CivilFEM 组合实体截面定义

模型描述

定义一个钢-混凝土组合截面，从3D ANSYS有限元模型中捕获到CivilFEM中。首先在ANSYS中创建有限元模型，再用CivilFEM命令捕获实体截面，同时创建具有相同编号的相关横截面。利用Solid45单元创建混凝土板，用Shell63单元创建板结构，单位采用cm。

几何属性

ESP = 4 cm          板厚度

材料属性

混凝土 C20/25 (欧洲规范 No.2)
结构钢 Fe 510 (欧洲规范 No.3)

分析假定以及模型说明

15个Solid45单元和15个Shell43单元用于建立本例模型，单元的划分，需要符合实体截面正确捕捉的要求，即在截面端部创建局部坐标系，截面里的节点都在该局部坐标系的XY平面内。

实例命令流

FINISH
~CFCLEAR,,1

! CivilFEM 启动信息：单位和规范
~UNITS,SI
~CODESEL,EC3,EC2,,,EC8

/PREP7
! CivilFEM 前处理
! --------------------------------------------------
! 定义材料
~CFMP,1,LIB,CONCRETE,EC2,C20/25,0,0,0  !混凝土板
~CFMP,2,LIB,STEEL,EC3,Fe 510,0,0,0     !结构钢板

! ANSYS 前处理
! --------------------------------------------------
! 定义单元类型和实常数
ET,1,45     !SOLID45 (混凝土板)
ET,2,63     !SHELL63 (平板)
R,1,0.04    !板厚

!实体模型
L=10               !模型总长
!关键点
K,1,-0.80,0.20,,

K,2,0.8,0.2,,
K,3,0.8,0,,
K,4,-0.8,0,,
K,5,-0.72,0,,
K,6,-0.56,0,,
K,7,-0.32,-0.80,,
K,8,0.32,-0.8,,
K,9,0.56,0,,
K,10,0.72,0,,
KGEN, 2, 1, 10, 1, 0, 0, L, 100,  !Copy keypoints
/VIEW, 1 ,1,1,1

!面 (板平面)
*CREATE,ACHAPA,MAC
A,ARG1,ARG2,ARG2+100,ARG1+100
*END
ACHAPA,5,6
ACHAPA,6,7
ACHAPA,7,8
ACHAPA,8,9
ACHAPA,9,10
!实体 (混凝土板)
V,1,2,3,4,101,102,103,104

!对混凝土进行网格划分
MAT,1
TYPE,1                      !SOLID45
LESIZE, 22, , , 20,
LESIZE, 28, , , 5,
LESIZE,23, , ,15, , , , ,1
MSHAPE,0,3D
MSHKEY,1
VMESH,ALL

!对平板进行网格划分
VSEL,S,TYPE,,1
ASLV,U
APLOT
lsel,s,line,,5,14,3
lsel,a,line,,1
LESIZE,all,0.08, , , , , , ,1
lsel,all
LESIZE,6, , ,15, , , , ,1
LESIZE,9, , ,15, , , , ,1
TYPE,2
MAT, 2
REAL,1
MSHAPE,0,2D
AMESH,ALL
ALLSEL,ALL

NUMMRG,NODE

!定义局部坐标系
LOCAL,11,0,0,0,2*(L/15),,,-90 !定义坐标系
CSYS,11
NSEL,S,LOC,X,0                !选择节点平面
NSEL,A,LOC,X,L/15

ESLN,S,1                     !选择附属于已选择节点的单元
NSEL,S,LOC,X,0               !选择X=0的节点

!捕捉截面
~SLDSEC,1,2,11,SOLID SECTION