实体建模的基本过程实例.ppt

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1、3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-1,硕士研究生学位课程讲义（2008）,通用有限元程序ANSYS及应用(二),主 讲：钱 江结构工程与防灾研究所Tel：65986113(B310)Email:二OO七年五月十四日,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-2,硕士研究生学位课程讲义（2008）,第二讲 内容提要4.实体建模的基本过程示例 4.1 问题概述 4.2 定义材料、几何参数和单元类型 4.3 创建几何模型 4.4 划分网格 4.5 加载与求解 4.6 查看结果 4.7 命令流输入,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及

2、应用,L2-3,4.1 问题概述,三层框架结构，层高4米，结构平面图如下：,图 三层框架结构平面示意图,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-4,4.1 问题概述（续）,主要承重构件的截面尺寸及材料力学性能参数框架柱：500mm500mm混凝土柱外环梁：300mm500mm混凝土梁楼面梁：10500工字钢，高 H500mm，宽 B200mm，翼缘t116mm，腹板t210mm楼面板：100mm混凝土楼面板材料特性：混凝土C30，弹模E3.01010N/m2，泊松比0.2，密度2500Kg/m3型钢钢材：弹模E2.11011N/m2，泊松比0.3，密度7800Kg/m3

3、,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-5,4.2 定义材料、几何参数和单元类型,启动ANSYS 设置相关工作目录和工作文件名，注意：工作目录不要用中文 定义分析类型 选择 Main Menu Preferences 命令，弹出如下优选对话框,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-6,4.2 定义材料、几何参数和单元类型,定义分析标题 选择 Utility Menu File Change Title 命令，弹出如下对话框 输入分析标题：Frame Structure Analysis,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用

4、,L2-7,4.2 定义材料、几何参数和单元类型,定义单元类型选择 Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete 命令，弹出 Element Type 对话框，单击 Add 按钮，在新弹出的 Library of Element Types 对话框中选择 Beam4 用于模拟框架柱，单击 Apply 按钮,按上述步骤继续选择 Beam4 为 Element Type 2 用于模拟外环梁；选择 Beam4 为 Element Type 3 用于模拟楼面梁；选择 Shell63 为 Element Type 4 用于模拟楼面板。全部完成后单

5、击 Close 按钮，关闭对话框,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-8,4.2 定义材料、几何参数和单元类型,定义实常数选择 Main Menu Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete 命令，弹出 Real Constants 对话框，单击 Add 按钮，显示 Choose Element Type 对话框,选中 Type 1 Beam4 后，单击 Ok 按钮，在新弹出的 Real Constant Set Number1，for Beam4 对话框中如图输入框架柱截面各参数，单击 Apply 按钮,按上述步骤继续输

6、入其它截面实常数，全部完成后单击 Ok 按钮，关闭对话框,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-9,4.2 定义材料、几何参数和单元类型,定义材料属性选择1：Main Menu Preprocessor Material Props Material Models命令，弹出 Define Material Model Behaviour 对话框,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-10,4.2 定义材料、几何参数和单元类型,定义材料属性选择2：Material Models Available Structural Linear Elast

7、ic Isotropic，弹出 Linear Isotropic Material Properties for Material Number 1 对话 框，输入参数 EX3.0e10，PRXY0.2，分别定义混凝土材料弹性模量和 泊松比选择3：Material Models Available Structural Density，弹出 Density for Material Number 1对话框，输入参数DENS2500，定义混凝土材料密度,按上述步骤继续完成其它材料属性的定义，最后用材料属性对话框中的Material下拉菜单选项Exit，关闭对话框。,3 March 2008,通用

8、有限元程序ANSYS及应用,L2-11,4.3 创建几何模型,生成关键点（Keypoint）选择 Main Menu Preprocessor Modeling Create Keypoint In Active CS 命令，弹出 Create Keypoints in Active Coordinate System 对话框，在对话框的Keypoint number 栏中输入1，在X、Y、Z坐标栏中输入（0，0，0），单击Apply生成框架柱Z1的下端点Keypoint 1；同样地输入（0，0，4）生成框架柱Z1的上端点Keypoint 2,按上述步骤继续生成其它关键点，全部完成后单击 Ok

9、 按钮，关闭对话框,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-12,4.3 创建几何模型,生成框架柱 Z1 线元（Line）选择 Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Straight Line 命令弹出选取对话框，顺序点击Keypoint 1和Keypoint 2，即在两点之间生成一条直线。重复执行前述操作过程，生成全部框架柱和梁的线元，得到图示的框架结构几何模型。,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-13,4.3 创建几何模型,生成楼面板面元（Area）请参见课辅材料，最终得到如下的结构几何模型,4.44.7 操作过程请参见课辅材料，最终得到如下的结构几何模型,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-14,4.44.6 操作过程请参见课辅材料，最终得到如下的结构计算模型,3 March 2008,通用有限元程序ANSYS及应用,L2-15,硕士研究生学位课程讲义（2008）,谢谢各位!,