有限元分析，node自由度的问题
发布网友
发布时间：2022-03-31 10:30
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懂视网
时间：2022-03-31 14:51
节点自由度的意思是：
在统计学中，自由度指的是计算某一统计量时，取值不受的变量个数。通常df=n-k。其中n为样本含量，k为被的条件数或变量个数，或计算某一统计量时用到其它统计量的个数。自由度通常用于抽样分布中。在结构力学上的自由度，或称动不定度，意指分析结构系统时，有效的结构节点上的未知节点变位数。其中称之为“有效”是因为结构构件上的任一点，都应有机会具有自由度，我们只选择其中对分析整体结构有用的节点变位来讨论，而称为“未知”则因为为求解容易，我们通常尽可能减少自由度的数量，因此扣除已知的变位。
自由度作为结构力学中的重要概念，是描述一个结构基本情况的基本参数。在结构分析中，将自由度作为主要未知数，基本求解方法有两种：利用变形谐合条件求解的方法，称为力法，此法的应用范围是未知的自由度较少的情况。利用力平衡条件求解的方法，称为位移法，此法应用较为广泛，尤其在求解高阶超静定结构的情况下较力法容易，适合利用线性代数的方式配合程式撰写来求得欲知的自由度。
热心网友
时间：2022-03-31 11:59
（1）首先你可以理解一个节点应该有6个自由度（包括三个平动方向和三个转动方向,x,y,z,rx,ry,rz）；
（2）对于梁单元（你所说的线单元），其单元节点在6个自由度均有刚度，因此其节点需要考虑6个自由度；对于一般的壳单元，其节点除了绕壳平面转动的自由度没有刚度，其余5个自由度均有刚度；对于实体单元，转动自由度没有刚度。
（3）因此，对于单纯的实体元问题，只需要考虑3个平动自由度，因为3个转动自由度没有刚度，也没有外力；对于单纯的平面壳也是一样；而对于混合的情况，如梁单元与壳单元组合的情况下，节点应该考虑6个自由度。
不知道你明白了没有，欢迎追问。
