建立3D渗流模型：ADINA有限元分析实例

时间：2023-11-06 理论教育版权反馈

【摘要】：图10-13 压力值列表图10-14 删除2D模型的载荷条件按照相同的操作步骤，将Load Number设置为2，将Apply to选择为Surface，在表格内依次输入186、157、120，单击OK按钮。该操作将1130m水头施加在下游水位面上。图10-16 总水头云图绘制其他压力水头云图及等值线图的操作与2D模型的后处理操作完全相同，此处不再赘述。

1.前处理

删除2D网格并建立3D网格：

单击图标来清除原来的信息并创建新模型。单击图标来打开命令流文件03_Seepage_2D.in。

单击菜单Meshing→Delete F.E Model，单击Y（是）将2D网格全部删除。在目录树的Loading下单击鼠标右键，单击Delete删除所有的水头压力载荷条件，如图10-14所示。

提示：如果开始时就希望进行3D模型的渗流分析，则初始导入DXF模型后就没有必要再把其转换到YZ平面去。

建立体的操作如下：单击图标（Define Volumes），将Type设置为Extruded，在Vector中的X、Y、Z处分别输入20、0、0，将Number of Subdivisions设置为4，单击表格上部的Auto按钮，在弹出对话框中的From行输入1，To行输入72，单击OK按钮两次退出对话框，即可通过拉伸的方式建立了72个Volume体。

施加水头压力载荷的操作如下：单击图标来施加载荷，在弹出的对话框中将Load Number设置为1，将Apply to选择为Surface，在表格内依次输入276、261、242、218、159，单击Apply按钮。该操作将1240m水头施加在上游水位面上。

图10-13 压力值列表

图10-14 删除2D模型的载荷条件

按照相同的操作步骤，将Load Number设置为2，将Apply to选择为Surface，在表格内依次输入186、157、120，单击OK按钮。该操作将1130m水头施加在下游水位面上。

对于6个材料需要定义6个3D单元组，定义单元组的操作如下：单击图标，将弹出定义单元组对话框。单击Add按钮来定义单元组1，将Type选择为3D Conduction，将De-fault Material选择为1，其余设置保持不变，单击Save按钮。按照类似的操作方法定义其他5个不同材料的单元组。

划分混凝土网格的操作如下：单击菜单Meshing→Create Mesh→Volume（或图标），在弹出的对话框中将Element Group选择为1，将Nodes per Element选择为8，退选Wedge Volumes Treated as Degenerate选项，双击表格进入图形区来选择混凝土所在的体，也可以在表格中直接输入混凝土的体号：32、35、36、37、38、39、40、41、42、43，单击Apply按钮。

划分覆盖层网格的操作如下：将Element Group选择为2，Nodes per Element仍保持选择8，退选Wedge Volumes Treated as Degenerate选项，双击表格进入图形区来选择覆盖层所做的体，也可以在表格中直接输入覆盖层的体号：25、26、27、28、29、30、31、33，单击Apply按钮。(www.xing528.com)

划分基岩网格的操作如下：将Element Group选择为3，Nodes per Element仍保持选择8，退选Wedge Volumes Treated as Degenerate选项，双击表格进入图形区来选择基岩所在的体，也可以在表格中直接输入基岩的体号：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、19、20、21、22、23、24，单击Apply按钮。

划分沥青混凝土心墙网格的操作如下：将Element Group选择为4，Nodes per Element仍保持选择8，退选Wedge Volumes Treated as Degenerate选项，双击表格进入图形区来选择沥青混凝土心墙所在的体，也可以在表格中直接输入沥青混凝土心墙的体号：48、56、61、66、70，单击Apply按钮。

划分沙砾料网格的操作如下：将Element Group选择为5，Nodes per Element仍保持选择8，退选Wedge Volumes Treated as Degenerate选项，双击表格进入图形区来选择沙砾料所在的体，也可以在表格中直接输入沙砾料的体号：34、44、45、46、47、49、50、51、52、53、54、55、57、58、59、60、62、63、64、65、67、68、69、71、72，单击Apply按钮。

划分防渗帷幕网格的操作如下：将Element Group选择为6，Nodes per Element仍保持选择8，退选Wedge Volumes Treated as Degenerate选项，双击表格进入图形区来选择防渗帷幕所在的体，也可以在表格中直接输入防渗帷幕的体号：18，单击OK按钮。网格划分工作完毕。依次单击图标和，然后单击图标，此时图形区将给出如图10-15所示的模型图，该图中共包含6个单元组，分别使用不同的颜色来表示。

图10-15 三维网格模型图

2.提交计算

单击菜单File→Save（或图标），将文件保存为3D_seepage.in。单击菜单Solution→Data File/Run（或图标），在弹出的对话框中输入文件名3D_seepage，同时勾选Run Solution和Automatic Memory Allocation选项，单击保存按钮并等待分析结束。