MIDAS例题：桥墩.doc

例题 8. 桥墩例题 8. 桥墩例题模型 桥墩的实体有限元网格本例题生成的桥墩的实体有限元网格。建立模型利用曲线建模功能，绘制的基础部的1/2对称截面形状。在以虚线表示的部分是从圆柱扩展连接部的区间。(-3000,1500)30003000(-1000,0)R=500250 基础部1/2对称截面的形状点击工具条的 (Top View) 图标把视图转换为Top View。选择 ModelCurveCreateLine 菜单。如，在直线生成对话框的 Point 1 输入 3000,1500,0，打开 dx、dy、dz 选项输入 3000,0,0。按 Apply 键，则生成上面的直线。 直线生成对话框 曲线平移对话框曲线菜单目录如，在曲线菜单目录选择 Translate Curve，把生成的直线平移复制。作为目标曲线选择生成的曲线后，如，在曲线平移对话框把 Mode 指定为 Copy，选择 Connect by Curve 选项。在 Dy 输入 3000 后，按 Apply 键平移复制直线，且两个终点用直线连接。在曲线菜单目录选择 Circle，绘制表示柱子部分的圆。 圆生成对话框 直线生成对话框扩展连接部的区间 从扩展连接部的区间分离的有限元网格如，在圆生成对话框 Center / Radius 的 Center Point 输入 1000,0,0，在 Radius 输入 500 后，按 Apply 键。对于表示柱子部的圆，若直接生成有限元网格，则无法不考虑扩展连接部的区间而任意生成有限元网格。因此若要分离连接部的区间，应在该位置断开圆。8 在MESH生成有限元网格的时候，在各曲线的始点和终点上分离有限元网格。在任意位置分割圆的时候，绘制经过该位置的临时直线后与圆执行交叉计算更方便。为了绘制临时直线，在曲线菜单目录选择 Line 菜单。如，在直线生成对话框的 Point 1 输入 750,150,0，打开 dx、dy、dz 选项输入 500,0,0。按 Apply 键，则生成上面的临时直线。接着，将 Point 1 改为 750,150,0 后，按 Apply 键生成下面的临时直线。在曲线选择目录选择 Intersect Curve 菜单后，选择圆和两个临时直线，按 Apply 键分割圆。若想在交点分割目标曲线，在曲线的交叉计算对话框必须选择 Split Curve 选项。在圆的始点/终点分割的区间 圆的合并目标区间如，生成圆的时候，基本上在始点(0)/终点(360)是分离的。对于要扩展的连接部的区间，想要在圆的始点/终点不分离有限元网格而生成好的有限元网格，最好是把分离的两个曲线合并。 为此可在曲线菜单目录选择 Merge Curve，选择表示的两个曲线后，按 Apply 键。现在基础部的1/2模型已经绘制完毕，接着来绘制表示要扩展的柱子形状的曲线。在这例题用三维贝塞尔曲线绘制柱子的形状。在曲线菜单目录选择 Bezier Curve，如，输入4个控制点的坐标后按 Apply 键。8 4个控制点中，贝塞尔曲线准确地经过始点和终点，而中间的两个控制点，曲线不经过而只用于控制曲线的形状。连接部扩展区间 绘制的贝塞尔曲线和连接部扩展区间 贝塞尔曲线生成对话框表示柱子形状的曲线，也应断开连接部的区间(参考)。像断开柱子基础部的圆的时候一样，作任意两个经过连接部区间的直线后，执行交叉计算。在曲线菜单目录选择 Line。在 Point 1 输入 6000,8000,0，打开 dx、dy、dz 输入 2000,0,0。按 Apply 键在上面生成临时的直线。接着，将 Point 1 的坐标值改为 6000,6000,0 后，按 Apply 键生成下面的临时直线。在曲线菜单目录选择 Intersect Curve 菜单后，选择贝塞尔曲线和两个临时直线，按 Apply 键。为了竖直地立起表示柱子形状的曲线，旋转移动目标曲线。在曲线菜单目录选择 Rotate Curve，作为旋转移动的目标曲线，选择所有表示柱子部的曲线。在曲线旋转移动对话框，Mode 选择 Mode，并在 Rx 输入 90 后，按 Apply 键。这样，就完成了生成桥墩的实体有限元网格所需的曲线的建模。生成有限元网格首先，在基础部的截面生成有限元网格。基础部可以利用对平面曲线领域的自动有限元网格生成功能(Auto-mesh Planar Domain)，一次性生成有限元网格。但在基础部截面中要扩展为桥墩的圆形部分，若把在其内部生成的有限元网格登记为单独的Part，当扩展实体有限元网格的时候，可以方便地选择。故对圆形部分的内部和外部分别生成有限元网格。点击工具条的 (Auto-mesh Planar Domain) 图标。 平面曲线领域自动有限元网格生成对话框 表示柱子部的曲线 柱子部生成的有限元网格如，在定义目标平面领域的曲线选择表示圆形部的曲线。在这里，不选择为了分离连接部而绘制的两个临时直线。如，在自动有限元生成对话框的 Element Size 输入 125，材质和厚度ID分别指定为 1。选择Part 选项，要登记的Part的名输入为 Ext-Part 后，按 Apply 键。如，生成有限元网格。然后在基础部剩下的部分生成有限元网格。 基础部上生成的有限元网格 定义基础部的其他领域的曲线如，在表示基础部的全体曲线中，选择除两个临时直线以外的其他所有曲线。在的自动有限元网格生成对话框，Element Size 输入 600，关闭 Part 选项后，按 Apply 键。如，可以看到基础部上生成的板形有限元网格。在扩展柱子部的实体有限元网格之前，为了在连接部能生成稠密的有限元网格，先在连接部扩展区间生成节点。选择 MeshNodeCurveInterpolating on Curve 菜单。 曲线的节点生成对话框 连接部扩展区间的曲线 选择中所表示的连接部扩展区间的曲线，在的节点生成对话框，Node Spacing 输入 200 后，按 Apply 键。现在扩展柱子部的实体有限元网格。点击工具条的 (Iso View) 图标，把视点改变为Isometric View。选择 MeshElementExtrudeSolid ElementGlide Planar Element 菜单。 实体单元滑行扩展对话框 滑行目标板单元和基准曲线单元菜单目录点击工具条的 (Select Part) 图标后，在Part目录选择 Ext-Part 来选择目标板单元。在的实体单元滑行扩展对话框，按 Select Curve 的 Select 键，表示的三个曲线就会被选为滑行基准曲线。选择结束后，再按 Select 键解除曲线选择模式。在 Interval 输入 400 后，按 Apply 键，就会沿着基准曲线的形状扩展实体单元(参考)。400200 由滑行提取提取的柱子部的立体有限元网格现在通过投影实体单元来扩展连接部的实体单元。点击工具条的 (Right View) 图标，把视点改变为Right View。在单元菜单目录选择 Extrude Solid: Project Solid。作为投影的实体单元，用窗口选择功能选择中表示的柱子部的单元。在所示的实体单元投影扩展对话框，将整体坐标系的 y-z 平面 (y-z Plane, x=0) 指定为投影目标平面，扩展间隔 Interval 输入200 后，按 Apply 键。在，可以看到通过投影柱子部的实体单元所扩展的连接部的实体有限元网格。最后，从基础部的平面单元扩展实体单元。在单元菜单目录选择 Extrude Solid: L.A. Planar，作为线性扩展的目标单元用窗口选择功能选择所有基础部的板形单元。8 在扩展过程中，程序会无视不是板单元的单元，故实体单元也被一起选择也无妨。如，在实体单元线性扩展对话框，在 Dz 输入 300，在 Times 输入 3，为了扩展实体单元后删除原来的板单元而选择 Delete Source Element 选项。按 Apply 键，可以完成的桥墩的1/2实体有限元网格。 投影目标实体单元和扩展的连接部的实体有限元网格 实体单元投影扩展对话框 实