1、midas FEA | 基本例題6基本例題6 橋墩-2基本例題6. 橋墩-2 圖1 橋墩例題模型熟悉FEA提供的實體建模功能和線性靜力分析。單位使用N、cm。建模方法柵格設置/基本線設定柵格后利用圓和輪廓線建立基本的線。² 在工作平面點擊鼠標右鍵打開關聯菜單。1. 在主菜單中選擇幾何 > 在工作平面上建立 > 柵格設置。²2. 確認柵格類型是否指定為四邊形矩形柵格。3. 在尺寸處輸入20。4. 勾選數量后輸入20。5. 點擊 。6. 在主菜單中選擇幾何 > 曲線 > 在工作平面上創建 > 2D 圓弧。7. 方法指定為 。8. (輸入圓心)位置處

2、輸入 0, 0 后按 。² 圓弧只能逆時針方向生成。9. (輸入起點)位置處輸入 0, 100 后按 。²10. (輸入終點)位置處輸入 0, -100 后按 。11. 點擊 。12. 在主菜單中輸入幾何 > 曲線 > 在工作平面上建立 創建> 2D輪廓線 。(圖2)13. 點擊 。14. 位置處輸入0, 100后按 。15. 位置 處輸入-100, 0后按 (相對距離dx, dy)。16. 點擊 。17. 在位置處輸入100,180后按 (半徑, 角度)。18. 點擊 后在位置輸入100,0后按 。19. 點擊鼠標右鍵結束輪廓線。20. 點擊 。(如圖2

3、)圖2 建立基本線移動復制1. 在主菜單里選擇幾何 > 轉換 > 平移。2. 點擊 ，屏幕選擇上一步最后生成的輪廓線。3. 選擇移動。4. 點擊 ，屏幕選擇Z-軸。5. 選擇移動。6. 在間距處輸入100。7. 點擊 。圖3 平移曲線3維圓弧1. 在主菜單中選擇幾何 > 曲線 > 創建3D > 3D 圓弧。2. 方法指定為 。3. (輸入中心位置)位置處輸入 -200, 0, 0 后按 。4. (輸入開始位置)位置處輸入 -100, 0, 0 后按 。² 將鼠標放到輪廓線的圓弧附近時自動會亮顯圓的四等分點。也可以利用捕捉功能通過鼠標點擊輸入坐標值以建立圓

4、弧。5. 點擊 四等分四分點捕捉(Toggle on)。²6. 將鼠標放到圓弧附近然后查看(輸入結束位置)位置處輸入-200, 0,100后點擊鼠標左鍵。7. 點擊 。P1P2P3圖4 三維圓弧3D直線1. 在主菜單中選擇幾何 > 曲線 > 創建3D > 3D直線。2. 點擊 四分點捕捉(捕捉關)。3. 點擊 頂點捕捉(捕捉開)。4. 如圖3建立連接點1和點2的線E。5. 點擊 。圖5 三維直線交叉分割/NURBS面1. 在主菜單中選擇幾何 > 曲線 > 交叉分割線。² 利用快捷鍵 Ctrl + A來顯示，選擇已顯示可以達到同樣的效果。2. 通

5、過拖動鼠標或者點擊 以顯示選擇全部線。²3. 點擊 后點擊 。4. 在主菜單中選擇幾何 > 曲面 > 建立創建 > 創建NURBS面。5. 點擊 如圖5選擇線A、B、C、D、E。² 此例題生成NURBS 面時直接使用程序的默認值。6. 點擊 預覽按鈕確認生成面的形狀，然后通過調整NURBS面對話框中的各參數以建立理想的形狀。²7. 點擊 。擴展1. 在前處理工作樹中選擇上一步建立的NURBS面后在關聯菜單中選擇隱藏。2. 在主菜單中選擇幾何 > 生成幾何體 > 擴展。² 可以通過快捷鍵修改選擇過濾。先點擊模型窗口的空白處然后

6、按相應形狀的快鍵即可。例如選擇線時按E。3. 點擊 將選擇過濾 指定為線(E)后參考圖5選擇線B和線C。²4. 點擊 將選擇過濾。指定為基準軸(A)，然后在模型窗口或者工作目錄樹中選擇Z-Axis。5. 在長度處輸入100。6. 點擊 。7. 選擇過濾指定為線(E)后參考圖35選擇線D，點擊選擇擴展方向選擇Z-Axis。8. 在長度處輸入500。9. 勾選反向后點擊 。10. 在工作目錄樹里選擇選擇全部的曲線然后在關聯菜單中選擇隱藏。11. 在工作目錄樹里選擇全部的曲面后在關聯菜單中選擇顯示。î 通常，在使用擴展命令生成曲面時所用到的曲線與此曲面的邊界線是一致的。但是對于N

7、URBS面，有時NURBS曲面的邊界線與擴展此NURBS所用到的線不一致。如在此例題中，其NURBS面的邊界線就和擴展生成NURBS面所用的曲線不一致。故擴展其它曲面時，未使用NURBS曲面的邊界線（將此NURBS面隱藏），而是使用了先前建立的曲線。如果利用NURBS面的邊界線來擴展其他曲面，則曲面之間的縫合可能會比較麻煩。鏡像1. 在主菜單中選擇幾何 > 轉換 > 鏡像。2. 點擊 選擇全部的面(4個面)。3. 選擇平面。4. 點擊 選擇XZ-Plane。5. 勾選復制對象。6. 點擊 。7. 點擊 選擇全部的面(8個)。8. 選擇平面。9. 點擊 選擇YZ-Plane。10.

8、勾選復制對象。11. 點擊 。平面1. 點擊 前視圖。2. 在主菜單中選擇幾何 > 曲面 > 創建 > 平面。3. 點擊 利用窗口選擇橋墩上部的所有曲線(8個線)。4. 點擊 預覽按鈕查看即將生成的面。5. 點擊 。6. 點擊 利用窗口選擇選擇橋墩下部的所有曲線(4個線)。7. 點擊 預覽按鈕查看即將生成的面。8. 點擊 。î 選擇過濾指定為線（E）時，除了可以選擇獨立的曲線，還可以選擇作為面組、面或者線組存在的曲線。如果沒有將獨立的曲線隱藏，那么此曲線線和面的邊界線會重復存在，所以就有可能誤選。如果選擇的線的個數與例題中說明的不一樣就需要確認一下是否隱藏了所有的獨

9、立的曲線。縫合1. 在主菜單中選擇幾何 > 曲面 > 縫合曲面。2. 點擊 選擇模型窗口中的所有曲面。3. 在誤差處輸入0.1。4. 勾選生成實體。² 誤差范圍以外的銜接處無法縫合時，會標記為紅色的線。當發現有紅色的線，可適當的增大誤差值。5. 點擊 預覽按鈕確認沒有紅色的自由線后點擊 。²圖6 生成的實體網格3D自動網格劃分對實體劃分網格。1. 在主菜單里選擇網格 > 自動網格劃分 > 自動實體網格。2. 點擊選擇生成的實體。3. 網格尺寸的單元尺寸處輸入30 。4. 在特性中輸入1。5. 勾選生成高次單元。6. 點擊 預覽按鈕確認節點的分布狀況。

10、7. 點擊 。圖7 實體網格分析特性和材料1. 在主菜單中選擇分析 > 特性 。2. 在 鍵的 ，點擊3D。3. 在名稱中輸入 Conc 。4. 點擊 鍵后,在材料管理對話框中選擇 。5. 確認是否指定為 各向同性 標簽。6. 在名稱中輸入 Conc 。7. 在彈性模量 中輸入 2.4e6 。8. 在泊松比中輸入 0.167 。9. 在重量密度中輸入 2.452e-2 。10. 選擇模型類型為彈性。11. 點擊 。12. 在材料管理對話框中點擊 。13. 在創建與修改3D特性對話框中確認是否指定為 1 : Conc 后點擊 。14. 點擊 。圖8 特性對話框圖9 材料對話框邊界條件1.

11、點擊 前視圖。2. 在主菜單中選擇分析 > 邊界條件 > 約束。3. 點擊 。4. 在名稱中輸入 BC 。5. 點擊 。6. 點擊 。7. 在邊界組中選擇 BC 。8. 點擊 在模型窗口中選擇底面的全部節點(共189個節點)。(如圖10)9. 點擊 。10. 確認自由度是否指定為 T1, T2, T3 。11. 點擊 預覽按鈕確認約束分布狀態。12. 點擊 。圖10 邊界條件荷載1. 在主菜單中選擇 分析 > 荷載 > 自重。2. 點擊 。3. 在名稱中輸入 GRAV 。4. 點擊 。5. 在名稱中輸入 PRESS 。6. 點擊 。7. 點擊 。8. 在荷載組中選擇 G

12、RAV 。9. 在Z中輸入 -1 后點擊 。10. 在主菜單中選擇分析 > 荷載 > 壓力。11. 在荷載組中選擇 PRESS 。12. 確認類型指定為面壓力后對象中選擇3D Element單元面。13. 點擊 在模型窗口中選擇模型頂部的全部單元表面 (共166162個單元面) (如圖 11 )。14. 方向選擇為法向。15. 在P ( P1) 中輸入2。16. 點擊 預覽按鈕確認壓力的施加情況。17. 點擊 。圖11 荷載壓力分析工況為了進行結構分析生成分析工況。1. 在主菜單中選擇分析 > 分析工況。2. 點擊 。3. 在名稱中輸入 Linear 。4. 分析類型指定為

13、線性分析 線性靜態 。5. 在建立或修改初始模型的組目錄樹中選擇 Load 后拖動到使用應用。6. 點擊 。7. 在分析工況對話框中點擊 。圖12 分析工況對話框圖13 添加/修改分析工況對話框求解運行分析求解。1. 在主菜單中選擇分析 > 求解。信息窗口會顯示分析過程中的相關信息，當分析計算發生異常時，會出現一些提示錯誤的信息，要尤其注意。分析之前模型將被自動保存。分析結果以擴展名為*.FPB的二進制文件形式保存在模型文件同一文件夾下。分析結果信息是以文本形式保存在同一文件夾擴展名為*.OUT。圖14 求解分析結果位移查看在某荷載工況下結構的變形情況。1. 在工作目錄樹中選擇后處理標簽。2. 在工作目錄樹中雙擊結構線性靜態 > Linear(1) > 位移 > TDtXYZ(V) 。² 勾選動態時如設置發生變化，各步驟的結果變化顯示在畫面上。3. 在工具欄中選擇結果標簽。4. 點擊結果工具欄右測的 。²² 動態按鈕是切換形式的，因此點擊一次始終保持按住狀態，而且改變數據時在畫面自動顯示已改好的數據。5. 結果工具欄的渲染選項，指定為TDtXYZ(V)。6. 點擊 網格形狀按鈕選擇變形 + 未變形。7. 確認變形形狀。8. 在特性窗口中確認是否選擇為變形。9. 把變形前形狀類型指定為特