ANSYS鋼管力學性能的案例
基于ANSYS的鋼筋混泥土復合墻板力學性能分析
研發墻體的力學性能以及熱工性能，可為墻板的設計應用提供有力的依據。
本文在基于前章對墻板熱學性能模擬分析的基礎上，采用ANSYS有限元分析軟件對墻板的力學性能進行模擬分析。
本文的模型采用的為夾心墻體，單元采用固體單元和梁單元，材料選用混泥土和鋼筋材料，得到了夾心墻體力與位移載荷的曲線，同時得到極限抗彎強度。
一、模型的處理方式
ANSYS中對鋼筋混凝土墻板模型的處理方式主要分為兩種：分離式和分布式。分離式模型主要考慮鋼筋和混凝土之間的粘結和滑移；而分布式假定混凝土和鋼筋粘結很好，鋼筋在混泥土中均勻分布。混泥土單元一般采用SOLID65單元，可以定義實常數R，來定義配筋的材料以及配筋的參數，如：體積率、方向角等。分離式模型需要用到link單元或者beam單元，link單元不能承受彎曲，而beam單元可以承受彎曲。應根據實際情況選擇合理的單元。
本文選用的是分離式混泥土模型，采用SOLID65+beam188單元進行模擬。模型的建立效果如下圖1所示。為了方便對模型進行網格的劃分和載荷的施加，我們對模型進行了不同位置處的切割。
圖1 復合墻板的有限元模型
二、網格的劃分
混凝土的本構關系可以分為線彈性、非線性彈性、彈塑性及其它力學理論等四類，其中研究最多的是非線性彈性和彈塑性本構關系，其中不乏實用者。采用tb,concr,matnum則定義了W-W破壞準則(failure criterion)，而非屈服準則(yield criterion)。定義tb，concr一般需要定義四個參數，分別為開口剪力傳遞系數（一般設為0.3~0.5）、閉口剪力傳遞系數（一般設為0.9~1）、單軸抗拉強度以及單軸抗壓強度。
W-W破壞準則是用于檢查混凝土開裂和壓碎用的，混凝土的塑性可以另外考慮，當然塑性是在開裂和壓碎之前，因為在材料破壞前才具有塑性。
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研發墻體的力學性能以及熱工性能，可為墻板的設計應用提供有力的依據。本文在基于前章對墻板熱學性能模擬分析的基礎上，采用ANSYS有限元分析軟件對墻板的力學性能進行模擬分析。
本文的模型采用的為夾心墻體，單元采用固體單元和梁單元，材料選用混泥土和鋼筋材料，得到了夾心墻體力與位移載荷的曲線，同時得到極限抗彎強度。
一、模型的處理方式
ANSYS中對鋼筋混凝土墻板模型的處理方式主要分為兩種：分離式和分布式。分離式模型主要考慮鋼筋和混凝土之間的粘結和滑移；而分布式假定混凝土和鋼筋粘結很好，鋼筋在混泥土中均勻分布。混泥土單元一般采用SOLID65單元，可以定義實常數R，來定義配筋的材料以及配筋的參數，如：體積率、方向角等。分離式模型需要用到link單元或者beam單元，link單元不能承受彎曲，而beam單元可以承受彎曲。應根據實際情況選擇合理的單元。
本文選用的是分離式混泥土模型，采用SOLID65+beam188單元進行模擬。模型的建立效果如下圖1所示。為了方便對模型進行網格的劃分和載荷的施加，我們對模型進行了不同位置處的切割。
圖1 復合墻板的有限元模型
二、網格的劃分
混凝土的本構關系可以分為線彈性、非線性彈性、彈塑性及其它力學理論等四類，其中研究最多的是非線性彈性和彈塑性本構關系，其中不乏實用者。采用tb,concr,matnum則定義了W-W破壞準則(failure
criterion)，而非屈服準則(yield
criterion)。定義tb，concr一般需要定義四個參數，分別為開口剪力傳遞系數（一般設為0.3~0.5）、閉口剪力傳遞系數（一般設為0.9~1）、單軸抗拉強度以及單軸抗壓強度。
W-W破壞準則是用于檢查混凝土開裂和壓碎用的，混凝土的塑性可以另外考慮，當然塑性是在開裂和壓碎之前，因為在材料破壞前才具有塑性。
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