基于Hypermesh的水工结构建模及应用Hypermesh-based modeling of hydraulic structure and its application
钱秋培,蒋建灵,包腾飞,金盛杰,陈迪辉
摘要(Abstract):
介绍了Hypermesh软件与CAD软件联合仿真的步骤,重点阐述了该建模方法中对网格的形状、疏密和衔接进行控制的原则。以不均匀地基上结构复杂的某水闸为例,系统地介绍选取特征断面构造模型几何轮廓、综合考虑多个断面划分二维网格和借助土层分界面建立地基的建模方法。经检验,该水闸模型质量满足仿真要求,计算结果符合水闸受力特征,最大拉应力为3.077 MPa(顺河向),出现在闸门过水1工况下水闸边墩支座上。Hypermesh结合CAD平面图建模的方法能够实现复杂水工结构仿真,对水工结构的安全评估具有一定参考价值。
关键词(KeyWords): Hypermesh;CAD;水工结构;网格划分;质量控制;有限元仿真分析;水闸工程
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(51579086,51479054,51379068,51139001);; 江苏省杰出青年基金项目(BK20140039);; 江苏高校优势学科建设工程资助项目(水利工程)(YS11001)
作者(Author): 钱秋培,蒋建灵,包腾飞,金盛杰,陈迪辉
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2017.02.006
参考文献(References):
- [1]王东旭,武亮,黄商,等.Hypermesh网格划分技术在复杂拱坝建模中的应用[J].计算机工程与科学,2013,35(6):186-190.
- [2]方海挺,顾冲时.Auto CAD和有限元软件的联合建模及计算[J].水利与建筑工程学报,2005,3(3):22-24.
- [3]王元汉,李丽娟,李银平.有限元法基础与程序设计[M].广州:华南理工大学出版社,2001.
- [4]彭妍,娄一青,汪亚超.基于Hypermesh软件的复杂结构有限元建模[J].水电能源科学,2010,28(8):100-102.
- [5]邹超英,樊宇航.单元类型和尺寸对拱坝坝体应力和计算精度的影响[J].价值工程,2015,34(9):103-104.
- [6]林光典,胡习之,李彬,等.基于Hypermesh的网格质量优化分析[J].机械工程师,2013(9):71-74.
- [7]汪祥胜.近海水闸安全鉴定中水闸破坏因素和规律分析研究[D].天津:天津大学,2014.
- [8]苏志敏,闫毅志,董卫,等.特高拱坝有限元网格尺寸与离散误差分析[J].固体力学学报,2014,35(S1):246-250.
- [9]熊珍兵,罗会信.基于Hypermesh的有限元前处理技术[J].排灌机械,2006,24(3):35-38.
- [10]苏超,牛先玄,尹晓明,等.水闸改造工程有限元计算方法研究[J].水利水电技术,2015,46(10):98-100+110.
- [11]何修伟.Hypermesh及CAD技术在复杂洞室结构有限元建模中的应用[J].交通科技,2016,41(3):99-102.
- [12]张萍,郑东健,张献法.基于Hypermesh软件的复杂地质工程有限元建模[J].长江科学院院报,2008,25(2):84-86.
- [13]邹超英.拱坝有限元网格剖分方案研究及其精度分析[D].昆明:昆明理工大学,2011.
- [14]李路华.基于Abaqus的水闸与地基相互作用分析[D].济南:山东大学,2014.
- [15]卢羽平.水闸参数化三维有限元分析软件的研究[D].南京:河海大学,2005.
- [16]朱伯芳.有限单元法原理与应用:第二版[M].北京:中国水利水电出版社,1998.
- [17]徐芝纶.弹性力学简明教程:第二版[M].北京:高等教育出版社,1983.