ansys筋板建模的案例
【iSolver案例分享68】加筋板建模及靜力分析
1 引言
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構CAE軟件，以結構有限元分析為核心，對標Nastran/Ansys/Abaqus，支持靜力、模態、穩態、瞬態、非線性等常用分析，精度和商軟誤差<0.1%，效率和商軟相當，可用于航天、航空、船舶、汽車、機械、電子等各個領域。
靜力分析用來分析結構在給定靜力載荷作用下的響應。一般情況下，比較關注的往往是結構的位移、應力等參數。
iSolver可支持結構的靜力分析，本文在iSolver中以加筋板建模及靜力分析的整個流程為例，將iSolver求解結果與Abaqus進行對比，可發現iSolver計算結果和abaqus完全一致。
2 模型介紹及建模流程
2.1 模型介紹
加筋板是工程中常見的一種結構，矩形加筋板模型由底部面板和沿x、y方向的加強筋組成。
圖1 加筋板示意
如圖1，本文分析的加筋板長度L=3000 mm，寬度B=1600 mm，板厚為10 mm，沿x方向有兩條等距的加強筋，材料為鋼材，邊界條件為加筋板的兩端固支，中部受壓力作用，板用殼單元建模，加強筋用梁單元建模。
2.2 建模流程
（1）在iSolver軟件中，Module模塊切換到Property。
圖2 Module模塊切換到Property
（2）點選菜單Material > Create，創建材料屬性，如下圖所示。設置Density為7.8E-9，設置Elastic > Young’s Modulus為2.1E5，Poisson’s Ratio為0.3。
展開 ANSYS中螺旋箍筋的建模
ANSYS中螺旋箍筋的建模
近日，有不少同學向水哥咨詢螺旋箍筋的相關問題，今天終于忙里偷閑，得一閑暇下午，趁空與大家分享下ANSYS中螺旋箍筋的建模方法。
螺旋箍筋可以分為矩形螺旋箍筋以及圓環螺旋箍筋，兩者建模思路一樣，相對來講，圓環螺旋箍筋建模會稍微比較繁瑣一點，這里水哥就以圓環螺旋箍筋建模為例，說說其建模方法。
本文案例如下：
某圓柱，直徑1000，長度2550，采用C40混凝土，HRB400鋼筋，配置螺旋箍筋，間距為150，保護層厚度為50，試采用ANSYS建立該柱有限元模型。結構幾何模型如下：
建模思路以及注意的幾個關鍵點：
一、總體建模思路與常見的通過劃分幾何線形成鋼筋單元不同，螺旋鋼筋建模通過節點建立單元的方式形成鋼筋單元。
二、建模坐標系為柱坐標系。
三、確定每一半圈鋼筋的劃分段數，并根據劃分段數確定整體模型的豎向劃分段數。
四、定義數組，通過位置坐標獲取在特定位置處的節點編號，存入數組。
五、建立相應的鋼筋單元。
螺旋箍筋的建模需要一定的編程基礎，限于篇幅，本次僅僅羅列出關鍵地方的命令流，并進行一定的講解。
！========
finish
/clear
/prep7
et,1,solid65
et,2,link8
!==========
材料、實常數定義
!===========
!建立外圈混凝土，并切分出縱筋線
cyl4,,,450,,500,360,2550
wprota,,,90
*do,i,1,10
wprota,,18
vsbw,all
*enddo
wpcsys,-1
!==============
!按照150距離內切分為10份的方法切割出輪廓
!
展開 基于ANSYS Composite PrepPost的加筋層合板鋪層方法簡介-CAE夢想很偉大
基于ANSYS Composite PrepPost處理加筋層合板鋪層方法介紹
CAE夢想很偉大
原創案例，轉載請注明作者以及出處
本文主要介紹如何采用ANSYS Composite PrepPost（以下簡稱ACP）建立具有加筋的層合板結構鋪層的一種方法，切勿使用本文進行任何商業用途，只作為相關工程人員學習入門和交流使用。
1.引入ACP (Pre)
2.創建鋪層殼體幾何，切分后采用Form new part操作
3.創建材料參數，本文直接使用材料庫中ACP材料
4.進入Model（A4）單元格
在其中對殼體賦予厚度、劃分網格、給以3個面體各自命名選擇的相關操作，具體操作略。
5.右鍵更新A4單元格，后雙擊A5單元格，進入ACP（pre）復合材料前處理環境
環境下已經具備A/B/C三個單元集合以及材料屬性
6.創建單層屬性
依次創建兩個單層屬性，材料分別為EGlass和PVC。
7.采用默認Rosette
8.創建兩個OrientedSelectionSet
其中第1個采用整體單元，第2個采用C單元集合，用于表示PVC加筋結構。
9.創建鋪層順序
Modeling Groups中依次創建3組ModelingPly，其中第2組ModelingPly用于模擬PVC層的加筋結構，其他1和3組模擬玻璃鋼層。
10.創建Section Cuts
加筋結構已經納入玻璃鋼層之間。
11.利用實體創建工具創建實體復合材料
注意對Ply drop-offs的考慮，可以考慮采用何種材料進行填補。本文中沒有進行resin（類樹脂）定義，讀者可以自行定義，并進行Ply drop-offs中空位單元的填充，本文不再補充。
展開 板梁框架結構ANSYS APDL建模 ￥5
FINISH
/CLEAR
! /UIS,MSGPOP,2
KEYW,PR_SGVOF,0
/NERR,99999,99999, ,0,99999,
/PREP7
et,1,beam189
et,2,beam189
et,3,shell181
keyopt,3,3,2
mp,ex,1,2.0e10
mp,dens,1,2500
mp,prxy,1,0.2
mp,ex,2,2.0e10
mp,dens,2,2500
mp,prxy,2,0.2
mp,ex,3,2.0e10
mp,dens,3,2500
mp,prxy,3,0.2
sectype,1,beam,rect
secdata,0.25,0.6
secoffset,user,-0.125,0.3
sectype,2,beam,rect
secdata,0.25,0.6
secoffset,user,0.125,0.3
sectype,3,beam,rect
secdata,0.6,0.6
secoffset,user,-0.3,0.3
sectype,4,beam,rect
secdata,0.6,0.6
secoffset,user,-0.3,0
sectype,5,beam,rect
secdata,0.6,0.6
secoffset,user,-0.3,-0.3
sectype,6,beam,rect
secdata,0.6,0.6
secoffset,user,0,0.3
sectype,7,beam,rect
secdata,0.6,0.6
secoffset,user,0,-0.3
sectype,8,beam
展開 
ANSYS Workbench蜂窩板泰森多邊形Voronoi結構建模
在ANSYS Workbench內基于Voronoi算法建立泰森多邊形蜂窩狀結構板模型可采用CAD Voronoi插件建模后將模型導入。
在插件內設置好模型參數后運行，插件會自動在CAD內完成Voronoi圖形的繪制。
將長方形與Voronoi晶格分別生成面域并做差集，形成Voronoi框架結構模型。
采用拉伸命令，將二維模型拉伸為三維蜂窩狀結構。
將模型導出為IGES格式文件并導入到ANSYS Workbench內。
CAD Voronoi
https://www.yqgqt.org.cn/post/1860011
展開 基于ANSYS WORKBENCH的梁-板組合模型的建模
在WORKBENCH中用梁-板組合建模的問題，用點焊和接觸都有問題。感覺不需要用點焊和接觸，實際上只需要在DM中簡單處理就可以了。
問題如下，是一個H型框架，在其上鉚接兩塊板。框架的四個角點被固定，而在左邊一塊板上施加垂直于板面的均布載荷。現在要對該問題用有限元建模并仿真。
由于這里涉及到兩類單元，一種是梁單元，一種是板殼單元。在WORKBENCH中，默認的梁單元是BEAM188，而板單元是SHELL181.而 BEAM188中每個節點一般有6個自由度，SHELL181中每個節點也是6個自由度，因此二者的節點自由度可以無縫的耦合在一起。
下面說明操作步驟。
1. 創建項目示意圖。
2.在DM中創建第一個草圖，形成H型框架。注意這里對于上下兩條長邊是分成了四段。
3. 在DM中創建第二個草圖，只包含兩個豎直的邊。其位置與是上圖中兩個點的連線。
4. 先對草圖1中的直線生成線體。
得到的結果如下
5. 再對草圖2中的直線生成線體。注意此時是ADD FROZEN。
得到的結果如下
6. 從前面的邊生成面，先生成左邊的板。
得到如下圖的結果。
7. 從前面的邊生成面，再生成右邊的板。
得到如下圖的結果。
8.壓制中間兩條不需要的線體。
得到的結果如下
9.創建矩形截面。
10. 把該矩形截面賦予給梁的截面屬性。
得到的結果如下
11. 把一個線體，兩個面體生成一個新的PART。這一步是關鍵。它取代了點焊和綁定接觸。
得到的結果如下
12. 進入到DS中劃分網格。
展開 基于ANSYS經典界面的實體-板單元連接建模
ANSYS提供了SHSD命令來建立這種連接。要使用該命令，首先需要創建接觸對，并且要對目標-接觸單元的關鍵字進行設置。下面的絕大多數操作都是圍繞該命令進行的。
【求解步驟】
1.前處理
1.1 創建單元
/PREP7
ET,1,SOLID187
ET,2,SHELL181
ET,3,TARGE170
KEYOPT,3,5,1
ET,4,CONTA175
KEYOPT,4,2,2
KEYOPT,4,12,5
上述命令分別定義了4種單元。
第1種是實體單元，第2種是殼單元，他們分別用于建模上述梁的實體部分和空心部分。
第3-4種則是用于模擬接觸部分，就是實體與空心的接觸部分。
這里對于這兩種單元均設置了關鍵字，這些關鍵字的設置是使用后面的命令“SHSD”所必須的。
1.2 創建實常數
R,1,0.02
R,2
R,3
R,4
R,5
這里創建了5個實常數。
第1個實常數用于定義空心梁的厚度
第2-5個實常數分別用于定義4個接觸對。
1.2 創建材料類型
MP,EX,1,2e11
MP,PRXY,1,0.3
上述命令定義了材料的彈性模量和泊松比。
1.3 創建中間的空心梁
/VIEW,1,1,1
BLOCK,-0.14,0.14,-0.14,0.14,0,0.98
VDELE,1,,,0
ADELE,1,2,1,1
上述命令首先創建了一個長方體，
然后刪除了體本身，留下構成長方體的面，線和關鍵點。
最后又刪除了兩端的面。
結果如下圖。
1.4 創建空心梁與實心梁的連接部分
BLOCK,-0.15,0.15,-0.15,0.15,0.98,1
上述命令創建了實心梁和空心梁的聯接部分，是一塊實心板。
展開 基于ANSYS經典界面的實體-板單元連接建模
ANSYS提供了SHSD命令來建立這種連接。要使用該命令，首先需要創建接觸對，并且要對目標-接觸單元的關鍵字進行設置。下面的絕大多數操作都是圍繞該命令進行的。
【求解步驟】
1.前處理
1.1 創建單元
/PREP7
ET,1,SOLID187
ET,2,SHELL181
ET,3,TARGE170
KEYOPT,3,5,1
ET,4,CONTA175
KEYOPT,4,2,2
KEYOPT,4,12,5
上述命令分別定義了4種單元。
第1種是實體單元，第2種是殼單元，他們分別用于建模上述梁的實體部分和空心部分。
第3-4種則是用于模擬接觸部分，就是實體與空心的接觸部分。
這里對于這兩種單元均設置了關鍵字，這些關鍵字的設置是使用后面的命令“SHSD”所必須的。
1.2 創建實常數
R,1,0.02
R,2
R,3
R,4
R,5
這里創建了5個實常數。
第1個實常數用于定義空心梁的厚度
第2-5個實常數分別用于定義4個接觸對。
1.2 創建材料類型
MP,EX,1,2e11
MP,PRXY,1,0.3
上述命令定義了材料的彈性模量和泊松比。
1.3 創建中間的空心梁
/VIEW,1,1,1
BLOCK,-0.14,0.14,-0.14,0.14,0,0.98
VDELE,1,,,0
ADELE,1,2,1,1
上述命令首先創建了一個長方體，
然后刪除了體本身，留下構成長方體的面，線和關鍵點。
最后又刪除了兩端的面。
結果如下圖。
1.4 創建空心梁與實心梁的連接部分
BLOCK,-0.15,0.15,-0.15,0.15,0.98,1
上述命令創建了實心梁和空心梁的聯接部分，是一塊實心板。
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