槽鋼加筋板的板殼有限元

09-槽鋼加筋板的板殼有限元分析算例來源：《ANSYSWorkbench有限元分析實例詳解》（周炬、蘇金英著）算例制作：孟志華算例校核：關(guān)鍵詞：槽鋼、板殼單元、靜力分析、摘要本例題對一個加筋的槽鋼板進行有限元分析，槽鋼板被簡化為板殼組成的結(jié)構(gòu)。在有限元分析中，對于厚度方向上遠小于其長度和寬度的薄板類結(jié)構(gòu)，非常推薦使用板殼單元來建模并求解分析。相對于實體單元模擬薄板，板殼單元將極大地減少計算資源，并且一般其計算精度更好于實體單元。本例題可以學(xué)習(xí)掌握ANSYS中對面（板殼）模型的網(wǎng)格劃分、荷載施加，以及對板殼結(jié)構(gòu)的后處理。案例描述本算例對一個加筋的槽鋼板進行有限元靜力分析，槽鋼板被簡化為板殼組成的結(jié)構(gòu)。加筋的槽鋼板結(jié)構(gòu)形狀如下圖，結(jié)構(gòu)長度400mm，寬度22.5mm，且槽鋼主板厚度5mm，筋板厚度3mm。使用ANSYS材料庫自帶的鋼材料。結(jié)構(gòu)頂部翼板收到均布荷載的作用，槽鋼兩端固定，分析其變形量和應(yīng)力。3.1.打開ANSYSWorkbench，啟動幾何建模模塊（1） 首先啟動ANSYSWorkbench環(huán)境。（2） 然后通過【File】菜單或快捷按鈕，導(dǎo)入已有的“shell.wbpj”文件。文件已經(jīng)提供了中面抽取完成后的板殼幾何模型，并且已經(jīng)做了“共享拓撲”處理。（3） 確認靜力分析項目流程已經(jīng)創(chuàng)建：在Workbench的環(huán)境下，【ProjectSchematic】區(qū)域已經(jīng)創(chuàng)建了一個靜力分析的項目流程——而且，靜力分析的幾何模型，源自于上一個【Geometry】項目的幾何模型，兩個項目之間用連線表示模型或數(shù)據(jù)的傳遞關(guān)系。3齒.尋1賭.打輸開A鍬N顫S鼻Y赴S蝦W倍o泄r腰k渡b求e歪n龍c望h，扔啟雨動鑒幾獸何標(biāo)建盡模模塊新（續(xù)禽）（4）瓜在該乘靜力肯分析蛙的項寬目流鳴程中全，雙絕擊【M避od執(zhí)el洽】（也佩可使歉用鼠匠標(biāo)右納鍵彈宣出菜派單）湊，即屢可啟挑動并路打開M筒e創(chuàng)c嶄h該a摟n車i清c服a剝l模處塊嶄，月打抹開量該始模賄塊聾的鑄同廳時集，悉槽購鋼夫板姓模諒型絮會釀自上動瘋載花入掩。雜在Me單ch鴿an然ic冤al模連塊隊內(nèi)秀，代將淚進偶行蜜網(wǎng)死格融劃今分藥、怕荷揀載邪施短加誼、劣求截解杜計覺算蒼、腫后午處旁理鉗等婦工殺作疏。3句.伍2捎.進套入M虎e市c綿h惹a蔽n魔i詞c左a俗l，雙進絡(luò)行勻幾判何灶和孫截軌面臂檢意查袍及礦材在料訊設(shè)殖置（1）敵檢雀查瀉幾小何羽模征型竿：沃在M動e蜜c久h唉a丘n蘭i迫c搞a耗l模隸塊愿中介，毀左棕側(cè)尸目壇錄迫樹【O濟ut本li附ne累】下依逗次找掉到【注P議r樸o胞j裁e平c采t炒】擦-貧【酒M卡o簽d肆e著l齊】器-罰【置G侄e暗o筋m徹e營t欺r稍y袋】，稿該昆目紐奉錄事下棟為喊所臥有佳導(dǎo)還入設(shè)的冠幾頓何展模臉型徐。提示溪：因紛為在S績p括a嫩c膠e緩c巴l軌a由i決m建饑模敲時假使政用壞了宵“蒙共旋享其拓閱撲吹”小的桐設(shè)劈燕置慮，繁所愧以侵所霞有名的佛“躍面蜜”珍被綢歸到總綱到李“Ge胸om終”的幕目扭錄哲下素，鼓通臺常旨這廊代均表扭在借網(wǎng)旋格作劃掌分駝時超這征些院面篩的南邊啄界富將慢形撲成節(jié)共著節(jié)符點飲。3塑.妨2痕.進狐入M標(biāo)e拐c申h掙a建n朽i劫c佩a揪l，倆進銳行琴幾除何種和扎截持面粘檢吵查晴及基材爪料設(shè)置型（續(xù)吸）（2）絹檢查噴槽鋼鍵板的辮厚度釀是否派正確懲：鼠主標(biāo)點嫩擊目姜錄樹盯中列毯出的烘每一部個面嫌，在銀各個康面模傅型對材應(yīng)的日“細件節(jié)設(shè)漁置面講板”份中，考檢查【T疑hi鉗ck銜ne雷ss知】厚耐度師是蘭否尼正序確迷，喪槽金鋼伸的穿翼酬板把和撿腹鋪板糾厚警度晌應(yīng)己為5m芳m，筋冬板的骨厚度紀(jì)應(yīng)為3m烘m。（3）狐檢查防槽鋼捎各板敏的材午料是予否正婦確：尼同樣塔，在之每個巷面的齊細節(jié)阻設(shè)置低面板偵中，【膜M呀a陳t喇e框r謠i款a焰l狼】夜-抬【隆A至s虹s信i柔g逃n涼m炎e珠n粱t陸】，巾檢音查沾是喝否常設(shè)援為翁系被統(tǒng)榨缺座省濃提墾供米的脂材閱料st皆ru壤ct危ur莖al程s篩te絹el。睛此弱處掛，疾可壤以輛為養(yǎng)每辱塊職板惱賦逐予牧材通料脆。提示哈：由排于在S贏p越a尋c慰e憑c惕l殊a挺i犧m建寨模瘡模盡塊撕中辟，嶼使疾用勺了“抽腹取肉中辣面”的方助法，場可以劉自動殿將原腫實體止模型深的厚搞度賦扶予中誰面模導(dǎo)型，嬌因此說，槽良鋼模員型中鋸所有悄的面尤都被每自動卸賦予滅了3蝴m巡壽m或5率m海m厚度懼。3.糧3.進行建網(wǎng)格貨劃分本例媽題采慮用系軟統(tǒng)默具認的誰網(wǎng)格軋尺寸寧即可神。（1）鏟完成錄網(wǎng)格趕劃分袍：直說接在減左側(cè)壟目錄塊樹【O炎ut臉li繼ne默】-任【M嘩es醬h】上鼠欠標(biāo)右劈燕鍵點柳擊，否彈出肢菜單色中選床擇Ge脅ne針ra茶te路M伯es壇h，即縮慧可完適成網(wǎng)補格劃喝分。提示俱：劃泛分完魄成后短，可莫以在旬目錄監(jiān)樹中用找到【圖M歡e慮s像h食】點棄擊煌，妹可同在帳其先細深節(jié)耍設(shè)蓮置最面琴板艇查犁看毅網(wǎng)調(diào)格貢質(zhì)蔥量屋和終數(shù)利量另。莖例磁如滅，染在【撞Q膨u尚a造l綠i稠t誘y喇】欄下現(xiàn)，可饞以查茄看網(wǎng)偶格質(zhì)瓜量，注在【S蒼ta艙ti左st演ic書s】欄絕下技可槳顯年示夫節(jié)腰點弱和界單娘元畝數(shù)益量敗，君進礦而陸評駁估何求嶼解四計莖算君所盞需油的告資滿源妙和肥時姑長甜。3延.數(shù)4閣.施葛加回荷危載清及惰約析束提示愉：A越N腥S康Y軌S提勸供竊了榴豐吐富議的關(guān)荷春載率和獄約促束杏條妨件次類冤型吹，舍可農(nóng)以懷模是擬維工膏程默中趟各鴨種毒工爺況椒和互固尸定常方蓬式赴，專讀嬸者國應(yīng)譯結(jié)府合籃例舉題芒和橫幫侮助兵，店嘗律試曾并勻深造入欠理不解適每跨一接個律荷愈載叨和斃約坦束晚條漂件刻，爐結(jié)欲合鋤工癥程雄實悶際詢靈責(zé)活櫻運擦用貢。滲設(shè)妻置程符玻合償實娃際犯的唉荷寺載多和懶約穗束扯，繳是密做疫好霧有免限輔元旦分龜析晌的領(lǐng)關(guān)誦鍵援一巷步敢，鏟務(wù)晝必貍重譯視。（1）敲施津加獅均苗布產(chǎn)力瓦荷家載釀：躺在祖目膚錄塊樹【練O鳥u谷t死l念i托n玩e政】森-北【火S醬t菊a涼t漸i葡c柏S舟t虹r帖u冒c壩t距u吹r久a悔l粥】上盒鼠迎標(biāo)愁右備鍵檔點謊擊疊，鹽在良彈訓(xùn)出君菜賓單侍中華使嫩用【I傭ns殼er徒t】曲-【影Pr趨es橋su應(yīng)re喪】，即扎添加訂一個西均布莊力荷聲載。熔然后逼在該P打r蹲e非s芬s瓜u余r爹e荷載帖的細刺節(jié)設(shè)陡置面就板中柿，設(shè)腹置加浩載位椅置、探方向寄、數(shù)腫值。具體殲操作識是，衰第一豆步，釘在細址節(jié)設(shè)扯置面靜板中豎的【G趕eo舞me伴tr確y】，方選瘋中頁槽尖鋼艱的他頂固面補作容為椅加復(fù)載曉部艱位浸，件并覆點返擊A柴p柿p沈l障y確認灰。最蹲后，握在面瞧板中擾的【珍M提a諸g釀n冊i雞t挎u篇d姑e伐】輸荒入1項M秩p牌a。痛均兇布遭力峽荷俯載撇，替系松統(tǒng)臘默替認遲正誦值搶為碗壓命，糟負閱值俱為雁拉駱，AN扒SY晌S哄Wo德rk蕩be聽nc癢h提供挎了強膝大和陡方便轉(zhuǎn)的模晶型可劣視性雕，讀桑者可險以通文過GU里I窗口慌自行穿檢查科。3.擺4.施改加攀荷渡載占及約羞束潔（議續(xù)債）（2）席施加香槽鋼兩端持固定上約束：閱在暑目型錄德樹【攝O翅u府t溉l說i灘n限e箏】以-赤【睬S吵t襖a傘t仁i倘c迫S姜t撇r叮u妙c吉t率u壞r懇a荒l垃】上犯鼠晉標(biāo)葡右析鍵育點耀擊佩，蠅在求彈刃出速菜之單她中喂使托用【擾I縣n前s忙e株r安t敞】佛-訪【絮F杠i成x故e千d榆S徑u戲p菌p恢o壩r塵t背】，奴即孝添纏加錘一最個骨固淋定陵約組束奴。眉在忙該Fi丘xe舅d聞Su脊pp繁or狼t約遙束旨的若細信節(jié)侄設(shè)助置更面岔板卸中燒，販設(shè)敞置喉約剪束手的如對殘象廁（報槽巨鋼屋兩棄端傻的壞邊椒線穩(wěn)）孩。哥具鮮體慎操默作傾是斥，銹按自住Ct充rl鍵遮，僵一芬次道性賄選冊中四槽院鋼攀板處兩蹦端腸的6條圈邊僑線固，富點貞擊A槐p桌p歌l榜y確認得。提悄示絨：選伍擇延邊稅線乓時夜，摩使落用久頂即部者快糊捷屑工劑具為欄迷的遵選替擇制工妙具帆，籠即繁在哀點柿、傘線矩、妨面臣、棉體察的頭選聯(lián)擇撇按跪鈕歲中伏切鳴換教為“線”，精再擴進妨行上選修擇淋操暈作損。3.善5.靜藥力朽分倘析脅求掘解本例朗題雖抵然使賴用了摧板殼臭模型頑，但杏仍為悠常規(guī)杯的靜促力、娃線性粥問題祥，因做此無預(yù)需進悠行更槽多的深求解帶控制粒。在客左邊擾目錄狂樹【O鼓ut顧li外ne做s】南-【文St灘at旦ic靠S侄tr頑uc感tu量ra畏l】或陜者【S嘆ol秘ut蛛io中n】位似置搏，碗點晝鼠耽標(biāo)桂右逆鍵懇，旦彈海出兇菜嫩單屈選So妥lv井e，進斧行求罪解。3.記6.應(yīng)力/位蜻移彩結(jié)邊果蛛后乞處伙理本例塘題求慰解約1分面鐘疏完衡成殺。（1）碧插入樓并查瞞看Vo壯n滋Mi榮se密s應(yīng)店力憤結(jié)圖果泥：窩計亂算養(yǎng)完撥成愈后夢，甘在際左娃側(cè)堆目跳錄崖樹【o悉ut簽li挖ne針】-貞【S弟ol早ut肢io故n】位置被，鼠績標(biāo)右豆鍵，籌彈出蓮菜單圓，選哨擇-【潑in閘se羨rt戀】-月【s雀tr條es毫s】浩-【噴Eq逮ui巷va磚le產(chǎn)nt丸s葡tr適es福s/放Vo耗n-蔥mi編se響s】，插即五可糖插高入V喉o香n竄-武m父i洋s察e購s應(yīng)力塊的結(jié)盯果。爹新插蝕入的撿入V鞠o璃n拐-騎m險i夕s方e智s應(yīng)力攻的結(jié)跑果上覽用鼠邀標(biāo)右詢鍵彈習(xí)出菜坑單，醒選擇E濱v棕a暮l曾u圍a破t播e梯R節(jié)e這s稀u福l望t喜s，完舒成結(jié)紐奉果文尸件的娃數(shù)據(jù)同導(dǎo)入色和圖姐形顯刪示。在本殊例題碑中，Vo介n-側(cè)mi蜜es貸e應(yīng)力衫最大舍值為1臟7功2石M蘇p掙a，在阻槽鋼服板兩稍端固也定位疑置。（2）降插雞入悲并女查靜看彎位寒移悠結(jié)瞞果榴：祖同皺理階，努在弟后環(huán)處童理補的陽彈蹲出燒菜筒單剪中瓜，刑選里擇-【盛in滿se祥rt厚】-嘴【D蛙ef自or長ma謠ti滑on脊】-踐【T宣ot廈al鉛】，抵即羽可尺插衰入冒一漫個高結(jié)掏構(gòu)僻總哲位像移辭的競結(jié)挎果眼。策然槳后紹繼煎續(xù)貸在畢左真?zhèn)茸堪洕針洹緊蓋ut艷li踩ne漢】-份【S施ol壟ut風(fēng)io殿n】上徐用嘴鼠戰(zhàn)標(biāo)皮右串鍵縣彈境出素菜粱單預(yù)，療選誘擇E暗v俯a孟l怨u膚a杯t協(xié)e萍R泳e鳥s鎖u鐮l場t叼s，散完友成尺結(jié)搏果內(nèi)文況件若的庭數(shù)勿據(jù)遍導(dǎo)糟入天和藥圖旅形法顯湯示塔。該例穿題的歡結(jié)構(gòu)償總位剪移，車即X、Y、Z三方壺向的淺位移約矢量背和，春為0.來45厲mm。（3）量板殼旺單元頭后處楚理的淚顯示夠選項押開關(guān)己：對惱于板崖殼和僵梁單廢元，摘由于朵其是臥“抽嗚象”建后的設(shè)有限湊元模嘆型，東因此說后處鈴理與痕實體缸單元受略有乏不同激。例頌如，府下圖刮的選邪項開泊關(guān)示便意圖牢，通判過頂雞部菜初單【V營ie卵w】下的【T脫hi蝴ck膠S爬he聰ll瘡s翻an啞d海Be給am粒s】勾淹選滋和瘡取萬消形，喚可膜以啟實揭現(xiàn)早在