算例丨基于算例分析ANSYS有限元计算后处理结点解与单元解的区别

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一、前言

本文以如下图所示的悬臂梁为例，介绍ANSYS后处理中的结点解与单元解的主要区别。

悬臂梁长度为60mm，其横截面尺寸为H*B=10mm*6mm，材料为钢材，牌号为Q235B，其=弹性模量为200Gpa，泊松比为0.3，其端部承受集中载荷P=100N，沿梁的长度方向承受均布荷载q=1N/mm²。如下图所示。

二、前处理

2.1创建几何

当用户自定义视图时，即确定观察模型的角度时，需要执行/VIEW命令。我们需要确定视线的方向，即从何点看向何点，此时，我们需要给定视线的方向向量，该向量的起点称为视点，ANSYS默认为（0，0，1）向量的终点称为目标点，该点坐标不可更改，始终为全局坐标系的原点即点（0,0,0）实际上，/VIEW命令是用来定义一个新的视点的，第1个参数WINDOW的编号（graphics window可以切割成很多个windows）默认值为1，第2,3,4个参数分别是视点的X,Y,Z坐标值，我们定义的视线方向是从点（1,1,1）看向点（0,0,0）。

2.2定义属性

2.3网格划分

三、加载与求解

3.1设置边界条件

3.2施加均布载荷

3.3施加集中载荷

梁自由端施加集中荷载时，按理说应该在梁宽度中央结点处直接施加一个100N的荷载，但有时宽度中央不一定存在结点(本例只是恰好有)，比较保险的方式是把 100 N分成两个50N，分别施加到两个端点上，即在编号为 N1 及 N2 的结点上各施加大小为 50N 方向为-y的集中荷载。其中 NODE 为根据结点坐标值获取对应的结点编号的 ANSYS 内置函数。根据圣维南原理，此种加载方式并不影响远端的计算结果。

3.4求解

四、后处理

ANSYS 提供了两个后外理器:通用后处理器(POST1)和时间历程后处理器(POST26)。通用后处理器(POST1):用来观察整个模型在某一时刻的结果。时间历程后处理器(POST26):用来观察整个模型在不同时间段或荷载步上的结果，常用干处理瞬态分析和动力分析结果。本算例为静力分析，因此，该模型的后处理主要用到 POST1 处理器。

4.1显示变形形状