【正文】 文件名： ? 然后建立子模型。 ? 重要的一點(diǎn)是要將粗糙模型上所有其他載荷和邊界條件復(fù)制到子模型上。 2021/6/18 99 。對于子模型切割邊界上的所有結(jié)點(diǎn)，程序用粗糙模型網(wǎng)格中相應(yīng)的單元確定自由度數(shù)值，然后這些數(shù)值用單元形狀功能插值到切割邊界上。因此在初始分析后的第一步就是在初始狀態(tài)清除數(shù)據(jù)庫（另一種方法是退出并重新進(jìn)入 ANSYS）。 2021/6/18 94 第一步：生成并分析較粗糙的模型 ? 第一個(gè)步驟是對整體建模并分析。 2021/6/18 93 使用子模型的一些限制如下： ? 只對體單元和殼單元有效。這個(gè)模型對于所有的應(yīng)力組合符合關(guān)于圓滑、外凸和對稱特征要求，但子午線外凸的要求導(dǎo)致對高靜水壓力應(yīng)力破壞的預(yù)示。 在混凝土使用中，單元的實(shí)體部分可以用于模擬混凝土而鋼筋部分用于模擬鋼筋。 2021/6/18 77 ? SHELL633D、 4N，彈性殼 2021/6/18 78 shell63是薄殼單元。單元有4個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有 X， Y位移方向的兩個(gè)自由度。 2021/6/18 73 ? Beam188與 Beam189相對 Beam4的第一個(gè)突出點(diǎn)是具有更出色的 截面數(shù)據(jù)定義功能 和可視化特性。 2021/6/18 63 ?諧響應(yīng)分析 確定線性結(jié)構(gòu)對隨時(shí)間按正弦曲線變化的載荷的響應(yīng)。 2021/6/18 57 控制流程 ? 用無應(yīng)力長度控制法計(jì)算出結(jié)構(gòu)的受力和變形 → 用計(jì)算的拔出量去張拉斜拉索、實(shí)測標(biāo)高、偏位 → 理論與實(shí)際的變形比較、平差，讓實(shí)際狀態(tài)接近理論狀態(tài)。 思考小例題得出結(jié)論 ? 不管施工過程如何，只要各構(gòu)件的無應(yīng)力長度與目標(biāo)狀態(tài)時(shí)的無應(yīng)力長度一致，最終的狀態(tài)就是我們要求的目標(biāo)狀態(tài)。 2021/6/18 50 ?如何完成施工監(jiān)控？ 斜拉索安裝時(shí)的初拉力是多少？在什么時(shí)候在調(diào)整？調(diào)整量是多少？ 這些工作就是為了保證成橋的狀態(tài)（線型和受力）。 施工階段多、現(xiàn)場情況變化頻繁，往往由現(xiàn)場監(jiān)控小組來指導(dǎo)完成斜拉橋的架設(shè)。各人有個(gè)人的解，一個(gè)人兩次調(diào)索的結(jié)果也不是唯一的。尤其針對復(fù)雜過程的斜拉橋施工過程的模擬計(jì)算。 彈性變形： EALNN jix ??????2?EILMMjiy 6)2(2???EILMMji 2)( ?????徐變變形： )],(),([ 11, neineieii nn tte ????? ??? ??2021/6/18 36 ? 徐變系數(shù)的計(jì)算： 老化理論、先天理論、彈性徐變體理論、 CEB－ FIP 1982年實(shí)用設(shè)計(jì)建議、 ACI(209) 1982年推薦公式、 BP－ 2模式、公橋規(guī)（ JTG D622021）計(jì)算公式 收縮：已經(jīng)是應(yīng)變了，直接計(jì)算就行。并與固端力疊加。 計(jì)算次數(shù)過多，在有限元中速度太慢 。 2021/6/18 18 單元剛度矩陣 ? ????????????????????????????????????????lEIlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEAlEAlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEIlEAlEAKe460260612061200000260460612061200000222322222223yiulxi jivjujvi?j?jNjQiNiQiMjMji元素 Kij的物理含義是：當(dāng)其所在 j列 對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)位移分量等于 1（其余節(jié)點(diǎn)位移分量均為零）時(shí)，其所在 i行 對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)外力分量所應(yīng)有的數(shù)值。 以至于：設(shè)計(jì)中以專用軟件為主，對于一些特殊問題再用大型軟件分析，最普遍的就是 局部應(yīng)力分析 。 軟件是一個(gè)國家科技實(shí)力的重要標(biāo)志之一。 1970他們第一次發(fā)布了具有革命意義的SAP程序。 美國國家宇航局（ NASA）的資助 ? NASTRAN： MSC. Nastran軟件獲得美國聯(lián)邦航空管理局（ FAA）認(rèn)證，成為領(lǐng)取飛行器適航證指定的唯一驗(yàn)證軟件。 2021/6/18 6 有限元的應(yīng)用領(lǐng)域 ? 醫(yī)學(xué)中的生物力學(xué) 有限元法在牙體修復(fù)研究領(lǐng)域 ? 航天航空領(lǐng)域 ? 機(jī)械制造和設(shè)計(jì) ? 環(huán)境 ? 能源 ? 氣象 ? 土建（道 橋 隧、工民建、水利） … … 2021/6/18 7 有限元的學(xué)術(shù)領(lǐng)域 ? 結(jié)構(gòu)（ 靜力 、 動力學(xué) 、運(yùn)動力學(xué)、沖擊動力學(xué)） ? 流體力學(xué) ? 電和磁 ? 溫度 ? 熱傳導(dǎo) ? 質(zhì)量擴(kuò)散 ? 聲學(xué)分析 ? 巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析） 2021/6/18 8 機(jī)械 軍工 航天航空 國際大型通用軟件 ? ANSYS: ANSYS公司成立于 1970年， 總部位于美國賓夕法尼亞洲的匹茲堡。 2021/6/18 3 ? 這個(gè)解 不是準(zhǔn)確解 ，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問題被較簡單的問題所代替。 它將 求解域 看成是由許多稱為 有限元的小的互連子域組成，對每一 單元 假定一個(gè)合適的 (較簡單的 )近似解，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域總的 滿足條件 (如結(jié)構(gòu)的平衡條件 )，從而得到問題的解。 Ed Wilson發(fā)布了第一個(gè)程序，第一代的程序沒有名字，第二代線性程序就是著名的 SAP(structural analysis program)，非線性程序就是 NONSAP。 MSC對原始的 Nastran做了大量的改進(jìn)并于 71年推出自己的專利版本 ， 83年股票上市并開始了一系列并購重組的活動。 SAP程序最早源于加州大學(xué) Berkeley分校的 Wilson教授的開發(fā)工作。 ? 后期都以公司方式運(yùn)作，大多經(jīng)歷了收購、合并、重組。比如張拉預(yù)應(yīng)力、斜拉索、收縮徐變、活載的影響線加載。 {δ}：待求的節(jié)點(diǎn)位移。 2021/6/18 24 ???????????????????nnnnnnnnnnbxaxaxabxaxaxabxaxaxa??????22112222212111212111AX＝ b 高斯消去法： 原理簡單，消元。 4）求解方程的單元位移，由位移求力。 2021/6/18 35 徐變系數(shù)：徐變應(yīng)變與彈性應(yīng)變的比值。 2021/6/18 42 概 述 ? 無應(yīng)力狀態(tài)控制法：通過結(jié)構(gòu)的無應(yīng)力狀態(tài)量揭示分階段形成結(jié)構(gòu)的過程與結(jié)果的關(guān)系 。斜拉橋的超靜定次數(shù)太高，其解不是唯一的。 方法：正裝試算、倒拆、無應(yīng)力狀態(tài)控制。 ? 施工監(jiān)控的很大一部分工作就是解決主動張拉的問題。 2021/6/18 53 應(yīng)用無應(yīng)力狀態(tài)法進(jìn)行斜拉橋得施工監(jiān)控本質(zhì)與此類似。而是通過無應(yīng)力長度的改變量（拔出量或回放量）來控制的。 ?譜分析 是模態(tài)分析的擴(kuò)展，用于計(jì)算由于隨機(jī)振動引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和應(yīng)變 (也叫作 響應(yīng)譜或 PSD)。是基于結(jié)構(gòu)力學(xué)經(jīng)典梁彎曲理論構(gòu)造的梁單元。該單元可用于平面單元（平面應(yīng)力或平面應(yīng)變）或軸對稱單元。對于非線性結(jié)構(gòu)分析推薦選擇 SHELL181 單元。 單元具有受拉開裂和受壓壓碎的性能。 Solid 65的理論基礎(chǔ) 2021/6/18 85 Solid 65破壞曲面分區(qū) 2021/6/18 86 WillamWarnke破壞準(zhǔn)則 ? WilliamWarnke五參數(shù)準(zhǔn)則具有橢圓型偏截面和拋物線型子午線。整體模型切割邊界的計(jì)算位移值即為子模型的邊界條件。 5. 驗(yàn)證切割邊界和應(yīng)力集中區(qū)域的距離應(yīng)足夠遠(yuǎn)。 2021/6/18 95 第二步：生成子模型 ? 子模型是完全依靠粗糙模型的。用戶定義切割邊界的結(jié)點(diǎn)， ANSYS程序用粗糙模型結(jié)果插