第 3 章网格划分技术及技巧。
3.1 定义单元属性。
单元类型 / 实常数 / 材料属性 / 梁截面 / 设置几何模型的单元属性。
3.2 网格划分控制。
单元形状控制及网格类型选择 / 单元尺寸控制 / 内部网格划分控制 / 划分网格。
3.3 网格划分高级技术。
面映射网格划分 / 体映射网格划分 / 扫掠生成体网格 / 单元有效性检查 / 网格修改。
3.4 网格划分实例。
基本模型的网格划分 / 复杂面模型的网格划分 / 复杂体模型的网格划分。
创建几何模型后,必须生成有限元模型才能分析计算,生成有限元模型的方法就是对几何模型进行网格划分,网格划分主要过程包括三。
个步骤: 定义单元属性。
单元属性包括:单元类型、实常数、材料特性、单元坐标系和截面号等。
定义网格控制选项。
★ 对几何图素边界划分网格的大小和数目进行设置;
★ 没有固定的网格密度可供参考;
★ 可通过评估结果来评价网格的密度是否合理。
生成网格。
★ 执行网格划分,生成有限元模型;
★ 可清除已经生成的网格并重新划分;
★ 局部进行细化。
3.1 定义单元属性。
一、定义单元类型。
1.定义单元类型。
命令:et, itype, ename, kop1, kop2, kop3, kop4, kop5, kop6, inopr
itype - 用户定义的单元类型的参考号。
ename - ansys 单元库中给定的单元名或编号,它由一个类别前缀和惟一的编号组成,类别前缀可以省略,而仅使用单元编号。
kop1~kop6 - 单元描述选项,此值在单元库中有明确的定义,可参考单元手册。也可通过命令keyopt进行设置。
inopr - 如果此值为 1 则不输出该类单元的所有结果。
例如:et,1,link8 ! 定义 link8 单元,其参考号为 1;也可用 et,1,8 定义。
et,3,beam4 ! 定义 beam4 单元,其参考号为 3;也可用 et,3,4 定义。
2. 单元类型的 keyopt
命令:keyopt, itype, knum, value
itype - 由et命令定义的单元类型参考号。
knum - 要定义的 keyopt 顺序号。
value - keyopt 值。
该命令可在定义单元类型后,分别设置各类单元的 keyopt 参数。
例如:et,1,beam4 ! 定义 beam4 单元的参考号为 1
et,3,beam189 ! 定义 beam189 单元的参考号为 3
keyopt,1,2,1 ! beam4 单元考虑应力刚度时关闭一致切线刚度矩阵。
keyopt,3,1,1 ! 考虑 beam189 的第 7 个自由度,即翘曲自由度。
当然这些参数也可在 et 命令中一并定义,如上述四条命令与下列两条命令等效:
et,1,beam4,,1
et,3,beam189,1
3. 自由度集。
命令:dof, lab1, lab2, lab3, lab4, lab5, lab6, lab7, lab8, lab9, lab10
4. 改变单元类型。
命令:etchg, cnv
5. 单元类型的删除与列表。
删除命令:etdele, ityp1, ityp2, inc
列表命令:etlist, ityp1, ityp2, inc
二、 定义实常数。
1. 定义实常数。
命令:r,nset,r1,r2,r3,r4,r5,r6
续:rmore,r7,r8,r9,r10,r11,r12
其中:nset - 实常数组号(任意),如果与既有组号相同,则覆盖既有组号定义的实常数。
r1~r12 - 该组实常数的值。
使用 r 命令只能一次定义 6 个值,如果多于 6 个值则采用续行命令 rmore 增加另外的值。每重复执行 rmore 一次,则该组实常数增加 6 个值,如~24 等。
★ 各类单元有不同的实常数值,其值的输入必须按单元说明中的顺序;
★ 如果实常数值多于单元所需要的,则仅使用需要的值;如果少于所需要的,则以零值补充。
★ 一种单元可有多组实常数,也有一些单元不需要实常数 (如实体单元)。
例如 beam4 单元,需要的实常数值有 12 个:
area、izz、iyy、tkz、tky、theta 和 istrn、ixx、shearz、sheary、spin、addmas
设采用直径为 0.1m 的圆杆,其实常数可定义为:
d=0.1pi=acos(-1)
a0=pi*d*d/4
i0=pi*d**4/64
ix=pi*d**4/32
r,3,a0,i0,i0,d,d,0! 定义第 3 组实常数的 area、izz、iyy、tkz、tky、theta
rmore,0,ix,0,0,0,2.0! 定义第 3 组实常数的其它实常数值。
2. 变厚度壳实常数定义。
命令:rthick,par,iloc,jloc,kloc,lloc
par - 节点厚度的数组参数(以节点号引用),如 mythick(19) 表示在节点 19 的壳体厚度。
iloc - 单元i节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为 1。
jloc---单元j节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为 2。
kloc---单元k节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为 3。
lloc---单元l节点的厚度在实常数组中的位置,缺省为 4。
该命令后面的四个参数顺序与节点厚度的关系比较复杂,例如设某个单元:节点厚度数组为 myth;单元节点顺序: i j k l;节点编号:
ni nj nk nl; rthick 命令参数: 3 2 4 1;ijkl 节点厚度: myth(nl)、myth(nj)、myth(ni)、myth(nk)。
典型的如壳厚度为位置的函数,其命令流如下:
finish $ clear $ prep7
et,1,63 $ blc4,,,10,10 $ esize,0.5 $ amesh,1
mxnode = ndinqr(0,14得到最大节点号。
dim,thick,,mxnode定义数组,以存放节点厚度。
do,i,1,mxnode以节点号循环对厚度数组赋值。
thick(i) =0.5 + 0.2*nx(i) +0.02*ny(i)**2
enddo ! 结束循环。
rthick,thick(1),1,2,3,4赋壳厚度。
eshape,1.0 $ eplot带厚度显示壳单元。
3. 实常数组的删除与列表。
删除命令:rdele, nset1, nset2, ninc
列表命令:rlist, nset1, nset2, ninc
其中 nset1,nset2,ninc - 实常数组编号范围和编号增量,缺省时 nset2 等于 nset1 且 ninc=1。nset1 也可为 all。
三、 材料属性。
每一组材料属性有一个材料参考号,用于识别各个材料特性组。一个模型中可有多种材料特性组。
1. 定义线性材料属性。
命令:mp,lab,mat,c0,c1,c2,c3,c4
lab - 材料性能标识,其值可取:
ex:弹性模量(也可为 ey、ez)。
alpx:线膨胀系数(也可为 alpy、alpz)。
prxy:主泊松比(也可为 pryz、prxz)。
nuxy:次泊松比(也可为 nuyz、nuxz)。
gxy:剪切模量(也可为 gyz、gxz)。
damp:用于阻尼的k矩阵乘子,即阻尼比。
dmpr:均质材料阻尼系数。
mu:摩擦系数。
dens:质量密度。
mat - 材料参考号,缺省为当前的 mat 号(由 mat 命令确定)。
c0 - 材料属性值,如果该属性是温度的多项式函数,则此值为多项式的常数项。
c1~c4 - 分别为多项式中的一次、二次、三次、四次项系数,如为 0 或空,则定义一个常数的材料性能。
2. 定义线性材料属性的温度表。
命令:mptemp, stloc, t1, t2, t3, t4, t5, t6
3. 定义与温度对应的线性材料特性。
命令:mpdata, lab, mat, stloc, c1, c2, c3, c4, c5, c6
4. 复制线性材料属性组。
命令:mpcopy, -matf, matt
5. 改变指定单元的材料参考号。
命令:mpchg, mat, elem
6. 线性材料属性列表和删除。
列表命令:mplist, mat1, mat2, inc, lab, tevl
删除命令:mpdele, lab, mat1, mat2,i nc
7. 修改与线胀系数相关的温度。
命令:mpamod, mat, deftemp
8. 计算生成线性材料温度表。
命令:mptgen, stloc, num, tstrt, tinc
9. 绘制线性材料特性曲线。
命令:mpplot, lab, mat, tmin, tmax, pmin, pmax
10. 设置材料库读写的缺省路径。
命令:/mplib, r-w_opt, path
11. 读入材料库文件。
命令:mpread, fname, ext, -lib
12. 将材料属性写入文件。
命令:mpwrite, fname, ext, -lib, mat
13. 激活非线性材料属性的数据表。
命令:tb, lab, mat, ntemp, npts, tbopt, eosopt
14. 定义 tb 温度值。
命令:tbtemp, temp, kmod
15. 定义 tb 数据表中的数据。
命令:tbdata, stloc, c1, c2, c3, c4, c5, c6
16. 定义非线性数据曲线上的一个点。
命令:tbpt, oper, x, y
17. 非线性材料数据表的删除和列表。
删除命令:tbdele, lab, mat1, mat2, inc
列表命令:tblist, lab, mat
18. 非线性材料数据表的绘图。
命令:tbplot, lab, mat, tbopt, temp, segn
四、 梁截面。
★ beam18x 单元,需定义单元的横截面(称为梁截面);
★ beam44也可使用梁截面也可输入截面特性实常数;
★ 仅 beam18x 可使用多种材料组成的截面;
★ 仅 beam18x 可使用变截面梁截面,而 beam44 可输入实常数。
1. 定义截面类型和截面 id
命令:sectype,secid,type,subtype,name,refinekey
secid - 截面识别号,也称为截面 id 号。
type - 截面用途类型,其值可取:
beam:定义梁截面,应用于等截面时,见下文。
taper:定义渐变梁截面(变截面梁)。
shell:定义壳。
pretension:定义预紧截面。
joint:连接截面,如万向铰。
subtype - 截面类型,对于不同的 type 该截面类型不同,如:
当 type=beam 时,subtype 可取:
rect:矩形截面; quad:四边形截面; csolid:
实心圆形截面; ctube:圆管截面;chan:槽形截面; i:
工字形截面; z:z形截面l:l形截面t:
t形截面; hats:帽形截面; hrec:空心矩形或箱形; asec:
任意截面; mesh:自定义截面。
当 type=joint(有刚度可大角度旋转)时,subtype 可取:
univ:万向铰; revo:销铰或单向铰;
name - 8 个字符的截面名,字符可包含字母和数字。
refinekey - 设置薄壁梁截面网格的精细水平,有 0(缺省)~5(最精细)六个水平。
2. 定义梁截面几何数据(type = beam)
命令:secdata, val1, val2, val3, val4, val5, val6, val7, val8, val9, val10
其中 val1~val10 为数值,如厚度、边长、沿边长的栅格数等,每种截面的值是不同的。
ansys 定义了 11 种常用的截面类型,每种截面输入数据如下:
subtype = rect: 矩形截面。
输入数据:b,h,nb,nh
b - 截面宽度。
h - 截面高度。
nb - 沿宽度 b 的栅格数(cell),缺省为 2。
nh - 沿高度 h 的栅格数,缺省为 2。
subtype = quad:四边形截面。
输入数据:yi, zi, yj, zj, yk, zk, yl, zl, ng, nh
yi,zi,yj,zj,yk,zk,yl,zl - 各点坐标值。
ng,nh - 沿 g 和 h 的栅格数,缺省均为 2。
如果输入一个相同的坐标,可以退化为三角形。
subtype = csolid:实心圆截面。
输入数据:r, n, t
r - 半径。
n - 圆周方向划分的段数,缺省为 8。
t - 半径方向划分的段数,缺省为 2。
subtype=ctube:圆管截面。
输入数据:ri, r0, n
ri - 管的内半径。
r0 - 管的外半径。
n - 沿圆周的栅格数,缺省为 8。
subtype = chan:槽形截面。
输入数据:w1, w2, w3, t1, t2, t3
w1,w2 - 翼缘宽度。
w3 - 全高。
t1,t2 - 翼缘厚度。
t3 - 腹板厚度。
subtype = i: 工字形截面。
输入数据:w1,w2,w3,t1,t2,t3
w1,w2 - 翼缘宽度。
w3 - 全高。
t1,t2 - 翼缘厚度。
t3 - 腹板厚度。
subtype = z: z 形截面。
输入数据:w1, w2, w3, t1, t2, t3
w1,w2 - 翼缘宽度。
w3 - 全高。
t1,t2 - 翼缘厚度。
t3 - 腹板厚度。
subtype = l: l 形截面。
输入数据:w1, w2, t1, t2
w1,w2 - 腿长。
t1,t2 - 腿厚度。
建筑实务第3章
练习试卷三。一 单选题。1.在正常使用条件下,保温工程的最低期限为 年。a.10b.8 c.6d.5 2.施工期间未经 签字的墙体材料 保温材料 采暖制冷系统和照明设备不得在建筑上使用或者安装。a 设计师。b 监理工程师。c 项目经理。d 材料员。3.下列 不属于建筑节能的措施。a.围护结构保温措施...
第3章广告创意
本章教学目标 通过本章的学习,使学习者明晰广告创意的含义及内容 了解广告创意应遵循的原则及优秀广告创意所具有的特征 认识广告创意产生的流程及其创造性的思维方式,并希望学习者通过自觉的训练,能够掌握并不断探索新的思维方式,为大创意的产生奠定基础。广告创意离不开文化,民族文化对广告创意的制约尤为明显。因...
第3章施工招标实务
职业能力目标 通过本章的学习,学生应全面理解施工招标的三个主要工作 标准文件 的主要内容,达到掌握两种资格审查办法 两种评标办法的要求,从而培养学生对工程施工招标 标准文件 应用方面的职业能力。学习任务 学生应熟悉施工招标的三个主要工作 资格预审 招标文件的编制 标底或最高 值的编制,理解 标准文件...