将CAD图纸转换成ANSYS模型的过程详解

将CAD图纸转换成ANSYS模型的过程详解

一．高层建筑自重取值问题

1.钢结构多高层建筑的每层自重约为8-11KN/m2，钢筋混凝土高层建筑的每层自重约为15-18 KN/m2

来源：《钢结构设计手册（下册）（第三版）》作者：《钢结构设计手册》编辑委员会第28章结构布置及结构体系28.1节结构类型及结构体系分类

2.目前我国高层建筑一般采用普通钢筋混凝土，混凝土及钢材的强度等级不高，建筑物的自重每层一般平均在12-17 KN/m2。据统计，在我国已建成的高层建筑中，自重小于12 KN/m2的只占22﹪，而大于14 KN/m2的占46﹪.总的来说，自重偏大。

来源：《建筑结构选型手册》作者：陈章洪P490

综上所述本报告取每层高层建筑的自重最大值取18 KN/m2，此建筑物为7层，则自重载荷7*18=126 KN/m2近似取130KPa

二．CAD导入ANSYS过程

以马蹄形隧道为例说明CAD导入ANSYS的过程。

1）首先将此图划分为5个区域（每个区域由四条线组成），如图1所示

图1

2）运用boundary 命令，对象类型选择面域，并选择拾取点，点击5个区域，使他变成5个面域，然后回车。如图2.3示

图2 boundary命令的操作页面

图3 boundary命令下产生的5个单元面域

3）选择文件菜单，将文件输出成SAT文件类型并进行保存

图4文件输出，将文件保存成sat格式

4）打开ansys软件

在ansys 软件中将保存的sat文件打开，过程如图5.6所示

图5 在ansys中打开SAT文件

图6 sat文件在ansys中的显示，选择front view 平面图

5）.preference →structural →ok（选择结构计算）

6.）定义材料参数preprocessor→material props→ material models→favorities→liner static→density （密度）→linear isotropic →Ex（弹性模量）→PRXY（泊松比）→ok

7 ）select→everything

8）选择重新设置如图7示

图7

9）材料类型

9.1preprocessor→element type→ add、edit delete→add→solid→Brick 8node45→apply图8示

9.2preprocessor→element type→ add、edit delete→add→solid→Quad 4node 42→ok图8示

图8材料类型设置

10）删除面域为了可以删除重复的线

10.1显示面域plot →areas

图9面域

10.2删除面域。Delete→areas only 选择pick all如图10示

图10

10.3然后重新显示线plot →lines如图11示，上面菜单plotctrls→numbering→选择Line lines numbers→off画勾（显示线的名称如L1 L12.。。。），然后删除重复的线图12所示。

图11

图12进行重复线的删除

11）进行同一位置多个点的压缩

Preprocessor→numbering ctrls →merge item 出现如图示的对话框选择all →ok

图13压缩点的对话框

同理Preprocessor→numbering ctrls →compress numbers出现如图14示的对话框选择all →ok

图14

12）如果组成面域的直线不是4条直线要将在同一直线上的2个分线段合并成1段线，（采用布尔运算，进行线的合并和拆分）这样做是为了在重新生成面域的时候此面域由4条线组成

图15布尔运算进行线的拆分和合并

13）面域的重新生成，create→areas→by lines → L11 L1 L12 L10 第一组L14 L9 L5 L6第二组L6 L12 L2 L3第三组L1 L11 L10 L12第四组L1 L9 L4 L2第五组如图16 17 18 19示

图16

图17生成第一个面域由L11 L1 L12 L10组成

图18生成2个面域

图19生成5个面域

14）进行网格的划分preprocessor→meshing→meshtool→lines→set

出现对话框，选择划分同样的部分的线（如L10 L1 L4 L5一组）图20所示→apply划分为10等分图21示并在clear attathed areasand volumes 选择yes

图20划分网格

图21 L10 L1 L4 L5一组分为10份，

同理L7 L9 L2 L3划分12等分，L6 L9 L11 L12划分为8等分划分完成后在

preprocessor→meshing→meshtool→shape→mapped→mesh选择重新生成的5个面域如图22示→apply如图23划分的网格选择5个面域或直接pick all如图24 25所示

图22生成网格

图23选择的3个面域

图24选择的5个面域

图25划分完网格的图形

15）先赋值将拉伸的100米划分为50个等分如图26

Modeling→operate→extrude→Elem Ext Opts→Element type number 为solid 45→NO.elem。divs（z 方向划分多少份）→10→clear areas after ext→yes→ok。

图26z方向上划分为10等分

16）进行拉伸由2维平面变成3维图形进行拉伸的命令操作

Modeling→operate→extrude→ areas→BY xyz offset→pick all→在z方向拉伸80米如图27 28

图27拉伸的命令操作

图28 显示在Z方向上拉伸100米

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17）生成完毕如图29示

图29生成网格完成图