搜索平面應變問題的有限元分析視頻講解
2017-01-23 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
感謝劉浩同學發布的第二個有限元視頻講解。
分析要點
1、由于壩體可以看成無限長的柱體,因此根據彈性力學的定義,這是一個平面應變問題,因此在ANSYS中可以采用plane182單元的平面應變選項。在這里可以選用plane42,plane82,plan182,plane183單元。plane183是一個高階2維8節點單元,能夠適應不規則模型的網格剖分,例如對于CAD/CAM所產生或導入的模型。本問題中,采用plane182單元。
2、為說明Ansys經典界面下無量綱的概念,本例中采用國際制單位,即N,kg,m的單位。
3、靜水壓力是一個三角形分布載荷,在Ansys中以梯度載荷的方式實現。
4、重力在Ansys中是以慣性力的形式出現的,按照D'Alembert 原理,慣性力的方向和重力加速度的方向相反。因此在Ansys中體現出來的“重力方向”是和習慣上的重力方向相反的。
[完整的命令流]
/prep7
et,1,plane182
KEYOPT,1,1,2
KEYOPT,1,3,2
KEYOPT,1,6,0
mp,ex,1,2.14e10
mp,prxy,1,0.25
mp,dens,2500
k,1,-20,0
k,2,80,0
k,3,15,85
k,4,15,100
k,5,0,100
k,6,0,85
k,7,0,30
l,1,2
l,2,3
l,3,4
l,4,5
l,5,6
l,6,7
l,7,1
al,all
lesize,all,2
amesh,all
SFGRAD,PRES,0,Y,85,-9800,
lsel,s,,,6,7
SFL,all,PRES,0
ACEL,0,9.8,0,
lsel,all
dl,1,,all
finish
/solu
solve
gplot
/post1
PLNSOL,U,SUM, 0,1.0
注意點
定義梯度載荷SFGRAD,PRES,0,Y,85,-9800,
SFGRAD的基本用法:SFGRAD,lab,SLKCN,sldir,SIZER,SLOPE
其中: lab表示有效的表面載荷標簽,這里用 PRES表示壓力(水壓)
SLKCN 表示斜率坐標系的編號,默認0,即整體直角坐標系
sldir表示坐標系中斜率的方向,本問題中是y
SIZER 表示斜率基值為0的坐標位置。顯然本問題在85m處水壓為0
SLOPE斜率值,根據水壓的公式,可以推算出斜率是 -9800
選擇好編號為6,7的兩根線[lsel,s,,,6,7]也就是圖1中有梯度壓力的兩根線,后,在其上用SFL,all,PRES,0語句進行梯度載荷加載,注意,這里的all,是指前面已選的線6,7的全體。
注意這時因為事先定義的SFGRAD的slope被激活,所以在后續的SFL命令[包括SF,SFE,SFA]施加的表面載荷都有一個施加的梯度值。若執行了多個SFGRAD命令,則前面的將會被后面的替代。
ACEL表示施加結構中的線性加速度,重力加速度需要用慣性力的方式施加,所以在y方向上要填寫正的數值,而不是和習慣上類似的負值。
位移分析結果
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