ANSYS渡槽分析命令流

### ANSYS渡槽分析命令流解析 #### 一、概述 本文将对“ANSYS渡槽分析命令流”进行详细解读。此案例涉及矩形渡槽的静力分析与模态分析，通过APDL（ANSYS Parametric Design Language）语言进行编程实现。渡槽结构由拱梁、底梁、顶横隔梁、底横隔梁、侧板、底板及竖向柱组成，并考虑液体荷载的作用。以下将从材料属性设定、结构几何定义、网格划分、边界条件施加等方面进行深入分析。 #### 二、材料属性与单元类型定义 **材料属性定义**： - **拱梁材料属性**：弹性模量为3.25e10 Pa，泊松比为0.19，密度为2700 kg/m³。 - **底梁材料属性**：弹性模量为24.3e9 Pa，泊松比为0.20，密度为2300 kg/m³。 - **顶横隔梁材料属性**：弹性模量为24.3e9 Pa，泊松比为0.19，密度为2300 kg/m³。 - **底横隔梁材料属性**：弹性模量为24.3e9 Pa，泊松比为0.21，密度为2300 kg/m³。 - **侧壁材料属性**：弹性模量为24.3e9 Pa，泊松比为0.22，密度为2300 kg/m³。 - **底板材料属性**：弹性模量为50e9 Pa，泊松比为0.21，密度为2300 kg/m³。 - **竖向柱材料属性**：弹性模量为300e9 Pa，泊松比为0.18，密度为2300 kg/m³。 - **水材料属性**：密度为1025 kg/m³，声速为1500 m/s，动力粘度为0.5 Pa·s。 **单元类型定义**： - **拱梁单元**：采用BEAM188单元表示。 - **两侧板单元**：采用SHELL43单元表示。 - **液体单元**：采用FLUID30单元表示。 #### 三、几何建模与网格划分 **几何参数设定**： - 拱梁高*h1*=0.9 m，宽*b1*=0.3 m； - 底梁高*h2*=0.5 m，宽*b2*=0.4 m； - 顶横隔梁高*h3*=0.2 m，宽*b3*=0.2 m； - 底横隔梁高*h4*=0.3 m，宽*b4*=0.3 m； - 渡槽侧板厚度*d1*=0.1 m； - 渡槽底厚度*d2*=0.3 m； - 竖向柱尺寸*dd*=0.3 m； - 液面高度*HH*=3 m。 **结构几何模型定义**： - 采用关键点（K）定义渡槽的主要几何特征点。 - 通过线（A）连接这些关键点来形成各个结构部件的轮廓线。 - 使用旋转（WPROTA）和平移（WP OFF）命令来创建侧壁。 **网格划分**： - **底梁网格划分**：拱梁和底梁的网格长度设定为5 m，而底梁的关键区域则细分为6 m。 - **顶横隔梁网格划分**：网格长度为10 m。 - **底横隔梁网格划分**：网格长度同样为10 m。 - **竖向柱网格划分**：网格长度设定为0.5 m。 #### 四、边界条件与荷载施加 **边界条件**： - 通过VDRAG命令，沿y方向施加约束，以模拟渡槽两端的固定边界条件。 **荷载施加**： - 考虑液体荷载的作用，通过设置液体单元的属性（如密度、声速等）间接施加。 #### 五、结论 本案例通过APDL命令流的方式详细介绍了矩形渡槽的建模过程，包括材料属性定义、几何模型构建、网格划分以及边界条件与荷载的施加。通过这种方式可以有效地模拟渡槽在不同工况下的响应情况，对于后续进行更复杂的动力学分析具有重要意义。此外，本案例还提供了完整的APDL脚本，便于读者进行学习与参考。