MIDASGTS建模培训教程 PPT

体
体 • 封闭的面 (边界面就是壳) • 有面组的所有特性
- 方向性的面组 - 子面是共边的
面组
实体 面 线
顶点
形状组合 形状
线组
线和线组举例
形状
子形 状
线组 边线 顶点
面 1 wire 5 edges 5 vertices
公共边
形状
子形 状
面 线组 边线 顶点
形状类型可以在特性窗口中查询
面组 2 faces 2 wires 7 edges 6 vertices
定义方向 / 基准轴 基准轴方向 基准面法向 直线的方向 曲线/圆的法向 平面法向
旋转面的旋转轴
两点向量的方向 剖面法向
选择过滤 基准轴 基准平面 线 线 面
面
-
线
圆/弧
平面
旋转面
剖面法向
圆
平面面
选择/取消选择
选择过滤
选择方法
选择过滤
选择 取消选择 全部取消 反选 点选/框选 圈选 多边形选择 多段线选择 选择询问 显示全选 单元节点查询
线 • 连接两个顶点 •圆弧、圆、多段线等都是线的几何形式
线组 • 有多条线组成 • 可以是面的边界线 (闭合线组)
面和面租
F2
划分网格时节点可能不耦合
公共线
划分网格时公共线节点耦合
F1
面 • 由闭合的线组成 • 平面、圆柱面、球面等都是面的几何形式
面组
• 有序的一组面组成
• 子面之间是有公共边界线的 • 可以是体的表面组成（闭合的面组）
圈选
多边形选择
交叉
包括
多段线选择
框选
选择 检测得到的实体表单
选择询问
岩土分析
• 岩土的有限元分析模型包含节点、单元、边界条件。节点决定模 型的位置，单元决定形状和材料特性，边界条件决定连接状态。
• 岩土分析就是为了分析岩土及与岩土连接的结构在荷载作用下的 反应。
• 岩土分析因为岩土材料特性、地下水以及地形等因素的不确定性， 所以其分析结果受输入的条件的影响较大。
球面
椎面
圆环面
样条曲面
面可以用一个曲面方程表示.
(可以是精确解或近似解) ➢ 线延伸 面
分解
面组 (2 planes)
“面 + 面/线 熔合”
面组是由一组有序的面组成.
子面是共边的. ➢ 线组延伸 面组
程序界面介绍
选择 (过滤 &方法)
工具栏
捕捉
工作目录树 (Pre/Post)
特性窗口
岩土模型建立
•
建立数值分析模型时主要考虑事项如下：决定节点位置时，
主要考虑结构的几何形状、材料、截面类型、荷载状态等需要。
节点位置的因素的影响。需要建立节点的位置如下： A. 需要输出分析结果的位置
来自百度文库
B. 需要输入荷载的位置
C. 材料变化的位置或规划的边界
D. 应力变化较大的位置
E. 岩土或结构形状变化位置
MIDAS/GTS 培训
方 便
快 捷
效 益
准 确
“GTS 不仅是通用的分析软件,而且还是包含了岩土与隧道工 程领域最新发展技术的专业程序, 其功能包括应力分析、施 工阶段分析、渗流分析以及其它多种功能 …”
几何体(Geometry)的类型
顶点
顶点 • (x,y,z) 空间坐标
线和线组
E1
E2
岩土模型简化
• 因为岩土的构成非常复杂，所以完全真实地模拟岩土材料的刚度 特性是非常困难和不现实也是不经济的。在明确分析目的的情况 下，适当简化分析模型是必要的。 例如，模拟埋深较大的隧道时，将上部覆土高度内的岩土都 用有限元网格来模拟是不经济的。此时可模拟适当范围内的岩土， 将上部覆土按外部荷载输入也是比较经济的方法。 另外，应根据分析的目的选择单元的类型以及确定模型的范 围。在设计中如果关心的是位移、应力以及支护的内力，则应该 将模型的范围扩大一些，单元也应该细分一些。但是像安全鉴定 等探讨岩土结构的安全性时，则可以将模型缩小一些，外部边界 条件也可以使用弹簧来模拟。
D. 不规则边界位置
E. 可能发生应力集中位置
F. 需要精密的应力和内力结果的位置
岩土模型建立
• 决定单元的大小和形状时应考虑的事项如下： A. 单元的尺寸和形状尽量一致。 B. 在需要单元尺寸变化的位置，大小的变化应尽量按对数分布变化。 C. 相邻单元的尺寸差异要小于1/2。 D. 计算应力用的单元尽量选用四节点的面单元或八节点的实体单元，
SQRT
平方根
SIN, COS, TAN, etc.
三角函数
Frequently-used Mathematical Expressions
等待选择 ( 没有被激活)
输入值 (表达式)
预览 重置
在已定义方向的长度或距离
定义方向/坐标轴/平面
实体 基准轴 基准面 线 (Line) 圆/弧 (Circle/Arc) 平面 (Plane) 旋转面 (Revolved) 两点向量 剖面
圆弧 圆
椭圆
样条曲线
线可以由一个曲线方程得到. (可以是精确解或近似解)
组合
多段线 (3 lines)
矩形 (4 lines)
分解
一般线组 (1 arc + 3 lines)
线组是由线组合而得到的. (线首尾相连有公共点）
面和面组组举例
平面
圆柱面
缝合,熔合
面组 (2 planes)
“线 + 线 缝合”
单元的形状比最好是1:1且不要超过1:4。为了传递刚度或计算位移 为目的时，不要超过1:10。 E. 四边形单元角度最好是90°，尽可能在45°~135°之间；三角形 单元的角度最好是60°，尽可能在30°~150°之间。 F. 面单元的节点应尽量在同一平面内，不在同一平面内的高度差尽量 不要超过1/100。
输出窗口
缩放 视图栏
工作窗口
动态视图
坐标 (GCS, WCS)
单位系统
画图方法 (按钮)
命令操作
动态的说明
选择类型在选择过滤里面设置
选择
坐标值的输入 (捕捉, 表达式)
输入方式 (绝对值，相对值等.)
()
括号
+, - , *, /
+, -, ,
^
power (23 = 2^3)
PI
3.14159265…
外部轮廓线组 (1条边线) 内部轮廓线组 (1条边线) 圆开始/结束顶点
形状
子形 状
线组 边线 顶点
面 2 wires 2 edges 2 vertices
形状
子形 状
面组 面 线组 边线 顶点
体 1 shell 6 faces 6 wires 12 edges 8 vertices
线和线组举例
直线
岩土模型建立
•
线单元(桁架单元、梁单元等)虽然不受单元大小的影响，但
是面单元和实体单元受单元大小、形状、分布的影响，所以对应
力变化较大或应力集中位置应细分单元。
•
一般来说，需要细分单元的位置如下：
A. 几何不连续位置，例如隧道地面的角部。
B. 荷载变化较大的位置，特别是有较大集中荷载作用位置
C. 刚度或特性值变化的位置