單元共節點的案例
ANSYS APDL實體單元和殼單元（不共節點）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 LS-DYNA有厚度/零厚度內聚力單元建模案例（共節點法） ￥9.9
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
有厚度
付費內容為：
操作過程PDF文件
步驟詳細，演示形式為靜態圖片與動態圖片；給出了詳細的內聚力單元層的材料參數及出處。
2. 對應的K文件及計算結果
展開 共節點耦合爆炸分析
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 節點解、單元解以及單元節點解
有限元分析時，把一個大的結構劃分為有限個單元的小區域，在每一個小區域，假定結構的變形和應力都是簡單的，小區域內的變形和應力都容易通過計算機求解出來，進而可以獲得整個結構的變形和應力。
在這個過程中，存在節點和單元這兩個概念，單元是劃分后的一個個小網格，實質是具有一組節點自由度間相互作用的數值矩陣描述；節點是用來連接這些單元，節點負責輸入和輸出，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，單元再通過節點連接。有限元分析過程是（以結構分析為例）：結構離散化—將單元內任意節點位移通過函數表達（位移函數）—建立單元方程—進行單元集成，在節點施加外載荷—引入位移邊界條件進行求解—求解得到節點位移—根據相關公式得到單元應變應力等。
在這個過程中，首先得到的是單元上每個節點的位移（自由度），繼而得到單元的應變和應力等，這個應變和應力是單元解。
那么，節點的應力和應變怎么得到呢？
原始解：節點位移
單元解：單元的應變應力
節點解：將單元解進行一定的平均得到
原始解一般較為準確，而單元解則是派生解，是根據結構的自由度（DOF）推導而來，從理論上來講，應力、應變在整個模型上是連續變化的。但是ANSYS有限元程序算得的公共節點上的應力、應變卻是非連續的。這與事實情況不相吻合，需要做進一步處理。ANSYS程序通過計算，對公共節點上的應力、應變進行平均，使公共節點上的應力、應變值惟一。從而顯示的是連續的等值線。 特別需要注意的是節點解（Nodal Solution）顯示的應力、應變值與節點有關，是由ANSYS程序對派生解進行平均后顯示的結果。 單元求解：在單元邊界上生成不連續的等值線。需要注意的是單元解顯示的結果是沒有經過平均處理，只是派生解的實際顯示。
展開 
ANSYS中單元解、節點解以及節點單元解的概念解析
我們知道，在常見的后處理中，結果查看主要分三個方面：一、節點位移解；二、單元解；三、節點單元解。
那么這三個解相互之間的關系是什么呢？誰的準確性更高呢？
要理清三者之間的關系，首先我們談談有限元分析的基本思路。有限元分析時，將一個我們所謂的“相當大的”結構劃分為有限個單元，單元之間通過節點相連，計算中，假定每個單元的變形和應力都是相對簡單的，并且可以通過計算機求解出來，最后在將單元結果按照一定的規律組合成整個結構的求解結果。
在這分離-結合的過程中，出現了兩個關鍵詞，節點和單元。從數學角度上來講，單元也即是一個個矩陣，通過具有一定自由度的節點相互連接，進而形成總的矩陣。有限元求解也即是求解大家最為熟悉的如下方程：
【K】【x】=【F】
其中【K】是剛度矩陣，【x】是節點自由度矩陣，【F】是外部邊界條件矩陣。
因而，整個結構最先出現的求解結果便是 節點位移解，也可以稱之為原始解，是最為精確的解。
有了節點位移解后，就可以派生出其他解了，因而單元解也可以稱之為派生解，它是通過單元的形函數推導過來，具體過程這里就不細說，但這就產生了一個問題，相信細心的朋友會有所發現，就是單元應力應變解在公共節點上并不連續，在單元邊界上產生了不連續的等值線。
理論上，任何結構任何位置處的應力應變應該都是連續的，而上面所說的單元應力應變解并不連續，因而就出現了另外一個解，我個人稱之為節點單元解，它是單元解在公共節點上應力應變值的平均值，通過平均化就使得公共節點上的應力應變值變得唯一，但這樣會帶來另外一個問題，就是節點單元解和節點有關，也即是和單元數目有關。在某些情況下，可能會由于網格劃分的影響，導致畸變較大。
展開 ANSYS中單元解、節點解以及節點單元解該怎么理解
總結起來，三個解的概念如下：
節點解：節點位移解，原始解，最為精確的解；
單元解：單元的應力應變，派生解，通過節點解推導得到；
節點單元解：節點的應力應變，派生解的平均化顯示。
來源：ANSYS學習與應用
關于共節點法爆炸模擬的討論
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
基于共節點算法的混凝土爆炸仿真
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 基于tcl自動批量處理點對點的共節點操作 ￥15
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！
Ansys Mesh Edit建立殼梁共節點的模型 ￥9.9
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 在Ls-dyna中如何進行共節點操作呢？——面向小白的教學補充
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。
接著說一說我的體會：
首先，節點得是重合的(或者在容差范圍內，但這樣模型會變形)才可以被共節點，這個跟網格劃分有關系，不重合的網格是無法共節點的。
共節點后，兩個模型就約等于被焊接住了，是共自由度的。我暫時還不知道有什么方法可以把共節點后的節點再分開。哪怕之后移動模型，節點也不會分開，只會被拉的變形罷了。如圖所示
看，最后一排節點因為被連接住了，所以黃色部分往下走的時候，紅色部分的底面被拉長了。
3.共節點后兩個part還是相互獨立的，可以分別設置。
ok，就是這些了。
展開 
ANSYS鋼筋混凝土（二）分離式建模（共節點）
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）
分離式建模即將鋼筋混凝土結構中的鋼筋網按照其主要幾何構造建模，并賦予其桿單元（LINK180等）屬性。又按照鋼筋網與混凝土的連接方法細分為“共節點”、“考慮粘結滑移”、“EMBEDDED方法”等。
鋼筋與混凝土共節點即鋼筋單元上的節點與其對應重合位置的混凝土節點本身為共節點，這種方法忽略了鋼筋與混凝土間的粘結滑移作用，但勝在相對簡便，且在大多數情況下考慮粘結滑移與否對結果的影響不大。
要使網格劃分時鋼筋節點與混凝土節點本身為共節點，那么就要求幾何上鋼筋線（Line）本身就是混凝土體（Volume）體內的線，這也是“共節點”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，使用共節點的分離式建模方法模擬，實例詳情可能與真實工程和試驗相比有不合理之處，只借此著重展示共節點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對稱結構）示意圖如下，可見通過這種方法可詳細地考慮鋼筋籠的特征。
鋼筋混凝土梁模型示意圖
體現在實際操作中，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行賦值。
展開 爆破模擬-共節點Lagrange元素方程LS-DYNA爆炸模擬附K文件
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
UEL單元開發教程 | 三節點梁單元
本次給大家帶來的主要內容是：如何使用UEL子程序中開發三節點平面梁單元？
關于梁單元的介紹，我在之前的推文中介紹過如何用Matlab編制梁單元有限元程序，及兩節點的梁單元UEL子程序編制，感興趣的朋友可以點擊跳轉閱讀瀏覽。
要點
為防止軸力過大出現“過度的剛性行為”，常常在梁單元內部增加一個節點，發揮“緩和”作用，增加的這個節點只有切線自由度，即切線位移，單元剛度矩陣的求解需要用到高斯數值積分。
三節點梁單元示意圖
如上圖所示，三節點梁單元共有 7 個自由度，需要兩個高斯積分點保證數值結果精度，節點順序按照上圖表示的來，中間節點為第三個節點。
有限元格式
為應變關系矩陣，
為軸向應變，
為曲率，軸向力
，力矩
，單元長度
。
展開 兩個爆炸的算例，采用共節點和流固耦合，驗證J-C和P-K材料
2、方法采用共節點和流固耦合
blasting_oh.zip
blasting_node.zip
