第四讲：结构力学有限元分析.ppt

添加材料及边界 板的材料属性 梁的材料属性 板的边界条件 划分网格 网格划分信息 网格划分 注：此时，梁与板还没有连在一起，我们需要将梁板相同位置的节点合并到一起，选择[meshing] ?[Edit mesh] ? [Collapse] ? [Nodes]，然后圈选所有节点，在信息窗口会显示合并掉了多少个节点。 节点合并 点击工具栏中“求解计算”按钮，完成模型的求解计算。 点击工具栏中的“后处理”按钮进入GID，查看计算结果。 位移场w方向变形结果云图 转角s变形结果云图 转角o变形结果云图 工程求解 后处理 有限元语言描述文件 为生成该问题有限元计算的所有程序源代码，针对之前的ELAB1.0有限元分析得到的微分方程弱形式，ELAB1.0软件提供简洁的有限元语言描述文件，包括微分方程描述文件、多物理场描述文件以及求解命令流控制文件。 针对该问题的有限元描述文件包括csulq4a.ges (板单元)，bmull2.ges(梁单元)， csugq4q.glt(板坐标转换文件)， bmugl2.glt(梁坐标转换文件)， beam.mdi， beam.gcn 在csulq4a.ges给出单元的待求未知量，涉及到的材料参数，单元的形函数表达式，刚度矩阵表达式和载荷表达式，以及为描述刚度矩阵和载荷向量而自定义的函数。 以下给出微分方程描述文件中与微分方程弱形式对应的部分(详细的解析见《有限元分析基础和应用》中相关章节)： 微分方程描述文件csulq4a.ges DISP u v w c 未知变量定义微分方程弱形式中的变量 kx ky kxy θz MATE pe pv thick fq rou alpha 材料参数行对应微分方程弱形式中的变量 E ν t q 微分方程弱形式： 未知变量： 材料参数： 本构： 板结构微分方程描述文件 DIST= +[ekx;ekx]*fact*1. +[ekx;eky]*fact*pv +[eky;ekx]*fact*pv +[eky;eky]*fact*1. +[ekxy;ekxy]*fact*(1.-pv)/2. +[ex;ex]*fact2*(1.) +[ex;ey]*fact2*(pv) +[ey;ex]*fact2*(pv) +[ey;ey]*fact2*(1.) +[exy;exy]*fact2*((1.-pv)/2.) +[c;c]*fact2*1.0e-8 单元刚度矩阵对应微分方程弱形式中的左端项 单元刚度矩阵： LOAD=+[u]*fx+[v]*fy+[w]*fz 单元载荷向量对应微分方程弱形式中的右端项 单元载荷向量： 板结构坐标转换文件csugq4q.glt 在坐标转换文件csugq4q.glt中给出整体与局部坐标转换相关的变量名以及转换矩阵，详见《有限元分析基础和应用》中相关章节) 梁结构微分方程描述文件bmull2.ges及梁结构坐标转换文件bmull2.glt可参考上个案例(三维梁结构的 对应分析) 多物理场描述文件com.mdi 3dxyz #a 0 6 u v w s o c glt csugq csulq csugl2 csull2 # 坐标系 a场有0个初值，6个自由度 a场方程描述文件+单元类型和积分方法 结束标志 求解命令流控制文件com.gcn DEFI a ell START a SOLVSTRUCT a gidres(coor0); a场+算法 (空一行) 初始化a场 求解a场 输出gid格式的结果文件 由以上有限元脚本文件，利用ELAB1.0有限元软件后台自动生成系统，即可生成针对具体问题的有限元程序代码，对于结构力学中常用的桁架结构，梁结构，板结构以及梁板组合结构，ELAB1.0以公式库的形式给出。 * * 第四讲结构力学有限元分析 元计算技术部 本讲通过结构力学问题中的两个案例，梁结构和梁板组合结构的力学分析，从ELAB1.0有限元分析、ELAB1.0操作、ELAB1.0有限元文件描述三个方面进行介绍，旨在让大家可以用ELAB1.0软件公式库对自己的问题进行分析计算，而通过对有限元描述文件的介绍，可以解决大家遇到的特殊问题。 梁结构有限元分析 梁板组合结构有限元分析 ELAB1.0有限元分析 ELAB1.0模型向导实现 ELAB1.0脚本对微分方程弱形式的对应 ELAB1.0有限元分析 ELAB1.0模型向导实现 ELAB1.0脚本对微分方程弱形式的对应 梁结构有限元分析 工程背景 已知一空间梁结构如下图所示，界面尺寸及材料性能