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复杂边坡的ansys三维建模

时间:2019-05-08 14:40:18      阅读:204      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:amp   ace   points   等高线   工作量   解决办法   布尔   mat   title   

 前段时间要做一个关于边坡稳定性的有限元分析,由于对ansys软件不熟,加之也没有三维边坡的建模经验,一开始感觉挺复杂的。如果按照传统的建模步骤,即先连等高线,做相应的线处理,再通过DXF2ANSYS程序生成lgw文件导入ansys,自底向上建立模型,工作量还是相当大的。关键是生成了许多小的实体,那么后面再引入开挖,加固等工程措施,体的相交切分就很麻烦了,这样一来建好一个模型要花费大量时间。所以,就没有按着这个思路来做。

网上有一些经验帖子介绍了ansys边坡快速建模的方法,试过,实体少,模型拟合的也挺好,对于只计算天然边坡工况是可取的。不过有个缺点就是,建好的模型不好再进行二次“加工”。比如说我要对它进行开挖,那么布尔运算时,会很卡,经常死机。只好尝试其他方法了。既然ansys建这种大曲面不理想,何不采用CAD软件建模,再导入ansys呢?(不复杂的模型,不建议导来导去,可能会丢失信息,毕竟ansys建模功能还是挺强大的。)

沿着这个思路,最终找到了一个解决办法。先提取散点数据,导入surfer规整,再运用catia的curve命令拟合成曲面,最后导入ansys。方法不是太好,拿出来分享,希望有同仁能够分享更好的方法,促进大家共同学习进步。

1. 整理地形图

    将地形图与地质剖面图整合,得到各地层信息。我一般习惯用DXF2XYZ提取点云数据。

2. 拟合曲面

上述点云数据,可以直接在catia中建立曲面模型。不过有一点要注意,数据点太少的话,局部会出现突兀现象。通过这种方法得到的曲面,一般还得再切分出边界。主要步骤:在catia中打开逆向点群编辑Digitized Shape Editor →导入数据Impute →建立网格Mesh Creation →逆向曲面重建 →将Mesh网格转换为自动曲面Automatic Surface 。下图是之前做过的一个三维地形图。

技术图片

 

Figure1  Catia三维成图

还一种方法是通过surfer将上述点云数据规整,拟合曲面并生成n行×m列数据。在catia安装目录找到GSD_PointSplineLoftFromExcel.xls文件,按照格式准备好要用的Excel文件,可以自己编个小程序批处理。打开catia的part窗口,在Excel中点击视图→宏→查看宏→选Feuil1.Main,按提示进行拟合。

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Figure2  Surfer成图

 

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Figure3  Catia曲面图

3. 导入ansys

    由上述建立的曲面模型(不建议建完实体,导入后会默认为一个实体),导入ansys,低版本的可能会出错,我用的是catiav5R21,ansys14.5.导入成功后就可以进行下一步的“加工”了。

 

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Figure4  ansys实体模型

这样,原来复杂的等高线及剖面线图,经转换后就只有几块地层实体了,对于赋材料也相对简单多了。而且通过形成整张图面,同时也避免了小块面在面面接合处引起的奇异(不能平滑过渡)。

4. 施工边坡的建模

   上述建完天然边坡实体模型后,接下来主要是自顶向下建立施工边坡,要用到布尔运算,需要注意的是应当尽量减少布尔运算。由于加减、搭接、粘结等操作往往会形成许多不规则实体,这是我们不愿看到的,后期画网格也是相当麻烦,而且网格质量不易保证。因此事先理清建模的先后顺序是十分必要的。有一个想法,就是在不影响计算准确度的前提下,自动将一些尺寸相对很小的实体与相邻实体合并,包括面线合并。

复杂边坡的ansys三维建模

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原文地址:https://www.cnblogs.com/caizhao/p/10831626.html

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