ANSYS在道路路面结构计算中的应用.pdfVIP

维普资讯 100 由姘道析与 浃 2005年3月第2期 ANSYS在道路路面结构计算中的应用 李 艳 ．张林春 ，张文君!．王效杰。，刘素平。 (1．内蒙古交通设计研究院有限责任公司，呼和浩特 010010；2．上海浦东建筑设计研究院 ，上海 2O1204； 3．交通部第一公路工程总公司，北京 100024) 摘 要 ：该文基于ANSYS5．5，论述 了其在道路路面结构计算中的应用 问题 。针对两种典型的路面结构：温克勒地 基上的板和弹性多层体系的静力和动力问题进行了分析 。分别讨论了两种情况下的建模 、分网、加载 、求解、后处 理等 问题 。 关键词 ：路面结构；设计计算；ANSYS5．5；建模 ；分网；后处理 中图分类号 ：U416．01 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009-7716(2005)02—010003 型 ．应用直接建模更为方便 。对于路面结构的而言 ． 0 前言 形状较为规则 ，应用实体建模更为方便 ，本文 以弹性 ANSYS软件是融结构 、流体 、电磁场 、声场和 多层体系和温克勒地基上的板为例 ．说明如何利用 耦合场分析于一体 的大型通用有 限元分析软件。由 ANSYS构建模型 。如 图 1、图2所示 。 美 国ANSYS开发 ．它能与多数 CAD软件接 口，实 现 数 据 的共 享 和 交 换 ．如 Pro／Engineer，NAS— TRAN，Alogor，I-DEAS，AutoCAD等 ，是现代产品 设计 中的高级 CAE工具之一。 ANSYS软件主要包括三个部分 ：前处理模块 ． 分析计算模块和后处理模块 。前处理模块提供了一 图 1 温克勒地基上 的板 个强大的实体建模及网格划分工具可 以方便地构造 有限元模型．分析计算模块包括结构分析 (线性或非 线性分析)、动力学分析 、耦合分析等 ．可模拟多种物 理介质的相互作用 ，具有优化分析能力 ；后处理模块 可将计算结果 以彩色等值线显示、梯度显示 、立体切 片显示等图形方式显示出来 ．也可将计算结果 以图 表 、曲线形式显示或输 出。软件提供 了 100种 以上 的单元类型．用来模拟工程 中的各种结构和材料 。 l 道路结构 的建模 2 三层 弹性 体 系 1．1 温 克勒地基上的板 A SYS中常用 的模型生成方法是实体建模和 刚性路面结构可 以简化为温克勒地基上 的板 ． 直接生成。实体建模指 的是应用 ANSYS操作建立 在此基础上进行位移 、应力计算 。ANSYS建模 时 实体 ，描述模型的几何边界，建立对单元大小及形状 首先应用块命令 (BIOCK)生成一个长方体 ．然后进 的控制 ，然后令 ANSYS程序 自动生成所有 的结点 行网格划分 ，将板底面的结点沿某坐标轴偏移一段 和单元的模型生成方法 。直接生成的方法 ，必须在 距离后 ．进行完全复制 。然后通过复制结点和底面 定义 ANSYS实体模型之前 ，确定每一个结点的位 对应的结点创建弹簧阻尼单元 (C()MBI 14)。然 置 ．以及单元的大小 、形状和连接 。对三维实体模型