ANSYS15.0实例：前处理与网格划分

（1）进入工作界面

运行ANSYS 15.0，设置工作名concrete cracks。单击RUN按钮进入GUI，单击Preferences后选择Sructural。

（2）定义单元类型

本例共3种单元类型。

●混凝土采用钢筋混凝土工程中最为常用的SOLID65单元。

●钢筋采用LINK180单元。

●选用PIPE16单元来联系约束方程区域，以便似的节点具有足够的转动空间。

设置方法如下。

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Element Type＞Add/Edit/Delete，单击Add按钮添加单元SOLID65为1号单元；添加LINK180为2号单元。

在新版本的ANSYS中PIPE16已不在对话框中给出，用户可以在选择了PIPE单元后在给出的位置直接输入它的编号16，单击OK按钮即可，如图13-27所示。

相应命令流如下：

（3）设置单元选项

在Element Types对话框中，选择SOLID65，单击Options按钮，打开K5，选择Nodal stress；打开K7，选择EXTRUDE。K7即是之前介绍的应力释放与否的设置，设置如图13-28所示。

图13-27 手动输入编号

图13-28 设置节点应力输出和应力释放

（4）定义实常数

本例需要定义3个实常数。

为保持材料编号统一，定义第一个实常数为空值。通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Real Constants＞Add/Edit/Delete，在打开的对话框中单击Add按钮，选择SOLID65，单击OK按钮，在实常数设定的对话框中直接单击OK按钮跳过。

定义LINK180，前面路径相同，在RealConstantset Number2，For LINK180中，为其设置截面尺寸AREA=113.1。单击OK按钮。

定义第三个实常数，在Outerside diameter中输入1，在Wall thickness中输入0.5，再单击OK按钮完成实常数设置。

（5）定义材料属性

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Material Props＞Material Models，弹出Define Material Model Behavior对话框。

先定义混凝土。选择对话框右侧的Material Models Available＞Structural＞Linear＞Elastic＞Isotropic选项，双击后在对话框中输入数值，混凝土EX为20e3，PRXY为0。

通过路径Structural＞Nonlinear＞Inelastic＞Non-metal Plastic＞Concrete，设置Uniaxial Crushing Stress为-1，即关闭压碎。其余保持默认。

定义钢筋的弹性模量及泊松比方法同混凝土，输入EX为300e3，PRXY为0.3。

此处可以使用命令流操作，方便且便于修改。(www.xing528.com)

命令流：

（6）建立几何模型

通过路径Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Create＞Volumes＞Block＞By 2 Corners&Z创建长方体几何模型。在弹出的对话框中输入Width=450，Height=600，Depth=150。单击OK按钮完成建模，如图13-29所示。

（7）划分网格

1）划分钢筋网格。

执行路径Main Menu＞Preprocessor＞Meshing＞MeshTool，单击Element Attributes中的Set进行材料特性设置，选择TYPE为2。再在Size Control中选择Lines Set，拾取侧边L9和L10，单击OK按钮，在弹出的尺寸控制对话框中设置NDIV=1，即只划分为1份。

选择直线及为其设置参数的命令流如下：

图13-29 梁段几何模型

单击OK按钮完成设置，回到MeshTool，在Mesh中选择Lines，单击Mesh按钮完成划分。

命令流：LMESH，ALL

2）划分虚拟单元网格。

操作步骤和划分钢筋时相同，在设置材料特性时，TYPE选为3，MAT=1，REAL=3，单击OK按钮。在Size Control中选择Lines Set，拾取侧边L6和L8，单击OK按钮，在弹出的尺寸控制对话框中设置NDIV=4。其余同上，完成划分。

3）划分体网格。

设置TYPE选为1，MAT=1，REAL=1，单击OK按钮。

相应命令流：

在Size Control中选择Lines Set，拾取L4，L5，L26和L7，单击OK按钮，在弹出的尺寸控制对话框中设置DIV=1。

设置划分对象为体Volumes，网格形状为Hex，划分方式选择Mapped。单击Mesh按钮完成划分。

划分体的命令流如下：

划分后的结果如图13-30所示。

图13-30 有限元模型