使用ANSYS计算截面特性
ANSYS提供了定义梁截面的两种方式:普通截面和用户自定义截面。
工字形、箱形、T 形等12种截面属于普通截面,存储在ANSYS参数截面库中;除此之外,均属于用户自定义截面。
ANSYS将截面视为多区格的有限元模型,
迭代求解几何特性。
ANSYS求解截面特性的步骤为:
(1) 创建截面的几何模型。
描述截面几何形状的面域可以在ANSYS中通过点一线一面的方式直接生成;也可以由外部文件导人。
一般通过AUTO CAD来建立几何模型。
在AUTO CAD 中可将面域分别绘制在不同的图层上,赋予不同的颜色,通过图层开关和颜色等方式进行区分和编辑。
有限元分析中,控制网格尺寸和密度对结果的分析有重要影响。
在AUTOCAD中,先绘出截面的内外框线,可以用Pedit命令将多段线连成一条多义线(Polyline),然后用region命令围成面域,也可以导人ANSYS后再形成面(AREA)。
(2) 将AUTOCAD中建立的面域另存为Sat文件,然后在ANSYS中用File—Import—sat 方式导人。
这种转换方式较方便,模型不会失真变形。
(3) 用Sections--->Beam--->Custom Sections--->write From Areas读取截面,然后在相同目录下用Read Sect Mesh对截面进行网格划分。
面进行网格划分。
(4)sections--->Beam--->Plot Sections 即可输出截面特性。
ANSYS默认的单位系是与导人的模型一致的。
在图形输出框中的坐标系是Y-Z坐标系。
也可以直接在ANSYS去建立模型去计算截面特性.(下面是我在ANSYS中计算斜拉桥的多箱截面主梁的截面特性命令流)
(5)导入截面文件,构件一个新的自定义截面,PLOT它,Torsion Constant就是抗扭刚度。
/prep7
et,1,plane82
H=2.8 !主高
S=0.02 !梁横向坡度
k,1,0,2.8 !建立主跨侧主梁
k,2,-7.85,H-7.85*S
k,3,-9.85,H-9.85*S
k,4,-12.15,H-12.15*S
k,5,-15,H-15*S
k,6,-15,H-15*S-0.15
k,7,-12.15,H-12.15*S-0.45
K,8,-12.15,0
k,9,-9.85,0
k,10,-9.85,H-9.85*S-0.6
k,11,-7.85,H-7.85*S-0.25
k,12,0,H-0.25
ksymm,x,2,11,1,100
A,5,6,7,8,9,10,11,12,111,110,109,108,107,106,105,104,103,102,1,2,3,4,5 Aplot
finish
smrtsize,5
amesh,all
secwrite,jm2,sect,,1
sectype,2,beam,mesh
secoffset,cent,,,
secread,'jm2','sect','',mesh
secplot,1,1
正在打开AutoCAD 2004 格式的文件。
正在重生成模型。
EBGSoft 菜单实用程序已加载。
AutoCAD 菜单实用程序已加载。
命令: 指定对角点:
命令:
命令:
命令: _massprop
选择对象: 指定对角点: 找到4 个
选择对象:
---------------- 面域----------------
面积: 399777.0104
周长: 6975.8122
边界框: X: 6609.4961 -- 7609.4961
Y: 349.5665 -- 1169.5665
质心: X: 7109.4961
Y: 750.4073
惯性矩: X: 2.5922E+11
Y: 2.0247E+13
惯性积: XY: 2.1328E+12
旋转半径: X: 805.2357
Y: 7116.5105
主力矩与质心的X-Y 方向:
I: 34098361598.5866 沿[1.0000 0.0000]
J: 39892281786.3555 沿[0.0000 1.0000]。