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细部分析北京迈达斯技术有限公司宁波江东阳光软件开发中心目录简要............................................................................1设计操作环境及定义材料/截面/厚度.................................................2定义材料...............................................................................2定义截面...............................................................................3定义厚度...............................................................................3用板单元建立细部部分...................................................................5输入细部模型...........................................................................8输入边界条件..........................................................................11输入刚性连接..........................................................................11输入荷载.......................................................................12设定荷载工况..........................................................................12输入自重..............................................................................13运行分析.......................................................................13查看结果.......................................................................13查看反力..............................................................................13建立模型3......................................................................16输入刚性连接..........................................................................17输入强制位移..........................................................................19运行分析.......................................................................20查看结果.......................................................................20查看模型3的位移和变形图...............................................................20查看应力..............................................................................21查看模型1的应力图..................................................................21查看模型2的应力....................................................................23查看模型3的应力....................................................................253-1简要本例题的主要目的是针对了解MIDAS/Civil基本操作的技术人员,进一步介绍如何利用MIDAS/Civil进行细部分析的方法。通常情况下,细部分析是在对建筑物进行完整体分析之后,针对有可能发生应力集中的部分,根据需要而进行的。进行细部分析主要包括以下两种方法。1.通过将细部模型插入整体模型而进行分析的方法。2.将整体分析的变形结果以强制位移输入到细部模型的方法。为了熟练掌握上述两种方法,在这里用以下三种方法分别建立30米长的简支梁,并通过查看结果进行比较。模型1:使用梁单元建立整体模型模型2:将简支梁的中间部分(6米)用板单元建模后插入到梁单元的整体模型模型3:用板单元建立细部模型后,在边界输入强制位移首先建立模型1和模型2之后比较其结果。然后,将模型1中与细部模型的边界位置相对应的变形值以强制位移的形式输入到模型3中,并比较其分析结果。简支梁的模型如下图所示。图1.分析模型及剖面图Section:B1040×1040×40×40B=1040H=1040t=40[单位:mm]模型1模型2模型3Material:Grade33-2设定操作环境并定义材料/截面/厚度打开新文件(新项目),以‘Detail.mcb’为名保存(保存)。文件/新项目文件/保存(Detail)在本例题中将单位体系设定为tonf(力),m(长度)。工具/单位体系长度m;力tonf定义材料材料使用中国型钢数据库的钢材Grade3。模型/材料和截面特性/材料类型钢材;规范GB(S)数据库Grade3图2.定义材料3-3定义截面通过用户定义来定义梁单元的截面(B1040×1040×40×40)。模型/材料和截面特性/截面数据库/用户名称Box;截面形状箱型;用户偏心中-中心H(1.04);B(1.04);tw(0.04);tf1(0.04)图3.定义截面定义厚度定义细部模型中板单元的厚度。模型/材料和截面特性/厚度厚度面内和面外(0.04)图4.定义厚度3-4建立模型1和模型2建立模型1使用建立节点在原点建立节点,通过扩展单元功能在x轴方向将节点按10@3m扩展成梁单元来建立简支梁。标准视图,捕捉节点(on),捕捉单元(on)节点号(on),自动对齐(on)模型/节点/建立节点坐标(0,0,0)模型/单元/扩展单元全选扩展类型节点线单元单元属性单元类型梁单元材料1:Grade3;截面1:Box;Beta角(0)生成形式复制和移动复制和移动等间距dx,dy,dz(3,0,0);复制次数(10)图5.模型1的梁单元3-5用板单元建立细部分析模型用板单元建立插在简支梁中间的宽x高为1m的箱型截面(参照图6)。图6.用板单元建立的细部分析模型10@0.1m(0,0.5,-3)6m3-6这里使用扩展单元的功能建立板单元。首先建立一根临时梁,之后将其扩展成板单元来形成箱型截面的翼缘部分。模型/节点/建立节点坐标(0,0.5,-3)复制复制次数(1);间距(0,0,-1)模型/单元/扩展单元选择最新建立的个体扩展类型节点线单元单元属性单元类型梁单元材料1:Grade3;截面1:BoxBeta角(0);生成形式复制和移动复制和移动等间距dx,dy,dz(0,-0.1,0);复制次数(10)窗口缩放(临时梁部分)单选(节点:12,32)扩展类型节点线单元单元属性单元类型梁单元材料1:Grade3;截面1:BoxBeta角(0);生成形式复制和移动复制和移动等间距dx,dy,dz(0,0,-0.1);复制次数(10)图7.扩展成板单元所需输入的临时梁3-7细部分析的区间为6m,故选择临时梁后,沿整体坐标系X轴进行扩展,扩展间距为(6/0.2)@0.2m。节点号(on)模型/单元/扩展单元多边形选择(单元:全部临时梁)扩展类型线单元平面单元目标移动(on)单元属性单元类型板单元材料1:Grade3;厚度1:0.04生成形式复制和移动复制和移动等间距dx,dy,dz(0.2,0,0);复制次数(6/0.2)图8.输入模型2的板单元细部模型多边形选择功能是以任意多边形进行选择最后双击鼠标来完成的。完全包含在多边形范围内的单元、节点会被选择,如果按着Ctrl键后选择的话,与其相交的单元也会被选择。3-8输入细部模型为了将细部模型插入简支梁模型中,首先将整体模型1中,除细部模型以外的剩余梁单元沿整体坐标系Z轴复制3.5m.模型/单元/移动/复制单元多边形选择(单元:图9的①部分)形式复制;移动和复制等间距dx,dy,dz(0,0,-3.5);复制次数(1)图9.建立模型2的梁单元-3.5m①3-9下面将细部模型移至梁单元的中间。在MIDAS/CIVIL中移动单元时可以使用以下两种方法。复制/移动单元中的移动和复制/移动节点中的移动都可以移动单元。由于单元和节点连接着,所以只要使用复制/移动节点移动节点,单元会自动跟着移动。然而使用复制/移动单元移动单元时,单元被移动后其原来所在位置的节点会留在原处,所以还须删除不必要的节点(参照图13)。如果单元象图13一样与其它单元相连接,则须使用复制/移动单元的方法来移动。用复制/移动节点移动节点时,与节点相连接的单元的形状会发生变化。现在要将细部模型移至梁单元中间,此时使用移动单元后无须删除节点的复制/移动节点的移动方法更为方便。图10.复制/移动节点和复制/移动单元的比较TranslateNodesMoveTranslateElementsMove被留在原处的节点3-10利用复制/移动节点将细部分析模型移至简支梁的中间。模型/节点/复制/移动节点选择属性-节点节点(on)选择属性单元类型板单元形式移动;复制和移动等间距dx,dy,dz(12,0,0)图11.将模型2的细部分析模型移至简支梁中间dx,dy,dz3-11输入边界条件输入边界条件输入模型1和模型2的边界条件。左侧为铰支(约束自由度Dx、Dy、Dz、Rx、Rz),右侧为滑动(约束自由度Dy、Dz、Rx、Rz)。模型/边界条件/一般支承单选(节点:1,1252)选择添加;支承条件类型D-ALL,Rx,Rz(on)单选(节点:11,1261)选择添加;支承条件类型Dy,Dz,Rx,Rz(on)图12.输入边界条件输入刚性连接为了使模型2中的细部分析部分和梁单元成为一体,对连接部分输入刚性连接条件,以使两部分的自由度相同。使用MIDAS/CIVIL的刚性连接功能,可使各从属节点和主节点拥有相同的自由度。为了便于将细部分析模型和梁单元进行刚性连接,只激活图12的①。在这里使用刚性连接功能刚性连接细部模型和整体模型时,为使两部分的力能够传递到截面的形心,将截面的形心设定为主节点,其余的节点设定为从属节点。选择从属节点时,可利用平面选择功能选择从属节点所在的YZ平面。其中X轴坐标可使用鼠标编辑功能,通过点击平面内的任意一点来输入。窗口选择(单元:图12的①部分)激活12521111261平面选择是通过定义平面来选择平面内所有的节点和单元的功能。其中,三点是指通过定义三个点
本文标题:迈达斯学习06
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