文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于MDT的轻钢结构参数建模程序与ANSYS接口技术研究
姓名:李春燕
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王秀丽
20050601
摘要我国对多高层钢结构的研究还处于起动阶段,尤其在西部地区,研究力度还不够,设计和施工各个技术环节还存在不少问题。这些都急需解决,以利于钢结构在我国健近年来,随着计算机技术的不断发展,模拟试验已经成为试验技术的组成部分,尤其对于大型结构与复杂结构,组织实验室试验非常困难,若应用计算机仿真技术对其受力过程、应力分布或破坏过程进行分析,省时又省力,低耗且直观。目前,数值模拟结合计算机技术形成的应用软件在:讨械玫焦惴旱挠τ谩@Ъ上著名的有限元通用软件丫晌M聊窘ㄖ⒎抡婕扑阌凶殴惴旱挠τ们熬啊但在按砥鞯慕⒛P凸讨腥创嬖谝恍┎蛔悖蹦P蜕杂懈丛踊蛐薷计算机辅助设计软件平台上开发了轻钢结构参数建模程序。在程序交互式界面中输入一些参数,就可以建立不同截面与不同形状的钢梁几何模型及钢柱几何模型;不同连接形式的粱柱节点几何模型,如理想铰接、半刚性连接ǜ拱褰歉至印⑸舷乱碓程序生成的这些几何模型能够与有限元分析软件涌冢贏环境中,对它们进行数值模拟及三维仿真分析。对程序的应用选用了大跨度钢结构工字型曲粱,对其进行参数分析,总结出在不同支座条件下,不同跨长与跨高曲梁的最大承载能力、内力系数及地震波响应曲线。结构设计提供了一个快捷方便的图形参数化建模工具,增强了按砟芰Γ从而加快了结构数值模拟及三维仿真分析的进程,实现结构设计与分析一体化。关键词:轻钢结构;有限元分析;;籆;参数建模程序;接口技术骸康快速发展。内容稍多时,建模过程既繁琐又费时。虽然陨泶胁问杓朴镅訟但语言本身功能有限,并不提供图形化界面输入,模型修改必须从源程序丌始,给结构设计与分析带来诸多不便。在轻型钥结构的数值模拟试验分析过程中,为了加快姆治鼋蹋谑∮户在创建与修改模型过程中所花费的大量时间,本文在简称”与双腹板角钢连接、上下翼缘角钢连接、外伸端板连接、图与刚性连接。为工程设计提供重要的参考。在程序的应用过程中得出的结论为:本文所开发的“钢结构参数建模程序”给兰州理工大学硕士学位论文摘要
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第一章绪论数值模拟技术的应用问题的提出建筑结构新体系的认识是一个漫长的过程,结构试验研究的类型多,耗资大,周期长。我国对砌体结构的认识就长达多年的时间,从北到南,由东至西,前后有近百家科研单位、高等院校与施工单位参与研究。随着计算机技术的不断发展,模拟试常困难,若应用计算机仿真技术对其受力过程、应力分布或破坏过程进行分析,省时又省力,低耗且直观。所以,推广使用计算机仿真技术有十分重要的现实意义。工程技术领域中的许多力学问题和场问题,例如固体中的位移场和应力应变场分分析等,都可以归结为在给定边界条件下求解其控制方程N⒎址匠毯推⒎址匠的问题“K淙蝗嗣悄芄坏玫剿堑幕痉匠毯捅呓缣跫悄芄挥媒馕龇ㄈデ蠼的只是少数性质比较简单和边界条件比较规则的问题,而实际结构的形状和所受到的载荷往往比较复杂,按解析法求解是非常困难的。解决这类复杂问题主要有两种方法:一是引入简化假设,使其达到能用解析法求解的状态,然后求其近似解”“”,此方法不一定总是可彳亍,且容易导致错误的解答;二是保留问题的复杂性,利用数值模拟方法求得问题的近似解。数值模拟技术是人们在现代数学、力学理论的基础上,借助计算机技术来获得满足工程要求的数值近似解,数值模拟技术碈技术,是现代工程仿真学发展的重要推动力之一“’。目前在工程技术领域内常用的数值模拟方法有:有限单元法协⒈呓缭7˙⒂邢薏罘址‵屠肷⒌ピ7最具实用性和应用最广泛的。J的D饨岷霞扑慊际跣纬傻挠τ萌砑诠こ讨械到广泛的应用,国际上著名的有限元通用软件有。、甆、甅和取K谴蠖嗖捎肍语言编写,不仅包含多种条件下的有限元分析程序而且带有强大的前处理和后处理程序。大多数有限元通用软件拥有良好的用户界面、使用方便、功能强大,在当今强大的硬件基础的支持下,对工程校验、仿真计算有着广泛的应用前景⋯‘”⋯。验已经成为试验技术的组成部分,特别对于大型结构与复杂结构,组织实验室试验非析、电磁学中的电磁分析、振动特性分析、热力学中的温度分析、流体力学中的流场龋渲杏邢薜ピ7ㄊ兰州理工大学硕士学位论义
、有限单元法的基本思想是将连续的结构离散成有限个单元,并在每一个单元中设定有限个节点,将连续体看作是只在节点处相连接的一组单元的集合体;同时选定场函数的节点值作为基本未知量,并在每一节点中假设一近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律;进而剥用力学中的某些变分原理去建立用以