ANSYS 有限元分析 后处理 结点解与单元解

命令流（可分每一部分输入到命令行窗口中以便查看结果）：

Finish					!退出当前处理器
/Clear,all				!清除所有
!开大写无法粘贴到命令行窗口里面
/UNITS, USER, MM
!units:N,mm,t

!创建几何
/Prep7					!访问前处理器
Block,0,60,-5,5,-3,3	!创建六面体
/View,,1,1,1			!设置视图
Vplot					!Plot volumes

!定义属性
ET, 1, SOLID185			!定义单元类型
MP, EX, 1, 2E11			!定义弹性模量
MP, NUXY, 1, 0.3		!定义泊松比

!网格划分
TYPE, 1                               ! 激活单元类型号1
MAT, 1                                ! 激活材料号1
ESIZE, 3                              ! 单元尺寸设置为3
VMESH, ALL                            ! 执行分网
EPLOT                                 ! Plot Elements
FINISH                                ! 退出当前处理器

!设置边界条件
/SOLU                                 ! 访问求解器
NSEL, S, LOC, X, 0                    ! 选择x坐标值为0的全部结点
D, ALL, ALL, 0                        ! 指定边界条件为固定约束
ALLSEL,ALL                            ! 全选

!施加均布载荷
NSEL, S, LOC, Y, 5                    ! 选择y坐标值为5的全部结点
SF, ALL, PRES, 1                      ! 施加均布荷载

ALLSEL,ALL                            ! 全选

!施加集中载荷
N1 = NODE(60,-5,-3)                   ! 获取坐标值为(60,-5,-3)的结点编号
N2 = NODE(60,-5,3)                    ! 获取坐标值为(60,-5,3)的结点编号
F, N1, FY, -50                        ! 施加集中荷载
F, N2, FY, -50                        ! 施加集中荷载
ALLSEL,ALL                            ! 全选
EPLOT                                 ! Plot Elements

!求解
ANTYPE,STATIC                         ! 设置分析类型为静力分析
SOLVE                                 ! 提交求解器进行求解

FINISH                                ! 退出当前处理器

!后处理
/POST1                                ! 访问POST1后处理器
/VIEW,, 0, 0, 1                       ! 设置视图
PLDISP, 2                             ! 显示结构变形形状且重叠显示结构变形前后的形状。
ANDSCL                                ! 生成变形形状的动画

!显示位移云图
/POST1                                ! 访问POST1后处理器
/VIEW,, 0, 0, 1                       ! 设置视图
!PLNSOL 为用等值线或云图的方式显示结点处的计算结果；PLESOL 为用等值线或云图的方式显示单元的计算结果。
PLNSOL, U, Y,                         ! 绘制y方向位移云图
/EDGE,1,0                             ! 仅显示边缘轮廓(对于等值线显示)
/REPLOT 

!显示连续应力云图
/POST1                                ! 访问POST1后处理器
/VIEW,, 0, 0, 1                       ! 设置视图
PLNSOL, S, X                          ! 绘制x方向连续正应力云图
/EDGE,1,1                             ! 显示所有单元面之间的公共线(对于等值线显示)
/REPLOT                               ! Replot
!PLESOL 命令绘制的云图的等应力线 (contour lines) 呈锯齿状，PLNSOL 命令绘制的云图的等应力线平滑连续。

!显示非连续应力云图
/POST1                                ! 访问POST1后处理器
/VIEW,, 0, 0, 1                       ! 设置视图
PLESOL, S, X                          ! 绘制x方向非连续正应力云图
/EDGE,1,1                             ! 显示所有单元面之间的公共线(对于等值线显示)
/REPLOT                               ! Replot

!提取结点应力/单元结点应力
ESEL,S, , ,141                        ! 选择141号单元
ESEL,A, , ,142                        ! 选择142号单元
/PNUM,NODE,1                          ! 显示结点编号
/REPLOT                               ! Replot


/GRAPHICS,POWER                       ! 开启 PowerGraphics Display
/EFACET,2                             ! 对于二阶单元，输出中间结点信息。
! /EFACET,1                           ! 对于二阶单元，不输出中间结点信息。
/REPLOT                               ! Replot

PRNSOL,S,COMP                         ! 列出结点上的应力结果，六个分量全部列出。

!PRESOL,S,COMP                         ! 列出单元上的应力数据，六个分量全部列出。

最终结论：

有限元分析的结果：

1 各结点处的结点位移（原生解答）-经过数学计算-2 各单元的位移、应力、应变-经过数学计算-3 各结点的应力、应变。

有限元分析的基本未知量为结点位移，因此，有限元分析完成后，最先呈现出来的计算结果就是有限元模型中各结点处的结点位移，而诸如应力、应变等其他物理量均是在结点位移确定后，通过各种数学计算得到的，也没什么高级的计算，基本上就是加减乘除内插外插等。有限元中的各种数学运算并不多高级，真的就只是加减乘除内插外插，只不过是数据量特别庞大，显得运算很高级。

结点位移为有限元分析的原生解答，单元上 (单元结点也在单元上) 任意一点处的位移、应力、应变为派生解答，结点应力、结点应变为该结点全部所属单元在该位置处解答的算数平均值。理论上，结点位移求解后，结合形函数可确定单元位移场 ，通过几何方程可确定单元应变场，通过物理方程可确定单元应力场，但由此单元应力场计算得到的单元应力，在高斯点处精度最高，单元结点处精度最低，在单元结点处计算结果往往具有很大误差甚至错误，因此，需要对单元应力进行数学上的处理，以消除误差，提高精度。

单元解与结点解区分的是在结点处不连续的物理量，如应力、应变等，这些都是派生解答，即都是有结点位移推导得到的。而连续的物理量如位移，没必要区分单元解与结点解，因为，位移在整个求解域上是保持连续的，而结点位移本来就是有限元的原生解。所以，在ANSYS 中，云图绘制时，Nodal Solu 内由位移云图绘制选项，而 Element Solu 内没有。

参考：ANSYS 有限元分析 后处理 结点解与单元解_ansys怎么输出节点解-CSDN博客