ansys整體式建模
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys整體式建模的視頻教程
【01】基于ANSYS的鋼筋混凝土梁開裂過程模擬(分離式建模)教程
? ? ? ?錄制這個(gè)課程是看到好多的人咨詢混凝土分離式建模的問題，特別是如何去方便的建立鋼筋模型。這里我采用了先建立鋼筋然后建立混凝土模型，建立保護(hù)層等一些，更加的符合實(shí)際的情況。我在建模過程中的重難點(diǎn)做了講解，以及后處理，結(jié)果的分析，理論解的計(jì)算等等。 ? ? ? 這個(gè)課程分三小節(jié)，第一節(jié)主要講基本的知識，第二節(jié)主要講建模的知識，第三節(jié)主要講后處理以及結(jié)果的比較。 ? ? ?
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ansys整體式建模的實(shí)例教程
01 ANSYS中的鋼筋混凝土
目前在ANSYS中模擬鋼筋混凝土主要有以下幾種方法：整體式建模、分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）、分離式建模（考慮粘結(jié)滑移）、使用“Embed”方法（編寫弘文件）、使用REINF單元等。
以下是幾種鋼筋混凝土的模擬思路：
接下來一段時(shí)間內(nèi)，筆者將通過多個(gè)帖子用實(shí)例逐個(gè)介紹ANSYS中以上模擬鋼筋混凝土的方法。可關(guān)注筆者的技術(shù)鄰賬號和公眾號，及時(shí)學(xué)習(xí)！
02 整體式建模方法
整體式模型即將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋彌散到整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)中（采用混凝土實(shí)體單元SOLID65中自帶的配筋率實(shí)常數(shù)設(shè)置）。
其優(yōu)勢在于建模簡單快捷，計(jì)算收斂性較好，劣勢在于其計(jì)算結(jié)果粗略。特別對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件較多，且混凝土結(jié)構(gòu)配筋非最主要研究對象時(shí)，建議采用整體式建模方法模擬鋼筋混凝土構(gòu)件。
定義了配筋率后的鋼筋混凝土梁
03 案例分析
如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用整體式建模方法模擬，著重展示配筋率實(shí)常數(shù)計(jì)算和賦值方法。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
為簡化計(jì)算，建立鋼筋混凝土梁的1/2對稱模型，支座和加載頭建立鋼墊片，墊片與梁之間采用MPC算法粘結(jié)。
受壓區(qū)和受拉區(qū)縱筋配筋率需要分別定義，故用工作平面切割出受壓區(qū)和受拉區(qū)。
展開 點(diǎn)擊Apply 應(yīng)用；
5、自動生成網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，取消Suspend Object Updates；
6、生成網(wǎng)格，對網(wǎng)格細(xì)節(jié)部分進(jìn)行查看；
7、網(wǎng)格分析，網(wǎng)格質(zhì)量滿足計(jì)算要求；
8、壓縮機(jī)整體網(wǎng)格查看，導(dǎo)入ANSYS CFX進(jìn)行仿真計(jì)算；
。。。。。。
01 分離式建模方法（考慮粘結(jié)滑移）
半年沒更帖子，最近有時(shí)間繼續(xù)把坑補(bǔ)完。
上次介紹了ANSYS中模擬鋼筋混凝土構(gòu)件的分離式建模方法，鋼筋和混凝土之間的相互作用關(guān)系是共節(jié)點(diǎn)。而實(shí)際上，鋼筋與其附近的混凝土之間存在粘結(jié)-滑移的關(guān)系。
本文介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的一種進(jìn)階方法——分離式建模（考慮粘結(jié)滑移）
粘結(jié)-滑移作用通過在重合的鋼筋和混凝土節(jié)點(diǎn)上添加非線性彈簧combin39來考慮。這意味著在建立幾何模型和劃分網(wǎng)格時(shí)，需要注意以下兩點(diǎn)：
① 混凝土梁體和鋼筋需要分別建模（而非在梁體上切割出鋼筋線體后賦值）。
② 混凝土梁體的節(jié)點(diǎn)位置需要和鋼筋節(jié)點(diǎn)位置相重合（或接近），這意味著劃分網(wǎng)格時(shí)，需要協(xié)調(diào)兩者的單元尺寸。
混凝土與鋼筋節(jié)點(diǎn)位置重合（或靠近）
對于鋼筋混凝土梁，一般來說只需對縱筋考慮粘結(jié)-滑移作用。因此對位置重合的鋼筋和混凝土節(jié)點(diǎn)，在梁截面的兩個(gè)方向只須耦合其自由度，在縱向（縱筋方向）添加非線性彈簧Combin39即可。
其中，非線性彈簧的F-X屬性即是鋼筋混凝土粘結(jié)滑移關(guān)系（注意要乘以單元長度）。這個(gè)粘結(jié)滑移關(guān)系有大量可供參考的規(guī)范和文獻(xiàn)，可按需取用。
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用考慮粘結(jié)滑移的分離式建模方法模擬，此次計(jì)算中不考慮箍筋的建模。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型示意圖如下：
鋼筋混凝土梁模型示意圖
核心的命令流是如何寫一個(gè)循環(huán)，自動地對重合的混凝土和鋼筋節(jié)點(diǎn)施加耦合作用和非線性彈簧單元：
!
展開 01 分離式建模方法（共節(jié)點(diǎn)）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實(shí)常數(shù)來考慮鋼筋的“整體式建模方法”：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）
分離式建模即將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)按照其主要幾何構(gòu)造建模，并賦予其桿單元（LINK180等）屬性。又按照鋼筋網(wǎng)與混凝土的連接方法細(xì)分為“共節(jié)點(diǎn)”、“考慮粘結(jié)滑移”、“EMBEDDED方法”等。
鋼筋與混凝土共節(jié)點(diǎn)即鋼筋單元上的節(jié)點(diǎn)與其對應(yīng)重合位置的混凝土節(jié)點(diǎn)本身為共節(jié)點(diǎn)，這種方法忽略了鋼筋與混凝土間的粘結(jié)滑移作用，但勝在相對簡便，且在大多數(shù)情況下考慮粘結(jié)滑移與否對結(jié)果的影響不大。
要使網(wǎng)格劃分時(shí)鋼筋節(jié)點(diǎn)與混凝土節(jié)點(diǎn)本身為共節(jié)點(diǎn)，那么就要求幾何上鋼筋線（Line）本身就是混凝土體（Volume）體內(nèi)的線，這也是“共節(jié)點(diǎn)”的基本操作思路。下圖可以很好地幫助理解其原理：
02 案例分析
仍然是如下圖所示的一根鋼筋混凝土梁，使用共節(jié)點(diǎn)的分離式建模方法模擬，實(shí)例詳情可能與真實(shí)工程和試驗(yàn)相比有不合理之處，只借此著重展示共節(jié)點(diǎn)的整體式建模操作方法。
鋼筋混凝土梁尺寸簡圖
有限元模型（取1/2對稱結(jié)構(gòu)）示意圖如下，可見通過這種方法可詳細(xì)地考慮鋼筋籠的特征。
鋼筋混凝土梁模型示意圖
體現(xiàn)在實(shí)際操作中，核心的命令流是靈活使用工作平面變換（WP系列命令）、切割（VSBW）操作切割出鋼筋線，并用LATT命令對不同的鋼筋線進(jìn)行賦值。
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一、ANSYS Blade Modeler
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白內(nèi)障手術(shù)是當(dāng)今最常見的外科手術(shù)之一，在該手術(shù)中，患者的晶狀體由于光散射增加而變得渾濁，從而被人工晶狀體（IOL）取代。隨著白內(nèi)障人群越來趨于越年輕化，對優(yōu)質(zhì)鏡片的需求不斷增長，以提高可實(shí)現(xiàn)的圖像質(zhì)量并解決無需眼鏡聚焦的問題。衍射IOL通過同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)焦點(diǎn)來提供近距離和遠(yuǎn)距離的清晰視覺，從而提供了一種可行的解決方案，在本文中我們演示了如何通過使用用戶自定義表面（UDS）DLL來擴(kuò)展Zemax
01 分離式建模方法（考慮粘結(jié)滑移）
半年沒更帖子，最近有時(shí)間繼續(xù)把坑補(bǔ)完。
上次介紹了ANSYS中模擬鋼筋混凝土構(gòu)件的分離式建模方法，鋼筋和混凝土之間的相互作用關(guān)系是共節(jié)點(diǎn)。而實(shí)際上，鋼筋與其附近的混凝土之間存在粘結(jié)-滑移的關(guān)系。
本文介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的一種進(jìn)階方法——分離式建模（考慮粘結(jié)滑移）
01 分離式建模方法（共節(jié)點(diǎn)）
上次介紹了ANSYS中使用SOLID65中配筋率實(shí)常數(shù)來考慮鋼筋的“整體式建模方法”：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1794777
本文則介紹下一種ANSYS中鋼筋混凝土模擬的常用方法——分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）
01 ANSYS中的鋼筋混凝土
目前在ANSYS中模擬鋼筋混凝土主要有以下幾種方法：整體式建模、分離式建模（共節(jié)點(diǎn)）、分離式建模（考慮粘結(jié)滑移）、使用“Embed”方法（編寫弘文件）、使用REINF單元等。
以下是幾種鋼筋混凝土的模擬思路：
接下來一段時(shí)間內(nèi)，筆者將通過多個(gè)帖子用實(shí)例逐個(gè)介紹ANSYS
