midasGen开口节点细部分析分析.doc
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图5在开口部边框生成临时梁单元
3.主菜单选择节点/单元>节点>分割节点
现在对节点2和5以及4和5之间的区间进行四等分。
1.点击 自动调节缩放(Toggle off)
2.在等间距的分割数量输入栏输入‘4’
3.点击分割的节点号输入栏后用鼠标连续指定节点2、5以及节点4和5
图6为了输入板单元分割节点
4.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元
图7生成圆形开口部的板单元
图8生成腹板处其余的板单元
5.主菜单选择节点/单元>单元>分割
为了形成优良的有限元网格(Fine Mesh)，把输入的板单元按适当的大小分割。
1.在图标菜单使用 用交叉线选择选择 区域的板单元(单元9到16)
2.在单元类型选择栏选择‘其他平面单元’
3.在分割选择栏选择‘等间距’
(a) 模型概要
图1具有圆形开口部的梁构件和开口部的详细分析模型
1.主菜单选择工具>设置>单位系:
单位体系为（kN,m）
2.设置用户坐标系
主菜单选择结构>坐标系/平面>UCS>X-Z平面
为了容易输入以及查看结果，使梁的单元坐标系与整体坐标系一致来建立模型。利用 X-Z将梁腹板面设置为 UCS x-y 平面后，点击 正面使得操作画面与 UCS x-y 平面一致。
4.在X方向分割数量输入栏输入‘3’
5.在Y方向分割数量输入栏输入‘1’
6.点击 键
7.点击 单选选择 区域的单元17
8.在分割数量 x以及y输入栏分别输入‘4’
9.点击 键
10.选择 和 区域的单元18, 19
11.在X方向分割数量输入栏输入‘4’
12.在Y方向分割数量输入栏输入‘2’
13.点击 键
例题7
开口部详细分析
例题. 开口部详细分析
概要
此例题将介绍利用midasGen对开口部分的建模分析方法。
此例题的步骤如下：
1.简介
2.设置基本操作环境
3.输入构件材料以及截面数据
4.建立结构模型
5.输入边界条件
6.定义及输入荷载
7.运行结构分析
8.查看分析结果
本例题介绍的是梁的腹板存在圆形开口部时，为对开口部进行加强设计而进行的建模、分析及查看结果的过程，材料采用Q235，基本数据如图(1)所示：
1.在图标菜单点击 全选和 自动调节缩放
2.在形式选择栏选择‘复制’
3.在镜像平面选择栏选择‘z-x 平面’
利用节点生成板单元。按逆时针方向连接是为了统一生成的板单元的单元坐标系，以便以后分割单元时可以有效地使用分割单元功能。
1.在单元工具条选择 建立单元
2.在单元类型选择栏选择‘板’,确认‘4 节点’
3.在材料名称选择栏选择‘1 :Q235’
4.在厚度.选择栏选择‘0.02’
5.用鼠标指定节点连接输入栏后连接节点1, 2, 18, 10来生成板单元9
1.主菜单选择节点/单元>节点>建立节点
为了方便圆形洞口以及垂直、水平加劲板的输入，在 UCS x-y平面建立定位洞口和加劲板基准的9个节点。
由于圆形洞口周边的加劲板关于洞口中心横轴和竖轴对称，故只建立开口部右侧上端的1/4部分的模型后利用对称复制功能可完成剩余部分的建模。
1.在图标菜单点击 节点号、 单元号，可以显示节点号和单元号
5.用鼠标点击节点连接输入栏后连接节点4和58来输入临时梁
6.连接节点2和8来输入临时梁
7.在截面输入栏输入截面号‘997’
8.点击节点连接输入栏后连接节点7和9来在上端翼缘位置输入临时梁
图10在加强部分和翼缘的位置输入梁单元
7.主菜单选择节点/单元>单元>镜像
利用面对称功能对开口部详细模型的剩下的3/4部分生成单元。
6.连接节点10, 18, 19, 11生成板单元10
7.与上面相同的方法依次连续生成板单元11到16
8.在图标菜单点击 收缩单元(Toggle on)
9.点击交叉分割删除‘’标识
10.连接节点2, 3, 6, 5来输入板单元17
11.连接节点5, 6, 9, 8来输入板单元18
12.连接节点4, 5, 8, 7来输入板单元19
1.在结构菜单点击 X-Z
2.在坐标输入栏输入‘0, 0, 0’
3.在角度输入栏输入‘0’
4.点击 键
5.在图标菜单点击 正面
1.主菜单选择特性>材料>材料特性值：
添加：材料号：1 名称：Q235 规范：GB03(S)
图2定义材料
2.主菜单选择特性>截面>厚度：
添加：定义厚度（0.01，0.015，0.02，0.04）
图4在单元输入位置生成节点
2.主菜单选择节点/单元>单元>扩展
利用复制节点的同时生成单元的“扩展单元”功能在开口部边框的圆管形加劲板位置输入梁单元。
此梁单元用于利用扩展(Extrude)功能生成圆管形加劲板。
1.选择节点/单元>单元>扩展
2.在扩展类型选择栏选择‘节点线单元’
3.在图标菜单点击 用窗口选择后选择节点 1
11.在间距输入栏输入‘0.8, 0.7’
12.点Baidu Nhomakorabea 键
13.在图标菜单点击 全选
14.在任意间距的方向选择栏选择‘y’
15.在距离输入栏输入‘.7 .3’
16.点击 键
17.在图标菜单点击 用窗口选择后选择节点 1
18.在形式选择栏选择‘移动’
19.在方向选择栏选择‘x’
20.在距离输入‘0.5’后点击 键
2.在图标菜单点击 自动对齐，可以自动调节缩放
3.在主菜单选择节点/单元>建立节点
4.在坐标(x, y, z) 输入栏输入‘0 0 0’
5.点击 键
6.在树形菜单中(图4的)选择 移动/复制节点
7.在图标菜单选择 全选
8.在形式选择栏选择‘复制’
9.在复制和移动选择栏选择‘任意间距’
10.在方向选择栏选择‘x’
图9分割腹板处的板单元
6.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元
为了建立垂直、水平加劲板以及上端的翼缘，先在加劲板和翼缘的位置输入梁单元，然后利用单元扩展功能，将梁单元扩展为板单元
1.在树形菜单中(图10)选择建立单元
2.在单元类型选择栏选择‘一般梁/变截面梁’
3.在截面输入栏输入截面号‘998’
4.点击交叉分割/节点表示‘’
4.在单元类型选择栏选择‘梁单元’
5.在材料选择栏选泽‘1 :Q235’
6.在截面输入栏输入截面号‘999’
7.在生成形式输入栏选择‘旋转’
8.在复制次数输入栏输入‘8’
9.在旋转角度输入栏输入‘90/8’
10.在旋转轴选择栏选择‘z-轴’
11.在 第一点 输入栏输入‘0, 0, 0’
12.点击 键
3.主菜单选择节点/单元>节点>分割节点
现在对节点2和5以及4和5之间的区间进行四等分。
1.点击 自动调节缩放(Toggle off)
2.在等间距的分割数量输入栏输入‘4’
3.点击分割的节点号输入栏后用鼠标连续指定节点2、5以及节点4和5
图6为了输入板单元分割节点
4.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元
图7生成圆形开口部的板单元
图8生成腹板处其余的板单元
5.主菜单选择节点/单元>单元>分割
为了形成优良的有限元网格(Fine Mesh)，把输入的板单元按适当的大小分割。
1.在图标菜单使用 用交叉线选择选择 区域的板单元(单元9到16)
2.在单元类型选择栏选择‘其他平面单元’
3.在分割选择栏选择‘等间距’
(a) 模型概要
图1具有圆形开口部的梁构件和开口部的详细分析模型
1.主菜单选择工具>设置>单位系:
单位体系为（kN,m）
2.设置用户坐标系
主菜单选择结构>坐标系/平面>UCS>X-Z平面
为了容易输入以及查看结果，使梁的单元坐标系与整体坐标系一致来建立模型。利用 X-Z将梁腹板面设置为 UCS x-y 平面后，点击 正面使得操作画面与 UCS x-y 平面一致。
4.在X方向分割数量输入栏输入‘3’
5.在Y方向分割数量输入栏输入‘1’
6.点击 键
7.点击 单选选择 区域的单元17
8.在分割数量 x以及y输入栏分别输入‘4’
9.点击 键
10.选择 和 区域的单元18, 19
11.在X方向分割数量输入栏输入‘4’
12.在Y方向分割数量输入栏输入‘2’
13.点击 键
例题7
开口部详细分析
例题. 开口部详细分析
概要
此例题将介绍利用midasGen对开口部分的建模分析方法。
此例题的步骤如下：
1.简介
2.设置基本操作环境
3.输入构件材料以及截面数据
4.建立结构模型
5.输入边界条件
6.定义及输入荷载
7.运行结构分析
8.查看分析结果
本例题介绍的是梁的腹板存在圆形开口部时，为对开口部进行加强设计而进行的建模、分析及查看结果的过程，材料采用Q235，基本数据如图(1)所示：
1.在图标菜单点击 全选和 自动调节缩放
2.在形式选择栏选择‘复制’
3.在镜像平面选择栏选择‘z-x 平面’
利用节点生成板单元。按逆时针方向连接是为了统一生成的板单元的单元坐标系，以便以后分割单元时可以有效地使用分割单元功能。
1.在单元工具条选择 建立单元
2.在单元类型选择栏选择‘板’,确认‘4 节点’
3.在材料名称选择栏选择‘1 :Q235’
4.在厚度.选择栏选择‘0.02’
5.用鼠标指定节点连接输入栏后连接节点1, 2, 18, 10来生成板单元9
1.主菜单选择节点/单元>节点>建立节点
为了方便圆形洞口以及垂直、水平加劲板的输入，在 UCS x-y平面建立定位洞口和加劲板基准的9个节点。
由于圆形洞口周边的加劲板关于洞口中心横轴和竖轴对称，故只建立开口部右侧上端的1/4部分的模型后利用对称复制功能可完成剩余部分的建模。
1.在图标菜单点击 节点号、 单元号，可以显示节点号和单元号
5.用鼠标点击节点连接输入栏后连接节点4和58来输入临时梁
6.连接节点2和8来输入临时梁
7.在截面输入栏输入截面号‘997’
8.点击节点连接输入栏后连接节点7和9来在上端翼缘位置输入临时梁
图10在加强部分和翼缘的位置输入梁单元
7.主菜单选择节点/单元>单元>镜像
利用面对称功能对开口部详细模型的剩下的3/4部分生成单元。
6.连接节点10, 18, 19, 11生成板单元10
7.与上面相同的方法依次连续生成板单元11到16
8.在图标菜单点击 收缩单元(Toggle on)
9.点击交叉分割删除‘’标识
10.连接节点2, 3, 6, 5来输入板单元17
11.连接节点5, 6, 9, 8来输入板单元18
12.连接节点4, 5, 8, 7来输入板单元19
1.在结构菜单点击 X-Z
2.在坐标输入栏输入‘0, 0, 0’
3.在角度输入栏输入‘0’
4.点击 键
5.在图标菜单点击 正面
1.主菜单选择特性>材料>材料特性值：
添加：材料号：1 名称：Q235 规范：GB03(S)
图2定义材料
2.主菜单选择特性>截面>厚度：
添加：定义厚度（0.01，0.015，0.02，0.04）
图4在单元输入位置生成节点
2.主菜单选择节点/单元>单元>扩展
利用复制节点的同时生成单元的“扩展单元”功能在开口部边框的圆管形加劲板位置输入梁单元。
此梁单元用于利用扩展(Extrude)功能生成圆管形加劲板。
1.选择节点/单元>单元>扩展
2.在扩展类型选择栏选择‘节点线单元’
3.在图标菜单点击 用窗口选择后选择节点 1
11.在间距输入栏输入‘0.8, 0.7’
12.点Baidu Nhomakorabea 键
13.在图标菜单点击 全选
14.在任意间距的方向选择栏选择‘y’
15.在距离输入栏输入‘.7 .3’
16.点击 键
17.在图标菜单点击 用窗口选择后选择节点 1
18.在形式选择栏选择‘移动’
19.在方向选择栏选择‘x’
20.在距离输入‘0.5’后点击 键
2.在图标菜单点击 自动对齐，可以自动调节缩放
3.在主菜单选择节点/单元>建立节点
4.在坐标(x, y, z) 输入栏输入‘0 0 0’
5.点击 键
6.在树形菜单中(图4的)选择 移动/复制节点
7.在图标菜单选择 全选
8.在形式选择栏选择‘复制’
9.在复制和移动选择栏选择‘任意间距’
10.在方向选择栏选择‘x’
图9分割腹板处的板单元
6.主菜单选择节点/单元>单元>建立单元
为了建立垂直、水平加劲板以及上端的翼缘，先在加劲板和翼缘的位置输入梁单元，然后利用单元扩展功能，将梁单元扩展为板单元
1.在树形菜单中(图10)选择建立单元
2.在单元类型选择栏选择‘一般梁/变截面梁’
3.在截面输入栏输入截面号‘998’
4.点击交叉分割/节点表示‘’
4.在单元类型选择栏选择‘梁单元’
5.在材料选择栏选泽‘1 :Q235’
6.在截面输入栏输入截面号‘999’
7.在生成形式输入栏选择‘旋转’
8.在复制次数输入栏输入‘8’
9.在旋转角度输入栏输入‘90/8’
10.在旋转轴选择栏选择‘z-轴’
11.在 第一点 输入栏输入‘0, 0, 0’
12.点击 键