铁路轨道有限元分析.docVIP

首先，是用AutoCAD或ANSYS将轨道的几何模型建好，转成IGES格式，保存成文件，这一步工作比较繁琐但没有技术麻烦，为了方便大家，现将其上传。见附件。 接着建模型导入ANSYS： Filegt;Importgt;IGES 定义单元1：Mesh200-----用于对平面的单元划分，注意要在Options中设置单元为4节点平面单元（QUAD 4-NODE） 定义单元2：Solid45------用于实体的单元类型。 单元的形成是二维拖拉成三维！ 定义轨道材料常数：弹性模量210GPa，泊松比0.3。 进行平面单元划分之前，先进行合并重节点及压缩节点操作。操作完毕后，平面的线如图所示。 图片附件: 217060-Rail_Line-embed.jpg (2004-4-3 16:23, 0 bytes) 尝试过用自由网格划分的办法，可是拖拉后，三维单元效果不理想。不是畸变单元太多就是总的单元数太大。最终决定用映射方法进行网格划分。 总体的思路就是将轨道分成三部分：轨头，腹肋和底座。先将现有的面积删除然后重新定义两根线，再由线重新定义面积。同时将L1和L15一分为二！如图所示。 图片附件: 217071-Rail_Area-embed.jpg (2004-4-3 16:36, 0 bytes) ??????????????????????????????????????????????????10 ???????????????????????????????????????????1? ?? ?? ?? ?? ?1 ?????????????????????????????????????????4? ?? ?? ?? ?? ?? ? 4 ??????????????????????????????????????????4? ?? ? 4? ?? ? 4 ??????????????????????????????????????????????10? ???10 ???????????????????????????????????????????????????4 ?????????????????????????????????????????????2? ?? ?? ???2 ??????????????????????????????????????????4? ?? ?? ?? ?? ? 4 ???????????????????????????????????????2? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 2 ??????????????????????????????????????????????????16 然后将设置线的关联。 对轨头部分：上面三条线关联起来，下面三条线也关联起来，大概就是上下等分数为12，左右等分数为4。 对腹肋部分：上下等分数为4，左右等分数为10。 对支座部分：上面五条线关联起来，上下等分数为16，左右等分数为2。 设置好后，用映射方法划分网格，如图所示。? ? 图片附件: 217080-Rail_2DMesh-embed.jpg (2004-4-3 16:48, 0 bytes) 由于下面的工作具有很强的规律性，故而采用命令流方法。二维生成三维模型，并对轨枕处施加固定约束的命令流如下： RESUME,rail_2Dmesh,db? ?! 重新开始，导入二维网格划分后的模型 /prep7? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?! 进入前处理 NUMMRG,ALL, , , ,LOW? ? ! 合并重节点，保留低编号 NUMCMP,ALL? ?? ?? ?? ?? ?? ?! 压缩编号 EXTOPT,ESIZE,30,-0.3? ? ! 拖拉设置，在拖拉方向产生30个单元， ????????????????????????????????????! 最小的单元是最大单元的0.3， ???????????????????????????????????! 负号表示中间的单元小，两头的单元大 EXTOPT,ACLEAR,0? ?? ?? ?! 拖拉后不删除原来的面 EXTOPT,ATTR,0,0,0? ? MAT,1? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???! 拖拉后，体的材料特性 REAL,_Z4? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?! 拖拉后，体的实常数（默认） ESYS,0? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???! 单元坐标系（默认） VOFFST,1,568,? ?? ?? ???! 将面1向正法线方向拖拉568