1)运行ANSYS 15.0,设置工作名Prestress。单击RUN按钮进入GUI,单击Preferences按钮选择Sructural选项。
2)定义单元类型,定义3种单元类型。
执行路径Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete。单击Add按钮添加单元LINK180为1号单元,单击OK按钮完成定义;再单击Add按钮添加SOLID65为2号单元;添加PLANE182为3号单元。单击OK按钮完成单元类型定义,并关闭对话框。
定义单元类型的命令流如下:
3)定义实常数。本例需要为LINK180定义实常数。
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LINK180,单击OK按钮。
在RealConstantset Number 1,For LINK180中,为其设置截面尺寸AREA=6126。
为SOLID65定义实常数2,前面路径相同,在实常数设定的对话框中直接单击OK按钮跳过。完成实常数设置。
相应命令如下:
4)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。
●材料1,定义预应力钢筋束。
选择对话框右半栏Material Models Available>Structural>Linear>Elastic>sotropic选项,双击后在对话框输入数值,EX:200e3;PRXY:0.3。
命令流:
通过路径Material Models Available>Structural>Thermal Expansion Coef>Isotropic,设置线膨胀系数为2e-5,单击OK按钮完成钢筋束的材料定义。
命令流:
●材料2,定义混凝土。
选择对话框右侧Material Models Available>Structural>Linear>Elastic>sotropic选项,双击后在对话框中输入数值,EX:33.5e3;PRXY:0.2。
命令流:
5)建立截面几何模型。通过路径Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>By 2 Corners创建几何模型。在弹出的对话框中输入Width=900,Height=1600,单击OK按钮完成建模,如图13-42所示。
用户可以使用BLC命令生成矩形:
6)划分预应力筋位置。先设置工作面位置,通过路径Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments将工作面移动到预应力筋所在位置,在XYZ Offsets输入框中输入450,200;XY,YZ,ZX Angles中输入0,90。
设置好工作面后,通过路径Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Divide>Area by WrkPlan,选择面a1,进行划分。此时a1被分为a2,a3两个新面,如图13-43所示。
通过工作面划分平面的命令流如下:
图13-42 生成截面几何模型
图13-43 划分出预应力筋位置
再在Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments弹出的对话框中,在XYZ Offsets输入框中输入-150,0,0;在XY,YZ,ZX Angles输入0,0,-90,然后划分面a2,二者交点在之后会形成预应力筋所在直线。此时由a2切分生成的面为a1,a4,如图13-44所示。
通过路径Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments,在弹出的对话框中的XYZ Offsets输入框中输入300,0,0,然后划分面a4,二者交点在之后会形成第二根预应力筋所在直线。此时由a4切分生成的面为a5,a2,如图13-45所示。
图13-44 划分出第一根钢筋位置
图13-45 划分出第二根钢筋位置
相应命令流如下:
7)编辑几何模型。现在进行各面之间的粘合,并删除重合的元素。
操作方法为通过路径Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue>Areas,拾取所有面元素,进行粘合。
粘合面元素的命令为:AGLUE,ALL
交界部位出现重叠直线及关键点元素,通过路径Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items,Label选择ALL,合并所有重叠元素。
通过路径Main Menu>Preprocessor>Numbering Ctrls>Compress Numbers,压缩所有元素的编号。(www.xing528.com)
合并元素命令为:NUMMRG,ALL
压缩编号命令为:NUMCMP,ALL
此时几何模型及各部分对应编号如图13-46所示。
图13-46 几何元素编号
8)划分平面网格。目前建立的几何模型只是一个平面,需要先对该平面进行网格划分,然后将其拉伸为体网格,最后为生成的预应力筋所在的直线划分网格。
为边设定单元份数,控制划分面网格。
通过路径Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>Lines>Picked Lines,拾取L1,L2,L4,L7,L13,L12,设置划分份数NDIV为5,同样的方式,拾取L5,L6,L10,L11划分为4份;L8,L9划分为20份;L3划分为15份。
选择直线及设定划分份数的命令如下:
注意:在使用命令流方式进行直线选择时,要经常用到ALLSEL,ALL这个命令,重新拾取全局的所有元素。
与L3对应的直线部分有3段直线L4,L13,L7,为了划分网格不出现畸变,现将其连为一体。在网格划分后可再进行删除。
通过路径Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>Concatenate>Lines,拾取直线L4,L13,L7,单击OK按钮,完成合并直线。连接直线命令:LCCAT。
具体使用方法如下:
最后的直线如图13-47所示。
图13-47 尺寸设定后的直线
通过路径Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>3 or 4 sided,选择面a1~a4进行划分。划分面使用AMESH命令,命令流如下:
划分结束,删除之前连接形成的辅助直线,路径为Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Mapped>Del Concats>Lines。
完成面的网格划分,如图13-48所示。
相应的删除命令为LDELE,使用方法如下:
图13-48 面的网格划分
9)拉伸面网格为体网格。首先设置体网格的相关属性。通过路径Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Extrude>Elem Ext Opts在弹出的对话框中将单元类型、材料模型、实常数等都设置为2号,拉伸单元的划分份数为40,将最后的ACLEAR勾选为YES,即拉伸后删除面网格,设置界面如图13-49所示。
设置拉伸属性的命令流如下:
执行路径Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Extrude>Areas>By XYZ Offset,选择所有的面,在Extrude Areas By XYZ Offset对话框中输入DZ方向的值为5000,单击OK按钮完成网格划分。
拉伸命令为VEXT,具体使用方法如下:
10)划分预应力钢筋网格。先通过Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>Default Attribs设定单元的材料、实常数、单元类型都为1。
相应命令如下:
通过路径Main Menu>Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>Lines>Picked Lines,选取公共直线L22,设定单元份数NDIV=40,执行路径Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Lines,完成网格的全部划分,如图13-50所示。
图13-49 设置单元拉伸选项
图13-50 划分后的有限元模型
选定钢筋的命令流为:
划分直线的命令流为:
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。