【《面板堆石坝建模过程分析案例》1800字】

-8-面板堆石坝建模过程分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u27984面板堆石坝建模过程分析案例 -1-44881.1AutoCAD网格图划分过程 -1-10501.2坝体模型ANSYS建立过程 -2-83541.2.1AutoCAD数据导入 -3-308501.2.2ANSYS模型由线至面的建立 -3-25331.2.3ANSYS模型由面至体的建立 -4-262121.2.4面板子模型建立 -6-由于本次毕业论文对面板堆石坝进行面板温控防裂分析，因而面板堆石坝的ANSYS模型建立内容在整个专题设计中占据了较大的比重，在本论文中将对其建立过程进行介绍。整个模型建立过程要求十分严格，在建立的过程之中出现了许许多多不同的问题。而在所收集到的河南天池面板堆石坝的工程资料之中，我尽可能将模型精确化，最终得到了一个合理的模型。AutoCAD网格图划分过程在所给的河南天池面板堆石坝的原始资料之中，首先找到坝体纵向剖面的最大断面图，将其复制于一个新的CAD文件之中，然后再将总共17张剖面图的地面线复制于这张新的CAD图形之中，以坝顶高程以及横断面轴线为参照，将其余地面线复制于这张断面图之中。图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s11最大纵向剖面以及地面线图得到了图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s11最大纵向剖面以及地面线图再根据坝高一百余米，上下游坡度正常可以采用6m*6m的网格进行划分。进行划分之后，将所有地面线依据网格的格点拟合成折线，并且将原有的地面线删除，得到了新的网格图。并且将上下游坝坡的网格处理成为平行四边形得到了新的网格图。对得到的网格图进行处理，将原有的网格图采取折线进行划分，不允许网格图出现五边形，不允许出现五个节点，这样会导致建模出错，得到网格图之后，进行最终的修补，可以得到相应的图形。最终得到了网格图如REF_Ref70523613\h图5.2所示。图STYLEREF1\s图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s12坝体经6*6网格线划分后的坝体剖面图在整个网格图形成过程中，在自己检查以及师兄师姐的帮助之下经过多次修正，主要的问题存在于将网格图中可能形成的五边形去除，包括不能够产生平角也不能够出现角度较小的三角形，不能够产生五边形，而在网格图的制作过程之中将这个问题尽量简化，归纳为某些操作可能出现哪些五边形，同时由于建模过程之中不能够产生重复的关键点以及线，所以在CAD画图时也不能够出现重复点或重复线，这样就会得到更加合理精确的网格图。最终将网格图在AutoCAD中进行处理，采用宏处理的方式输出成为Iges格式的文件，以方便在后续过程中在ANSYS软件之中对于模型进行各种各样的操作。坝体模型ANSYS建立过程根据科研前辈的ANSYS建模经验，结合了实际情况之中河南天池上游水库面板堆石坝的情况，在不断摸索的过程之中对其进行建模的过程。AutoCAD数据导入为了将之前在CAD中所获得的数据导入ANSYS软件之中，在ANSYS之中选取file-import-IGES选项，将所有的AutoCAD所导出的IGES格式文件导入ANSYS之中获得了ANSYS中基本的网格图。ANSYS模型由线至面的建立首先在已获取的网格图之中进行线线互分操作，采用ANSYS建模过程中较为经典的BL操作进行线线互分。点击Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-Partition-Lines选项。将所有的网格图全部选中，确认后得到了经过线线互分处理后的网格图形。接着由所得到的线线互分之后的图形进行相应的操作，由线形成面，此时由所拥有的线进行相应的操作，在操作界面选取Preprocessor-Modeling-Create-Areas-Arbitrary-ThroughKPs，然后在操作界面选取Polygon对于所有的线组成的外轮廓进行选取，经过每个转折点后点击确定最终可以得到整个坝面的二维模型。图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s13坝体二维模型由于整个温控计算采取有限元计算的方式进行操作，因而只根据模型建立一个大面是不合理的，应当将整个大面分割为许多的小面，而由许多小面再进行拖拉后才能成体，进而成为单元进行计算。而此处则应当将大面进行分割得到许多的小面，在操作界面选取Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-Divide-Areabylines，在操作界面选取整个大面进行操作可以得到最终的分割后的图形如图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s13坝体二维模型ANSYS模型由面至体的建立图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s14坝体三维模型（未删体未补坡）在得到了平面模型之后，将其进行拖拉成体，采取Preprocessor-Modeling-Operate-Extrude-Areas-ByXYZoffset选项，这里为了计算精确采取10m的长度进行每次拖拉，并且在最终得到了一整个坝体的模型如图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s14坝体三维模型（未删体未补坡）由于实际上坝体会被河底进行不规则的分割，所以在之后要进行根据已经留在坝体纵向剖面上的二维面的地面线进行对坝底的分割，删除多余的体，在操作界面之中采取Preprocessor-Modeling-Delete-VolumesandBelow选项进行操作。由于删体后所拥有的体在上下游坝面上仍旧是棱柱，因而极其不符合上下游坝面与河道交线为曲线的特征，需要对坝面进行补坡操作，即先将上下游坝面进行分割后将多余的体删除，将缺少的体补充上去，采取Preprocessor-Modeling-Create-Volumes-ByKPs，进而得到较为细致的坝体剖面模型如图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s11所示。

图STYLEREF1\s5.SEQ图\*ARABIC\s12坝体三维模型面板子模型建立由于实际问题上，本论文针对河南天池的上游面板堆石坝的混凝土面板进行温控防裂分析，因此需要将面板模型建立出来以便对于面板模型进行分析。在原有的坝体模型的基础之上，进行面板模型的建立，同时需要在ANSYS软件之中定义不同的组件属性以便对于后续过程中采用命令流对面板模型进行分析，具体建立了钢筋混凝土面板，垫层区等，并且对面板网格进行划分最终可以得到可以进行有限元计算