地下工程ansys有限元命令流.docx
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《地下结构ANSYS有限元分析》
算例命令流
曾艳华王学英编
西南交通大学出版社
·成都·
目录
1第5章算例命令流
1．1矩形框架结构实例命令流·············1
1.2圆形结构实例命令流··············11
1．3拱形结构实例命令流··············19
2第6章算例命令流
2.1地铁车站开挖过程的二维模拟命令流·······26
2.2矿山法施工过程的模拟命令流··········35
2.3三维近接隧道施工过程的ANSYS模拟命令流····50
1
1第5章算例命令流
1．1矩形框架结构实例命令流
FINISH
/CLEAR
/title,yunfengbeijiezhan
!
①定义单元类型、实常数、材料属性、截面
/prep7
!
定义单元类型
!
定义梁单元
ET,1,BEAM3
!
定义链杆单元
ET,2,LINK10
!
设为只受压
keyopt,2,3,1
!
定义弹簧单元
et,3,combin14
!
定义截面
SECTYPE,1,BEAM,RECT,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,8,0.9,0,0,0,0,0,0,0,0
SECTYPE,2,BEAM,RECT,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,8,0.6,0,0,0,0,0,0,0,0
SECTYPE,3,BEAM,RECT,,0
2
SECOFFSET,CENT
SECDATA,8,0.8,0,0,0,0,0,0,0,0
SECTYPE,4,BEAM,RECT,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,8,0.8,0,0,0,0,0,0,0,0
SECTYPE,5,BEAM,RECT,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,1,0.8,0,0,0,0,0,0,0,0
!
定义实常数
!
定义梁单元的面积、惯性矩和梁高
R,1,8*0.9,8*0.9*0.9*0.9/12,0.9,,,,
R,2,8*0.6,8*0.6*0.6*0.6/12,0.6,,,,
R,3,8*0.8,8*0.8*0.8*0.8/12,0.8,,,,
R,4,8*0.8,8*0.8*0.8*0.8/12,0.8,,,,
R,5,1*0.8,1*0.8*0.8*0.8/12,0.8,,,,
!
定义弹簧单元的弹性系数
R,6,77.4*8*0.905*1e6,,,
!
定义材料属性
!
衬砌材料属性,C30
mp,ex,1,30e9
mp,prxy,1,0.2
mp,dens,1,2.5e3
!
②建立几何模型
!
创建隧道支护控制关键点
!
底板
k,1,0,0
k,2,95,0
k,3,18.1,0
!
中板
k,4,0,6.35
k,5,95,6.35
k,6,18.1,6.35
3
!
顶板
k,7,0,11.25
k,8,95,11.25
k,9,18.1,11.25
!
生成线
l,1,2
l,2,3
l,4,5
l,5,6
l,7,8
l,8,9
l,1,4
l,4,7
l,3,6
l,6,9
l,2,5
l,5,8
!
③单元网格划分
!
底板
!
选择线
lsel,s,line,,1,2,1
!
设置网格划分大小
lesize,all,1
!
给线分配单元属性
LATT,1,1,1,,,,1
!
划分单元
lmesh,all
!
中板
!
选择线
lsel,s,line,,3,4,1
!
设置网格划分大小
lesize,all,1
4
!
给线分配单元属性
latt,1,2,1,,,,2
!
划分单元
lmesh,all
!
顶板
!
选择线
lsel,s,line,,5,6,1
!
设置网格划分大小
lesize,all,1
!
给线分配单元属性
latt,1,3,1,,,,3
!
划分单元
lmesh,all
!
侧板
!
选择线
lsel,s,line,,7,10,1
!
设置网格划分大小
lesize,all,1
!
给线分配单元属性
Latt，1，4，1，，，，4
!
划分单元
lmesh,all
!
中柱
!
选择线
lsel,s,line,,11,12,1
!
设置网格划分大小
lesize,all,1
!
给线分配单元属性
latt,1,5,2,,,,5
!
划分单元
lmesh,all
5
!
④创建弹簧单元
!
显示节点
nplot
!
显示节点编号
/pnum,node,1
/replot
!
为后面定义的单元确定单元类型
type,3
!
为后面定义的弹簧赋予实常数
real,6
!
创建底板弹簧单元
!
选择底板节点
nsel,s,loc,y,0
!
复制节点
ngen,2,200,all,,,,-1
!
连接节点成单元
*do,i,1,21,1
e,i,i+200
!
循环结束
*enddo
!
⑤施加边界条件
!
对弹簧施加约束
allsel,all
nsel,s,loc,y,-1
d,all,ux,0，，，，uy
allsel,all
d,2,ux,0
!
⑥施加荷载
/solu
!
顶板面荷载
q1=142e3
!
中板面荷载
6
q2=16.8e3
!
底板面荷载
q3=104.5e3
!
顶侧板面荷载
e1=58.1e3
!
底侧板面荷载（土）
e2=98.45e3
!
底侧板面荷载（水）
e3=104.5e3
!
在梁单元上施加面荷载
!
选择上侧梁单元
allsel,all
esel,s,real,,3
!
在上侧梁单元施加面荷载
sfbeam,all,1,pres,q1
!
选择下侧梁单元
allsel,all
esel,s,real,,1
!
在下侧梁单元施加面荷载
sfbeam,all,1,pres,-q3
!
选择中板梁单元
allsel,all
esel,s,real,,2
!
在中板梁单元施加面荷载
sfbeam,all,1,pres,q2
!
选择左侧梁单元
allsel,all
esel,s,real,,4!
选择实常数为4的单元
nsle,s!
选择单元里所有节点
nsel,r,loc,x,0!
选择横坐标为0的节点
!
选择由所选节点组成的单元，即左侧梁单元
esln,r,1
7
!
取得相关参数
*get,Nelm,elem,0,count!
读取所选取单元总数
*get,Emin,elem,0,num,min!
读取所选取单元中最小单元号
*dim,P,array,Nelm,3,1!
定义一个Nelm行3列的数组
!
数组第1列储存单元号
!
令k等于所选取单元中最小单元号
k=Emin
*do,i,1,Nelm
P（i,1）=k!
数组的第一列保存单元号
k=elnext（k）!
令k等于下一个所选取单元号
*enddo
n=1
*do,i,n,Nelm
!
数组的第2列保存单元i节点集中力
p（i,2）=e2-（e2-e1）*（i-n）*1/11.25
!
数组的第3列保存单元j节点集中力
P（i,3）=e2-（e2-e1）*（i-n+1）*1/11.25
*enddo
*do,i,1,Nelm
sfbeam,P（i,1）,1,pres,P（i,2）,P（i,3）
*enddo
!
追加水压力
!
设定加载方式为累加
SFCUM,PRES,ADD,1,1
n=1
*do,i,n,8
p（i,2）=e3-（e3-0）*（i-n）*1/8
P（i,3）=e3-（e3-0）*（i-n+1）*1/8
*enddo
*do,i,1,8
sfbeam,P（i,1）,1,pres,P（i,2）,P（i,3）
*enddo
8
!
选择右侧梁单元
allsel,all
esel,s,real,,4
nsle,s
nsel,r,loc,x,18.1
esln,r,1
!
取得相关参数
*get,Nelm,elem,0,count!
读取所选取单元总数
*get,Emin,elem,0,num,min!
读取所选取单元中最小单元号
*dim,P,array,Nelm,3,1!
定义一个Nelm行3列的数组
!
数组第1列储存单元号
!
令k等于所选取单元中最小单元号
k=Emin
*do,i,1,Nelm
P（i,1）=k!
保存当前单元号
k=elnext（k）!
令k等于下一个所选取单元号
*enddo
n=1
*do,i,n,Nelm
p（i,2）=e2-（e2-e1）*（i-n）*1/11.25
P（i,3）=e2-（e2-e1）*（i-n+1）*1/11.25
*enddo
*do,i,1,Nelm
sfbeam,P（i,1）,1,pres,-P（i,2）,-P（i,3）
*enddo
!
追加水压力
SFCUM,PRES,ADD,1,1,
n=1
*do,i,n,8
p（i,2）=e3-（e3-0）*（i-n）*1/8
P（i,3）=e3-（e3-0）*（i-n+1）*1/8
*enddo
9
*do,i,1,8
sfbeam,P（i,1）,1,pres,-P（i,2）,-P（i,3）
*enddo
!
施加重力加速度
allsel,all
acel,,9.8
finish
!
⑦求解
/solu
solve
finish
!
⑧后处理
/post1
/pnum,node,0
/RGB,INDEX,100,100,100,0
/RGB,INDEX,80,80,80,13
/RGB,INDEX,60,60,60,14
/RGB,INDEX,0,0,0,15
/REPLOT!
关闭背景颜色
allsel,all
!
画变形结果图
/TITLE,deformdiagram
pldisp,1
!
保存为图片
/image,save,deform_1,jpg
!
建立单元表
ETABLE,NI,SMISC,1!
单元I点轴力
ETABLE,NJ,SMISC,7!
单元J点轴力
ETABLE,QI,SMISC,2!
单元I点剪力
ETABLE,QJ,SMISC,8!
单元J点剪力
ETABLE,MI,SMISC,6!
单元I点弯矩
ETABLE,MJ,SMISC,12!
单元J点弯矩
10
!
更新单元表
ETABLE,REFL
!
画轴力分布图
/TITLE,Axialforcediagram
PLLS,NI,NJ,1,0
/image,save,Axial_force,jpg
!
画剪力分布图
/TITLE,Shearingforcediagram
PLLS,QI,QJ,1,0
/image,save,Shearing_force,jpg
!
画弯矩分布图
/TITLE,Bendingmomentdiagram
PLLS,MI,MJ,-1,0
/image,save,Bending_moment,jpg
Finish
11
1.2圆形结构实例命令流
finish
/clear
/filname,examplesecond,1
/title,CircularStructure
/prep7
k,1,0,0,0
k,2,0,4.85,0
circle,1,,,2,360,1
ET,1
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