-8-面板堆石壩建模過(guò)程分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u27984面板堆石壩建模過(guò)程分析案例 -1-44881.1AutoCAD網(wǎng)格圖劃分過(guò)程 -1-10501.2壩體模型ANSYS建立過(guò)程 -2-83541.2.1AutoCAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入 -3-308501.2.2ANSYS模型由線至面的建立 -3-25331.2.3ANSYS模型由面至體的建立 -4-262121.2.4面板子模型建立 -6-由于本次畢業(yè)論文對(duì)面板堆石壩進(jìn)行面板溫控防裂分析，因而面板堆石壩的ANSYS模型建立內(nèi)容在整個(gè)專題設(shè)計(jì)中占據(jù)了較大的比重，在本論文中將對(duì)其建立過(guò)程進(jìn)行介紹。整個(gè)模型建立過(guò)程要求十分嚴(yán)格，在建立的過(guò)程之中出現(xiàn)了許許多多不同的問(wèn)題。而在所收集到的河南天池面板堆石壩的工程資料之中，我盡可能將模型精確化，最終得到了一個(gè)合理的模型。AutoCAD網(wǎng)格圖劃分過(guò)程在所給的河南天池面板堆石壩的原始資料之中，首先找到壩體縱向剖面的最大斷面圖，將其復(fù)制于一個(gè)新的CAD文件之中，然后再將總共17張剖面圖的地面線復(fù)制于這張新的CAD圖形之中，以壩頂高程以及橫斷面軸線為參照，將其余地面線復(fù)制于這張斷面圖之中。圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s11最大縱向剖面以及地面線圖得到了圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s11最大縱向剖面以及地面線圖再根據(jù)壩高一百余米，上下游坡度正?？梢圆捎?m*6m的網(wǎng)格進(jìn)行劃分。進(jìn)行劃分之后，將所有地面線依據(jù)網(wǎng)格的格點(diǎn)擬合成折線，并且將原有的地面線刪除，得到了新的網(wǎng)格圖。并且將上下游壩坡的網(wǎng)格處理成為平行四邊形得到了新的網(wǎng)格圖。對(duì)得到的網(wǎng)格圖進(jìn)行處理，將原有的網(wǎng)格圖采取折線進(jìn)行劃分，不允許網(wǎng)格圖出現(xiàn)五邊形，不允許出現(xiàn)五個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣會(huì)導(dǎo)致建模出錯(cuò)，得到網(wǎng)格圖之后，進(jìn)行最終的修補(bǔ)，可以得到相應(yīng)的圖形。最終得到了網(wǎng)格圖如REF_Ref70523613\h圖5.2所示。圖STYLEREF1\s圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s12壩體經(jīng)6*6網(wǎng)格線劃分后的壩體剖面圖在整個(gè)網(wǎng)格圖形成過(guò)程中，在自己檢查以及師兄師姐的幫助之下經(jīng)過(guò)多次修正，主要的問(wèn)題存在于將網(wǎng)格圖中可能形成的五邊形去除，包括不能夠產(chǎn)生平角也不能夠出現(xiàn)角度較小的三角形，不能夠產(chǎn)生五邊形，而在網(wǎng)格圖的制作過(guò)程之中將這個(gè)問(wèn)題盡量簡(jiǎn)化，歸納為某些操作可能出現(xiàn)哪些五邊形，同時(shí)由于建模過(guò)程之中不能夠產(chǎn)生重復(fù)的關(guān)鍵點(diǎn)以及線，所以在CAD畫圖時(shí)也不能夠出現(xiàn)重復(fù)點(diǎn)或重復(fù)線，這樣就會(huì)得到更加合理精確的網(wǎng)格圖。最終將網(wǎng)格圖在AutoCAD中進(jìn)行處理，采用宏處理的方式輸出成為Iges格式的文件，以方便在后續(xù)過(guò)程中在ANSYS軟件之中對(duì)于模型進(jìn)行各種各樣的操作。壩體模型ANSYS建立過(guò)程根據(jù)科研前輩的ANSYS建模經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合了實(shí)際情況之中河南天池上游水庫(kù)面板堆石壩的情況，在不斷摸索的過(guò)程之中對(duì)其進(jìn)行建模的過(guò)程。AutoCAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入為了將之前在CAD中所獲得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入ANSYS軟件之中，在ANSYS之中選取file-import-IGES選項(xiàng)，將所有的AutoCAD所導(dǎo)出的IGES格式文件導(dǎo)入ANSYS之中獲得了ANSYS中基本的網(wǎng)格圖。ANSYS模型由線至面的建立首先在已獲取的網(wǎng)格圖之中進(jìn)行線線互分操作，采用ANSYS建模過(guò)程中較為經(jīng)典的BL操作進(jìn)行線線互分。點(diǎn)擊Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-Partition-Lines選項(xiàng)。將所有的網(wǎng)格圖全部選中，確認(rèn)后得到了經(jīng)過(guò)線線互分處理后的網(wǎng)格圖形。接著由所得到的線線互分之后的圖形進(jìn)行相應(yīng)的操作，由線形成面，此時(shí)由所擁有的線進(jìn)行相應(yīng)的操作，在操作界面選取Preprocessor-Modeling-Create-Areas-Arbitrary-ThroughKPs，然后在操作界面選取Polygon對(duì)于所有的線組成的外輪廓進(jìn)行選取，經(jīng)過(guò)每個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后點(diǎn)擊確定最終可以得到整個(gè)壩面的二維模型。圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s13壩體二維模型由于整個(gè)溫控計(jì)算采取有限元計(jì)算的方式進(jìn)行操作，因而只根據(jù)模型建立一個(gè)大面是不合理的，應(yīng)當(dāng)將整個(gè)大面分割為許多的小面，而由許多小面再進(jìn)行拖拉后才能成體，進(jìn)而成為單元進(jìn)行計(jì)算。而此處則應(yīng)當(dāng)將大面進(jìn)行分割得到許多的小面，在操作界面選取Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-Divide-Areabylines，在操作界面選取整個(gè)大面進(jìn)行操作可以得到最終的分割后的圖形如圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s13壩體二維模型ANSYS模型由面至體的建立圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s14壩體三維模型（未刪體未補(bǔ)坡）在得到了平面模型之后，將其進(jìn)行拖拉成體，采取Preprocessor-Modeling-Operate-Extrude-Areas-ByXYZoffset選項(xiàng)，這里為了計(jì)算精確采取10m的長(zhǎng)度進(jìn)行每次拖拉，并且在最終得到了一整個(gè)壩體的模型如圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s14壩體三維模型（未刪體未補(bǔ)坡）由于實(shí)際上壩體會(huì)被河底進(jìn)行不規(guī)則的分割，所以在之后要進(jìn)行根據(jù)已經(jīng)留在壩體縱向剖面上的二維面的地面線進(jìn)行對(duì)壩底的分割，刪除多余的體，在操作界面之中采取Preprocessor-Modeling-Delete-VolumesandBelow選項(xiàng)進(jìn)行操作。由于刪體后所擁有的體在上下游壩面上仍舊是棱柱，因而極其不符合上下游壩面與河道交線為曲線的特征，需要對(duì)壩面進(jìn)行補(bǔ)坡操作，即先將上下游壩面進(jìn)行分割后將多余的體刪除，將缺少的體補(bǔ)充上去，采取Preprocessor-Modeling-Create-Volumes-ByKPs，進(jìn)而得到較為細(xì)致的壩體剖面模型如圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s11所示。

圖STYLEREF1\s5.SEQ圖\*ARABIC\s12壩體三維模型面板子模型建立由于實(shí)際問(wèn)題上，本論文針對(duì)河南天池的上游面板堆石壩的混凝土面板進(jìn)行溫控防裂分析，因此需要將面板模型建立出來(lái)以便對(duì)于面板模型進(jìn)行分析。在原有的壩體模型的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行面板模型的建立，同時(shí)需要在ANSYS軟件之中定義不同的組件屬性以便對(duì)于后續(xù)過(guò)程中采用命令流對(duì)面板模型進(jìn)行分析，具體建立了鋼筋混凝土面板，墊層區(qū)等，并且對(duì)面板網(wǎng)格進(jìn)行劃分最終可以得到可以進(jìn)行有限元計(jì)算