梁柱节点的实体单元和壳体单元分析

    本号前作《ANSYS梁单元的分析结果解读》介绍了梁单元的使用。本号前作《梁单元无法模拟局部细节，需要使用实体单元或壳单元》介绍了实体单元能体现应力集中现象。

    本文以龙驭球教授经典教材《结构力学.第2版》第286页的案例为分析对象。

    分别建立实体模型，面体模型。

    实体模型划分为六面体网格，需要提前几何切分。面体模型划分网格较为简单。

    按照案例定义固定支座，固定铰支座，可动铰支座。施加均布载荷。

    实体模型，梁柱节点位置，等效应力。看过本号前作《梁单元无法模拟局部细节，需要使用实体单元或壳单元》就会知道，下图属于应力集中现象。

    壳体模型，梁柱节点位置，等效应力。同样存在应力集中现象。并且梁上的支撑板应力分布较小，说明支撑板发挥的价值不大。

    壳体模型，梁柱节点位置，等效应力。同样存在应力集中现象。梁柱连接位置应力较小，斜撑承担了大部分弯矩作用。

    实体单元分析或壳单元分析，反映出了应力集中现象。这种现象在弹性分析中会给结果解读带来困难。如何评价局部应力超标，需要分析者深思！本号提出三个角度以供参考。

    1）应力超标区域的面积(体积)大小；

    2）板厚方向的平均应力；

    3）总应变能与网格密度的关系；