文件
步驟詳細(xì)，演示形式為靜態(tài)圖片與動態(tài)圖片；給出了詳細(xì)的內(nèi)聚力單元層的材料參數(shù)及出處。
2. 對應(yīng)的K文件及計算結(jié)果
展開 模型介紹
共用節(jié)點方法是將炸藥與結(jié)構(gòu)均采用8節(jié)點實體單元模擬，炸藥單元與結(jié)構(gòu)單元之間具有相同的節(jié)點。炸藥位于被爆炸結(jié)構(gòu)中心，炸藥單元網(wǎng)格劃分較密，而被爆炸結(jié)構(gòu)單元網(wǎng)格相對稀疏。采用1/8模型進(jìn)行數(shù)值模擬計算。被爆炸物尺寸為1X 1 X 1 (rn3)，材料本構(gòu)為各向同性雙線性彈塑性模型，材料參數(shù)見表5.1。炸藥尺寸為0.05 X 0.05 X0.05 C m3 )，應(yīng)用LS-DYNA3D提供的炸藥本構(gòu)，同時使用JWL狀態(tài)方程模擬炸藥爆轟過程中壓力和比容的關(guān)系:
被爆炸物參數(shù)
E/Pa v ET/Pa p/kg.m-3 屈服強度/Pa 失效應(yīng)變
10E9 0.3 5.0E9 960 1.0E6 1.25
炸藥材料參數(shù)
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(jié)果
4.
展開 有限元分析時，把一個大的結(jié)構(gòu)劃分為有限個單元的小區(qū)域，在每一個小區(qū)域，假定結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力都是簡單的，小區(qū)域內(nèi)的變形和應(yīng)力都容易通過計算機求解出來，進(jìn)而可以獲得整個結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力。
在這個過程中，存在節(jié)點和單元這兩個概念，單元是劃分后的一個個小網(wǎng)格，實質(zhì)是具有一組節(jié)點自由度間相互作用的數(shù)值矩陣描述；節(jié)點是用來連接這些單元，節(jié)點負(fù)責(zé)輸入和輸出，具有一定的自由度并存在相互物理作用。
有限元模型由一些形狀簡單的單元組成，單元再通過節(jié)點連接。有限元分析過程是（以結(jié)構(gòu)分析為例）：結(jié)構(gòu)離散化—將單元內(nèi)任意節(jié)點位移通過函數(shù)表達(dá)（位移函數(shù)）—建立單元方程—進(jìn)行單元集成，在節(jié)點施加外載荷—引入位移邊界條件進(jìn)行求解—求解得到節(jié)點位移—根據(jù)相關(guān)公式得到單元應(yīng)變應(yīng)力等。
在這個過程中，首先得到的是單元上每個節(jié)點的位移（自由度），繼而得到單元的應(yīng)變和應(yīng)力等，這個應(yīng)變和應(yīng)力是單元解。
那么，節(jié)點的應(yīng)力和應(yīng)變怎么得到呢？
原始解：節(jié)點位移
單元解：單元的應(yīng)變應(yīng)力
節(jié)點解：將單元解進(jìn)行一定的平均得到
原始解一般較為準(zhǔn)確，而單元解則是派生解，是根據(jù)結(jié)構(gòu)的自由度（DOF）推導(dǎo)而來，從理論上來講，應(yīng)力、應(yīng)變在整個模型上是連續(xù)變化的。但是ANSYS有限元程序算得的公共節(jié)點上的應(yīng)力、應(yīng)變卻是非連續(xù)的。這與事實情況不相吻合，需要做進(jìn)一步處理。ANSYS程序通過計算，對公共節(jié)點上的應(yīng)力、應(yīng)變進(jìn)行平均，使公共節(jié)點上的應(yīng)力、應(yīng)變值惟一。從而顯示的是連續(xù)的等值線。 特別需要注意的是節(jié)點解（Nodal Solution）顯示的應(yīng)力、應(yīng)變值與節(jié)點有關(guān)，是由ANSYS程序?qū)ε缮膺M(jìn)行平均后顯示的結(jié)果。 單元求解：在單元邊界上生成不連續(xù)的等值線。需要注意的是單元解顯示的結(jié)果是沒有經(jīng)過平均處理，只是派生解的實際顯示。
展開 從圖中可以看出，后來的網(wǎng)格網(wǎng)格變形很大，到68us時，出現(xiàn)了速度無窮大的現(xiàn)象，因此也說明了LAG算法和共節(jié)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
單元共節(jié)點的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
單元共節(jié)點的最新內(nèi)容
最近在著手做聯(lián)合hypermesh與apdl的運動副案例時，出現(xiàn)了一個問題，網(wǎng)上搜了一圈也沒能找到結(jié)果，問題如下：
簡而言之就是我在hypermesh中對一個體進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，并且對其賦予了材料——鋼材，以及單元sensor——solid186，但是一旦導(dǎo)入apdl中就出現(xiàn)這個問題。
Element n does not have all of its required nodes
（1）基于ABAQUS UEL子程序接口創(chuàng)建了此單元；
（2）基于WE-P理論分析模型編寫的子程序關(guān)系。
與非線性共旋殼類似，處理大轉(zhuǎn)動小應(yīng)變問題時，采用共旋格式描述梁單元比較方便，個人感覺共旋梁和幾何精確梁各有千秋吧。根據(jù)Crisfield的最初一篇文獻(xiàn)，可以編寫對應(yīng)的matlab程序，實現(xiàn)共旋梁單元，根據(jù)Battini的文獻(xiàn)，可以考慮梁的翹曲效應(yīng)。
參考文獻(xiàn)：
1、Crisfield M A. A consistent co-rotational formulation for non-linear
共旋非線性單元的好處就是線性單元通過扣除剛體轉(zhuǎn)動的映射可以直接變成非線性單元，特別適用于處理大轉(zhuǎn)動小變形的幾何非線性問題。
參考文獻(xiàn)：
1、Felippa C A, Haugen B. A unified formulation of small-strain corotational finite elements: I. Theory[J]. Computer Methods in Applied
傳統(tǒng)損傷模型對于單元的尺寸十分敏感，不同單元尺寸會導(dǎo)致有限元模型精度出現(xiàn)明顯偏差。針對該問題，梯度損傷（Gradient-damage）模型的概念被提了出來。
本文詳細(xì)介紹了如何將梯度損傷模型應(yīng)用于4節(jié)點平面單元，并在有限元模型中進(jìn)行模擬。
ABAQUS提供了UEL（user defined element）給使用者進(jìn)行開發(fā)。筆者利用UEL開發(fā)4節(jié)點平面單元，其邊界條件如下圖所示。其中，節(jié)點
利用ABAQUS自定義單元子程序，既可以開發(fā)新的單元，同時也可以定義新的材料本構(gòu)模型。本文以損傷模型簡單應(yīng)用于4節(jié)點平面單元為案例，介紹ABAQUS UEL的開發(fā)和使用。
如上圖所示，該單元包含4個節(jié)點，每個節(jié)點有兩個自由度，分別在水平（X）和垂直（Y）方向運動。節(jié)點1的兩個自由度被固定，節(jié)點4的水平自由度被固定，節(jié)點2的垂直自由度被固定。節(jié)點3和節(jié)點4在垂直方向上向上運動，位移為0.1mm
本案例是基于tcl語言實現(xiàn)每個單元的id號及對應(yīng)單元的節(jié)點號，創(chuàng)建一個列表。具體實現(xiàn)過程見本案例的程序部分。
以下是輸出的格式：
1339780 {1394271 1394272 1394273 1394274}
詳情見收費的程序部分，凡購買本案例的朋友針對該案例有疑問，可私信，謝謝！
繼上次的推文：有限元計算過程中積分點應(yīng)力如何外插至節(jié)點處？【公式推導(dǎo)篇】，本次分享單元積分點應(yīng)力外插至節(jié)點處的數(shù)值實現(xiàn)過程。
數(shù)值實現(xiàn)
借助以上理論，我們可以基于matlab平臺編制以下代碼段：
% 將積分點應(yīng)力外插至單元節(jié)點上，這里只列舉了Q4的情況
for i = 1:3
StressElem(e,:,i) = [1+0.5*sqrt(3) -0.5
基于matlab的實現(xiàn)四節(jié)點板單元剛度矩陣求解，振動模態(tài)分析。可自主輸入材料參數(shù)，板單元長寬厚尺寸。輸出振型結(jié)果，輸出多少階可自主設(shè)置。最后以可視化的形式展示，程序已調(diào)通，可直接運行。
進(jìn)行ABAQUS UEL二次開發(fā)、或者研究界面問題的時候，比如cohsive單元界面問題，會涉及到單元-節(jié)點的排布順序。ABAQUS inp文件中的單元-節(jié)點順序排布很有講究，不能搞錯，這是因為節(jié)點的排布順序與內(nèi)部程序有關(guān)聯(lián)，內(nèi)部的程序我們不得而知，但是節(jié)點順序的規(guī)律可以從inp文件中看到，再對比cae節(jié)點中的節(jié)點編號可以總結(jié)規(guī)律。以下內(nèi)容介紹一些經(jīng)典的實體單元-節(jié)點排布順序。
這部分內(nèi)容其實挺好玩兒的
