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1、3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-1工程碩士研究生課程講義（2011）通用有限元程序ANSYS及(二)3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-2碩士研究生學(xué)位課程講義（2008）第二講 內(nèi)容提要4. 實(shí)體建模的基本過(guò)程示例 4.1 問(wèn)題概述 4.2 定義材料、幾何參數(shù)和單元類型 4.3 創(chuàng)建幾何模型 4.4 劃分網(wǎng)格 4.5 加載與求解 4.6 查看結(jié)果 4.7 命令流輸入3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-34.1 問(wèn)題概述三層框架結(jié)構(gòu)，層高4米，結(jié)構(gòu)平面圖如下：圖 三層框架結(jié)構(gòu)平面示意圖 3 March 2008

2、通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-44.1 問(wèn)題概述（續(xù)）主要承重構(gòu)件的截面尺寸及材料力學(xué)性能參數(shù)框架柱： 500mm500mm混凝土柱外環(huán)梁： 300mm500mm混凝土梁樓面梁： 10500工字鋼，高 H500mm，寬 B200mm， 翼緣t116mm，腹板t210mm樓面板： 100mm混凝土樓面板材料特性：混凝土C30，彈模E3.01010N/m2，泊松比0.2， 密度2500Kg/ m3型鋼鋼材：彈模E2.11011N/m2，泊松比0.3，密度7800Kg/ m3 3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-54.2 定義材料、幾何參數(shù)和單元類型 啟動(dòng)ANSYS

3、設(shè)置相關(guān)工作目錄和工作文件名，注意：工作目錄不要用中文 定義分析類型 選擇 Main Menu Preferences 命令，彈出如下優(yōu)選對(duì)話框3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-64.2 定義材料、幾何參數(shù)和單元類型 定義分析標(biāo)題 選擇 Utility Menu File Change Title 命令，彈出如下對(duì)話框 輸入分析標(biāo)題：Frame Structure Analysis 3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-74.2 定義材料、幾何參數(shù)和單元類型 定義單元類型選擇 Main Menu Preprocessor Element Ty

4、pe Add/Edit/Delete 命令，彈出 Element Type 對(duì)話框，單擊 Add 按鈕，在新彈出的 Library of Element Types 對(duì)話框中選擇 Beam4 用于模擬框架柱，單擊 Apply 按鈕按上述步驟繼續(xù)選擇 Beam4 為 Element Type 2 用于模擬外環(huán)梁；選擇 Beam4 為 Element Type 3 用于模擬樓面梁；選擇 Shell63 為 Element Type 4 用于模擬樓面板。全部完成后單擊 Close 按鈕，關(guān)閉對(duì)話框3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-84.2 定義材料、幾何參數(shù)和單元類型 定

5、義實(shí)常數(shù)選擇 Main Menu Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete 命令，彈出 Real Constants 對(duì)話框，單擊 Add 按鈕，顯示 Choose Element Type 對(duì)話框,選中 Type 1 Beam4 后，單擊 Ok 按鈕，在新彈出的 Real Constant Set Number1，for Beam4 對(duì)話框中如圖輸入框架柱截面各參數(shù)，單擊 Apply 按鈕按上述步驟繼續(xù)輸入其它截面實(shí)常數(shù)，全部完成后單擊 Ok 按鈕，關(guān)閉對(duì)話框3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-94.2 定義材料、幾何參

6、數(shù)和單元類型 定義材料屬性選擇1：Main Menu Preprocessor Material Props Material Models命令， 彈出 Define Material Model Behaviour 對(duì)話框3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-104.2 定義材料、幾何參數(shù)和單元類型 定義材料屬性選擇2：Material Models Available Structural Linear Elastic Isotropic， 彈出 Linear Isotropic Material Properties for Material Number 1 對(duì)

7、話 框，輸入?yún)?shù) EX3.0e10，PRXY0.2，分別定義混凝土材料彈性模量和 泊松比選擇3：Material Models Available Structural Density，彈出 Density for Material Number 1對(duì)話框，輸入?yún)?shù)DENS2500，定義混凝土材料密度按上述步驟繼續(xù)完成其它材料屬性的定義 ，最后用材料屬性對(duì)話框中的Material下拉菜單選項(xiàng)Exit，關(guān)閉對(duì)話框。 3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-114.3 創(chuàng)建幾何模型 生成關(guān)鍵點(diǎn)（Keypoint）選擇 Main Menu Preprocessor Modeli

8、ng Create Keypoint In Active CS 命令，彈出 Create Keypoints in Active Coordinate System 對(duì)話框，在對(duì)話框的Keypoint number 欄中輸入1，在X、Y、Z坐標(biāo)欄中輸入（0，0，0），單擊Apply生成框架柱Z1的下端點(diǎn)Keypoint 1；同樣地輸入（0，0，4）生成框架柱Z1的上端點(diǎn)Keypoint 2按上述步驟繼續(xù)生成其它關(guān)鍵點(diǎn)，全部完成后單擊 Ok 按鈕，關(guān)閉對(duì)話框3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-124.3 創(chuàng)建幾何模型 生成框架柱 Z1 線元（Line）選擇 Main Menu Preprocessor Modeling Create Lines Straight Line 命令彈出選取對(duì)話框，順序點(diǎn)擊Keypoint 1和Keypoint 2，即在兩點(diǎn)之間生成一條直線。重復(fù)執(zhí)行前述操作過(guò)程，生成全部框架柱和梁的線元，得到圖示的框架結(jié)構(gòu)幾何模型。 3 March 2008 通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用L2-134.3 創(chuàng)建幾何模型 生成樓面板面元（Area） 請(qǐng)參見課輔材料，最終得到如下的結(jié)構(gòu)幾何模型4.44.7 操作過(guò)程請(qǐng)參見課