板殼的案例
板殼單元的分析詳解 附板殼理論鐵摩辛柯下載
之后Mindlin發(fā)展了Reissner理論，該修正理論的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)至厚板殼，我們將其稱為Reissner-Mindlin板殼理論，亦為一階剪切變形理論。
Reissner-Mindlin橫截面假設(shè)
【總結(jié)】Kirchhoff理論忽略了剪切變形以及法向應(yīng)力對(duì)殼變形的影響。當(dāng)殼的厚度與寬度比h/L處于薄殼范圍時(shí)，采用Kirchhoff薄殼理論進(jìn)行計(jì)算可以減少計(jì)算量，而且誤差較小。
板殼結(jié)構(gòu)的CAE有限元分析
板殼結(jié)構(gòu)是一種厚度方向的尺寸小于長度和寬度方向尺寸的結(jié)構(gòu)。其中，表面為平面的稱為板，表面為曲面的稱為殼。由于殼體考慮表面曲率，從數(shù)值理論上來說要比板復(fù)雜很多。同時(shí)，板作為殼的一個(gè)特例，在實(shí)際分析時(shí)，完全可以被殼替代，也就是說殼更加通用。
1. 實(shí)物
板殼結(jié)構(gòu)以其優(yōu)良的輕量化和易于加工等性能，被廣泛應(yīng)用于汽車船舶和航空領(lǐng)域遙。比如我們常看到的汽車飛機(jī)車身覆蓋件，還有我們不常看到的潛艇，壓力容器等結(jié)構(gòu)，表面都是殼體結(jié)構(gòu)。
2. 理論
板殼理論是以彈性力學(xué)與若干工程假設(shè)（KIRCHHOFF假設(shè)，KIRCHHOFF-LOVE假設(shè)，等等）為基礎(chǔ)，研究工程中的板殼結(jié)構(gòu)在外力作用下的應(yīng)力分布、變形規(guī)律和穩(wěn)定性的學(xué)科。板殼理論在工程力學(xué)算是比較復(fù)雜的理論了。
3. 有限元建模分析
對(duì)于復(fù)雜的板殼結(jié)構(gòu)，WELSIM提供了一些方便快捷的解決方案。今天我們就通過一個(gè)簡(jiǎn)單的案例，來了解WELSIM所提供的對(duì)于殼體的支持功能。
3.1 CAD模型建立與導(dǎo)入
WELSIM內(nèi)可以建立簡(jiǎn)單的板型幾何模型，圖形界面如圖所示：
也可以導(dǎo)入STEP格式的CAD文件，如圖所示導(dǎo)入一個(gè)復(fù)雜的表面（Surface）模型。
用于是導(dǎo)入的模型，系統(tǒng)需要知道結(jié)構(gòu)的類型，我們會(huì)在屬性窗口中，將結(jié)構(gòu)類型（Structure Type）從Solid改為Shell。
結(jié)構(gòu)類型設(shè)置為Shell以后，會(huì)有新的厚度與積分點(diǎn)數(shù)量的屬性出現(xiàn)，用戶可以設(shè)置殼體的厚度。
3.2 網(wǎng)格劃分
目前v1.7版本的殼單元求解支持TRI3單元，所以我們選用TRI3網(wǎng)格的自動(dòng)劃分。簡(jiǎn)單設(shè)置一下參數(shù)，很快可以得到網(wǎng)格。劃分好的網(wǎng)格一共有263個(gè)節(jié)點(diǎn)，437個(gè)三角單元。
展開 談?wù)勎覍?duì)marc板殼單元功能的理解
所以，如果從精度上說，用板殼單元算題首選是marc。這是個(gè)人的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)nastran的quard4基于什么理論，是否有所改進(jìn)，還在摸索。但從我計(jì)算上來看，它的精度也比不上marc，對(duì)nastran比較了解的大俠，可以發(fā)表一下高見，它計(jì)算板殼問題似乎比較粗糙，不知為什么，是因?yàn)樗捎玫葏⒃脑騿幔繗g迎討論。學(xué)習(xí)有限元不僅僅局限于界面操作，對(duì)內(nèi)核的理論和假設(shè)條件也要充分了解，特別是每種單元采用的理論和算法。這樣才能內(nèi)外兼修，從深層次學(xué)習(xí)有限元！歡迎討論。
【JY】板殼單元的分析詳解
之后Mindlin發(fā)展了Reissner理論，該修正理論的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)至厚板殼，我們將其稱為Reissner-Mindlin板殼理論，亦為一階剪切變形理論。
Reissner-Mindlin橫截面假設(shè)
【總結(jié)】Kirchhoff理論忽略了剪切變形以及法向應(yīng)力對(duì)殼變形的影響。當(dāng)殼的厚度與寬度比h/L處于薄殼范圍時(shí)，采用Kirchhoff薄殼理論進(jìn)行計(jì)算可以減少計(jì)算量，而且誤差較小。
基于LS-DYNA及FLUENT的板殼結(jié)構(gòu)流固耦合分析
本文采用ANSYS顯示動(dòng)力分析模塊LS-DYNA及流場(chǎng)分析模塊FLUENT，對(duì)水下的板殼結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及其界面的流固耦合現(xiàn)象進(jìn)行了仿真分析。流場(chǎng)計(jì)算得到的界面壓強(qiáng)數(shù)據(jù)以外載荷的形式施加于結(jié)構(gòu)表面，使其產(chǎn)生位移及變形；同時(shí)，結(jié)構(gòu)的變化又進(jìn)一步影響了流場(chǎng)的分布。通過往復(fù)的雙向耦合迭代，得到了板殼結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)以及流場(chǎng)的分布情況。仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比表明，此方法適用于解決兼有大位移及較大變形特征的流- 固耦合問題。
1 前言
在自然界中，流-固耦合現(xiàn)象廣泛存在于航空、航天、汽車、水利、石油、化工、海洋以及生物等領(lǐng)域。很多實(shí)際問題中流體載荷對(duì)于結(jié)構(gòu)的影響不可忽略；同時(shí)，結(jié)構(gòu)的位移和變形也會(huì)對(duì)流場(chǎng)的分布產(chǎn)生重要影響。例如各種水下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)都需要考慮這種現(xiàn)象。
板殼是基本的結(jié)構(gòu)單元，研究其與流體相互作用的過程的仿真方法對(duì)水下結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。文獻(xiàn)利用ANSYS/LS-DYNA對(duì)板殼結(jié)構(gòu)在水下爆炸沖擊載荷作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了仿真分析和試驗(yàn)研究，文獻(xiàn)對(duì)窄流道中柔性單板流致振動(dòng)引起的流-固耦合問題進(jìn)行了數(shù)值模擬，但以上文獻(xiàn)所進(jìn)行的分析均為板殼結(jié)構(gòu)處于約束狀態(tài)下的平衡位置附近的振動(dòng)耦合分析。利用ANSYS靜力學(xué)分析模塊以及CFX或FLUENT等流體分析模塊對(duì)有固定約束條件的板殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行流-固耦合分析的實(shí)例已經(jīng)很多，ANSYS Workbench中也有這方面的耦合實(shí)例。但是對(duì)于流體沖擊引起結(jié)構(gòu)的大位移以及較大變形的動(dòng)力學(xué)分析目前還不完善，有待進(jìn)一步的研究。因此本文應(yīng)用大型通用有限元分析軟件ANSYS13.0中的顯示動(dòng)力分析模塊LS-DYNA以及流體分析模塊FLUENT，對(duì)受流體沖擊作用下兼有大位移及較大變形的板殼結(jié)構(gòu)的流-固耦合作用進(jìn)行了仿真分析。
展開 板殼非線性有限元穩(wěn)定性分析
隨著復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，復(fù)合材料板殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性特性，包括屈曲和后屈曲特性，成為設(shè)計(jì)人員十分關(guān)注的一個(gè)問題。為此，本文采用商用有限元軟件NASTRAN對(duì)復(fù)合材料板殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。首先，為了驗(yàn)證有限元模型和分析過程的正確性，分析了矩形薄板在受到面內(nèi)均勻和線性分布載荷作用下的穩(wěn)定性問題，并與《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)了《手冊(cè)》中個(gè)別情況的數(shù)據(jù)不夠精確，給出了正確結(jié)果；還分析了雙向加載復(fù)合材料加筋薄板穩(wěn)定性問題，與已有的結(jié)果相比較，討論了誤差原因。其次，分析了三種典型邊界條件下多種邊長比矩形薄板在受到面內(nèi)非均勻載荷作用下的穩(wěn)定性問題，引入了當(dāng)量載荷因子并給出了相應(yīng)的公式以方便設(shè)計(jì)者的使用。然后，分析了球殼、柱殼和加筋柱殼的非線性穩(wěn)定性問題，給出了屈曲和后屈曲全過程，并與現(xiàn)有的文獻(xiàn)結(jié)果相比較，再次驗(yàn)證了有限元模型和分析殼的非線性穩(wěn)定性過程的正確性。第四，在此基礎(chǔ)上分析了某復(fù)合材料加筋雙曲率殼非線性穩(wěn)定性問題，給出了殼受橫向集中載荷、剪切載荷和兩種載荷的聯(lián)合作用下的屈曲和后屈曲全過程的結(jié)果，以及聯(lián)合載荷作用下的相關(guān)曲線，為復(fù)合材料雙曲加筋殼設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了參考，也為采用新的計(jì)算方法研究此類結(jié)構(gòu)提供了對(duì)比數(shù)據(jù)
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ICEM板殼偏置問題
在ICEM里面可以設(shè)置板殼的厚度，但在哪設(shè)置其偏置呢？就像ansys workbench中的offset type一樣的功能。附件是我截的ansys workbench中的offset type選擇圖片。謝謝您的幫助先！
板殼結(jié)構(gòu)的有限元模態(tài)分析
工程結(jié)構(gòu)分析中，除了常見的實(shí)體單元，板殼單元也是應(yīng)用廣泛的一種有限元方法單元。尤其是在分析曲面薄壁結(jié)構(gòu)中，殼單元比用實(shí)體單元方法效率要高很多，因此實(shí)際工程中廣泛應(yīng)用。
通用有限元軟件WELSIM同時(shí)也支持對(duì)殼體結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析功能。只需要簡(jiǎn)單的設(shè)置，用戶可以方便、快速、準(zhǔn)確的得到結(jié)構(gòu)件的固有頻率和振型。下面我們以薄壁圓筒為例，看看如何對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析。
打開WELSIM軟件后。首先設(shè)置材料屬性。添加一個(gè)材料節(jié)點(diǎn)，并命名為myMat，設(shè)定楊氏模量為7.1e7 kg/(mm s2)，泊松比0.33，質(zhì)量密度2.7e-6 kg/mm3。這是一個(gè)鋁合金的材料。
設(shè)置分析類型，在FEM項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)屬性中，設(shè)置分析類型為模態(tài)（Modal）。
通過導(dǎo)入含有曲面（Surface）幾何體的STEP文件來建立空心圓柱模型。并賦予myMat材料屬性。由于是板橋結(jié)構(gòu)，還需要在Structure Type屬性中，設(shè)置為殼體(Shell)，并設(shè)置殼體厚度（Thickness）為1。如圖所示：
在網(wǎng)格設(shè)置中，設(shè)置最大單元尺寸為2，其他采用默認(rèn)設(shè)置。共生成了7,207個(gè)節(jié)點(diǎn)，14,288個(gè)Tri3單元。
對(duì)于沒有約束的三維結(jié)構(gòu)，前6階的固有頻率為零。對(duì)于此薄壁圓筒模型，我們將一端的位移固定住。如圖所示，
點(diǎn)擊求解按鈕。系統(tǒng)默認(rèn)是計(jì)算前6階模態(tài)，所以我們添加6個(gè)變型結(jié)果節(jié)點(diǎn)，來分別查看振型。為了更好的觀察變形，我們將變形顯示放大了10倍。
一階振型，固有頻率為297.8Hz。
二階振型，固有頻率為297.8Hz。
三階振型，固有頻率為379Hz。
四階振型，固有頻率為379Hz。
展開 板殼后屈曲行為（精）
板殼后屈曲行為（精）
作者：沈惠申 著
出版社：上海科學(xué)技術(shù)出版社
出版日期：2002-10-1
ISBN：7532365212
字?jǐn)?shù)：328000
印次：1
版次：1
紙張：膠版紙
定價(jià)：37 元當(dāng)當(dāng)價(jià)：29 元節(jié)省：8.00 元鉆石vip價(jià)：27.55 元
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目錄
符號(hào)表
第一章 復(fù)合材料層合剪切板的非線性理論
1.1 引言
1.2 Reddy高階剪切板理論
1.3 廣義Karman型大撓度方程
1.4 求解方法
1.5 關(guān)于屈曲荷載存在性的討論
參考文獻(xiàn)
第二章 薄板的后屈曲行為
2.1 引言
2.2 各向同性矩形薄板在單向壓縮作用下的后曲
2.3 矩形在橫向壓力和面內(nèi)壓縮共同作用下的后屈曲
2.4 彈性基礎(chǔ)上層合薄板在面內(nèi)壓縮作用下的后屈曲
2.5 彈性基礎(chǔ)上層合薄板在非均勻熱場(chǎng)作用下的熱后屈曲
2.6 彈性基礎(chǔ)上層合薄板在機(jī)械荷載和熱荷載共同作用下的后屈曲
參考文獻(xiàn)
第三章 各向同性剪切板的后屈曲行為
3.1 引言
3.2 各向同性中厚板在單向壓縮作用下的后屈曲
3.3 彈性基礎(chǔ)上中厚板在非均勻熱場(chǎng)作用下的熱后屈曲
3.4 彈性地基上中厚板在機(jī)械荷載和熱荷載共同作用下的后屈曲
3.5 彈性基礎(chǔ)上中厚板在橫向壓力和面內(nèi)壓縮共同作用下的后屈曲
3.6 彈性基礎(chǔ)上中厚板在熱荷載及預(yù)加橫向壓力共同作用下的熱后屈曲
參考文獻(xiàn)
第四章 復(fù)合材料層合剪切板的后屈曲行為
4.1 引言
4.2 層合剪切板在單向壓縮作用下的后屈曲
4.3 層合剪切板在橫向壓力和面內(nèi)壓縮共同作用下的屈曲
4.4 層合剪板在機(jī)械荷載和熱荷載共同作用下的屈曲
4.5 層合剪切板在非均勻熱場(chǎng)作用下的熱后屈曲
4.6 材料性能和溫度變化有關(guān)時(shí)層合剪切板的熱后屈曲
4.7
展開 NEi Nastran復(fù)合材料培訓(xùn)
■板殼和梁?jiǎn)卧孛嫘螤睿篘Ei Nastran利用截面形狀工具可定義矩形、I型、槽型等各種形式；還可以定義各種函數(shù)曲線以模擬變厚度截面。
3.特殊層合結(jié)構(gòu)的模擬
變厚度板殼鋪層切斷：將切斷的某鋪層厚度定義為零，即可模擬鋪層切斷前后的板殼實(shí)際形狀。
不同鋪層板殼的節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)：NEi Nastran板殼層單元的節(jié)點(diǎn)均可偏置到任意位置，使不同鋪層數(shù)板殼的節(jié)點(diǎn)在中面或頂面、底面對(duì)齊。
蜂窩/泡沫夾層結(jié)構(gòu)：NEi Nastran通過板殼層單元來模擬夾層結(jié)構(gòu)的特性，夾層面板和芯子可以是不同材料。
板－梁－實(shí)體組合結(jié)構(gòu)：NEi Nastran將實(shí)體、板殼與梁等不同類型單元通過MPC技術(shù)相聯(lián)系，各類單元的節(jié)點(diǎn)不需要重合并協(xié)調(diào)，便于葉片等復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型的處理。 針對(duì)復(fù)雜裝配體，NEi Nastran還提供自動(dòng)接觸功能，完成復(fù)雜裝配體的分析。自動(dòng)接觸功能使建模時(shí)間減少80%以上。
4.復(fù)合材料有限元模型的檢查
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模型建立后，可以將板殼和梁?jiǎn)卧@示為實(shí)際形狀，還可以通過圖形顯示和列表直觀地觀察鋪層厚度、鋪層角度和鋪層組合形式，方便模型的檢查及校對(duì)。
5.復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)分析
NEi Nastran層單元支持各種靜強(qiáng)度剛度、非線性、穩(wěn)定性和振動(dòng)特性等結(jié)構(gòu)分析。完成分析后，可以圖形顯示或輸出每個(gè)鋪層及層間的應(yīng)力和應(yīng)變等結(jié)果（雖然一個(gè)單元包含許多鋪層），根據(jù)這些結(jié)果可以判斷結(jié)構(gòu)是否失效破壞和滿足設(shè)計(jì)要求。
6.復(fù)合材料失效準(zhǔn)則
NEi Nastran已經(jīng)預(yù)定義了多達(dá)6種種復(fù)合材料破壞準(zhǔn)則來評(píng)價(jià)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)安全性，包括最大應(yīng)變/應(yīng)力失效準(zhǔn)則、蔡－吳（Tsai-Wu）準(zhǔn)則、希爾、霍夫曼、NASA LaRCO2，Puck PCP ,MCT。用戶可以根據(jù)實(shí)際分析項(xiàng)目的不同選擇不同的失效準(zhǔn)則。
NEi Nastran Composites Training.pdf
展開 
補(bǔ)強(qiáng)圈，板殼式熱交換器，料倉等規(guī)范更新
其中與壓力容器行業(yè)有關(guān)的有：
標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)
標(biāo)準(zhǔn)名稱
代替標(biāo)準(zhǔn)
批準(zhǔn)日期
實(shí)施日期
NB/T 11025-2022
補(bǔ)強(qiáng)圈
JB/T 4736-2002
2022-11-4
2023-5-4
NB/T 11026-2022
板殼式熱交換器
2022-11-4
2023-5-4
NB/T 47003.1-2022
常壓容器 第 1 部分：鋼制焊接常壓容器
NB/T 47003.1-2009
2022-11-4
2023-5-4
NB/T 47003.2-2022
常壓容器 第 2 部分：固體料倉
NB/T 47003.2-2009
2022-11-4
2023-5-4
NB/T 47011-2022
鋯制壓力容器
NB/T 47011-2010
2022-11-4
2023-5-4
NB/T 47018.4-2022
承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件 第 4 部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑
NB/T 47018.4-2017
2022-11-4
2022-12-31
NB/T 47018.6-2022
承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件 第 6 部分：鋁及鋁合金焊絲和填充絲
NB/T 47018.6-2011
展開 ANSYS復(fù)合材料仿真分析及其在航空領(lǐng)域的應(yīng)用
板殼和梁?jiǎn)卧孛嫘螤睿篈NSYS利用截面形狀工具可定義矩形、I型、槽型等各種形式；還可以定義各種函數(shù)曲線以模擬變厚度截面。
3.特殊層合結(jié)構(gòu)的模擬：
變厚度板殼鋪層切斷：將切斷的某鋪層厚度定義為零，即可模擬鋪層切斷前后的板殼實(shí)際形狀。
不同鋪層板殼的節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)：ANSYS板殼層單元的節(jié)點(diǎn)均可偏置到任意位置，使不同鋪層數(shù)板殼的節(jié)點(diǎn)在中面或頂面、底面對(duì)齊。
蜂窩/泡沫夾層結(jié)構(gòu)：ANSYS通過板殼層單元來模擬夾層結(jié)構(gòu)的特性，夾層面板和芯子可以是不同材料。
板－梁－實(shí)體組合結(jié)構(gòu)：ANSYS將實(shí)體、板殼與梁等不同類型單元通過MPC技術(shù)相聯(lián)系，各類單元的節(jié)點(diǎn)不需要重合并協(xié)調(diào)，便于飛機(jī)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型的處理。
4.復(fù)合材料有限元模型的檢查：復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模型建立后，可以將板殼和梁?jiǎn)卧@示為實(shí)際形狀，還可以通過圖形顯示和列表直觀地觀察鋪層厚度、鋪層角度和鋪層組合形式，方便模型的檢查及校對(duì)。
5.復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)分析ANSYS層單元支持各種靜強(qiáng)度剛度、非線性、穩(wěn)定性、疲勞斷裂和振動(dòng)特性等結(jié)構(gòu)分析。完成分析后，可以圖形顯示或輸出每個(gè)鋪層及層間的應(yīng)力和應(yīng)變等結(jié)果（雖然一個(gè)單元包含許多鋪層），根據(jù)這些結(jié)果可以判斷結(jié)構(gòu)是否失效破壞和滿足設(shè)計(jì)要求。
6.復(fù)合材料失效準(zhǔn)則ANSYS已經(jīng)預(yù)定義了三種復(fù)合材料破壞準(zhǔn)則來評(píng)價(jià)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)安全性，包括最大應(yīng)變/應(yīng)力失效準(zhǔn)則，蔡－吳（Tsai-Wu）準(zhǔn)則。每種強(qiáng)度準(zhǔn)則均可定義與溫度相關(guān)，考慮不同溫度下的材料性能。另外，用戶也可自定義最多達(dá)六種的失效準(zhǔn)則，對(duì)特殊復(fù)合材料進(jìn)行失效判斷。
7.復(fù)合材料結(jié)構(gòu)層間剪切應(yīng)力：復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的層間剪切應(yīng)力，幾乎完全依靠層間界面的樹脂基體承載，很容易導(dǎo)致層合結(jié)構(gòu)的分層破壞，是整個(gè)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。通常的有限元分析依據(jù)經(jīng)典的層合板理論，各鋪層按平面應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算，不考慮層間應(yīng)力，不夠精確。
展開 ANSYS中薄殼厚殼分類及單元特性
⑶ 中面與偏置
大多數(shù)板殼單元的節(jié)點(diǎn)描述單元中面的位置，低階單元 SHELL181 可使用SECOFFSET 將節(jié)點(diǎn)偏置到單元的頂面、底面或用戶指定位置， 高階單元如 SHELL91 和 SHELL99 可使用 KEYOPT(11) 將節(jié)點(diǎn)偏置到單元的頂面或底面，即節(jié)點(diǎn)所描述的不再是單元中面，而是單元的頂面或底面等。
⑷ 小應(yīng)變與有限應(yīng)變
所有板殼單元都支持大變形（大轉(zhuǎn)動(dòng)），但 SHELL63 不支持材料非線性和有限應(yīng)變，SHELL43、SHELL91、SHELL93 和 SHELL181 支持有限應(yīng)變，SHELL181 可計(jì)算因板殼“伸展”而引起的厚度變化，而 SHELL93 則不能。
展開 ABAQUS喵星人教你學(xué)會(huì)鋼筋混凝土殼單元的前處理與后處理
ABAQUS中的殼單元大家通常用于模擬鋼板等鋼結(jié)構(gòu)，對(duì)于混凝土板殼，新手可能對(duì)內(nèi)部的配筋方式，以及前后處理方法可能存在各種問題。實(shí)際上，ABAQUS提供了鋼筋混凝土板配筋的接口，這種“寫入式”而不進(jìn)行直接建模的方法通常比較冷門且后處理相對(duì)不主流。今天喵星人就通過一個(gè)教程教你學(xué)會(huì)鋼筋混凝土殼單元的前處理與后處理。
0.前提
使用板殼單元的有限元模擬必須有兩個(gè)前提：
1、板殼力學(xué)及殼單元通常應(yīng)用于一個(gè)方向尺寸遠(yuǎn)小于另外兩個(gè)方向（通常不超過1/5）的結(jié)構(gòu)。
喵星人點(diǎn)評(píng)：大家總有一個(gè)誤區(qū)，總覺得實(shí)體單元的精度最高，實(shí)則不然。對(duì)于板殼結(jié)構(gòu)，由于其采用了Kirchhoff板假定，在此情況下相比實(shí)體單元，殼單元形函數(shù)更加逼近實(shí)際結(jié)構(gòu)，其計(jì)算精度與計(jì)算代價(jià)均優(yōu)于采用實(shí)體單元。
2、由于采用Kirchhoff板假定，即忽略混凝土板中鋼筋的粘結(jié)滑移行為，因此在精細(xì)化的鋼筋混凝土滯回模型中通常不再適用。
1、前處理
1.1 縱橫方向與局部坐標(biāo)系
配筋的板殼單元，尤其是兩個(gè)平面方向差異配筋的板殼單元，必須指定坐標(biāo)系，且喵星人建議使用局部坐標(biāo)系。這是為了避免在裝配件中因旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致整體坐標(biāo)系的變換。本案例中的坐標(biāo)系指派如圖所示。需要注意的是，鋼筋縱橫方向與局部坐標(biāo)系方向直接掛鉤。
1.2 配筋面積/間距/方向
殼單元的配筋方法需在“編輯截面”中完成，不能直接建立線單元鋼筋。采用“寫入式”的建模方法，如下圖所示。
其實(shí)這種方法很像設(shè)計(jì)軟件中的操作，即通過加勁的方式考慮配筋混凝土。
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