基于ANSYS的四种典型施威德勒型球面网壳参数化建模.pdf

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1、第27卷第6期山东建筑大学学报Vo1．27No．62012矩12月JOURNALOFSHANDONGJIANZHUUNIVERSITYDec．2012文章编号：1673—7644(2012)06—0584—04基于ANSYS的四种典型施威德勒型球面网壳参数化建模吴静，鹿晓阳(山东建筑大学土木工程学院，山东济南250101)摘要：网壳结构造型美观受力合理，应用范围广阔。其参数化建模程序的编制是网壳结构受力分忻和优化设计的前提和基础。文章采用ANSYS软件参数化设计语言APDL，研究了四种典型施威德勒型球面网壳节点生成和杆件单元生成的连接方法，并编制了相应的宏程序。

2、结果表明：(1)用户仅需输入网壳跨度Js、矢高，、环向对称区域份数、径向杆件圈数，即可方便地生成所需模型；(2)该方法和建模程序简单、高效、实用，为采用ANSYS软件进行不同类型、不同参数下网壳结构的快速生成提供了可能。关键词：施威德勒；球面网壳；参数化建模；ANSYS软件；APDL；宏程序中图分类号：TU393．3文献标识码：AParametricmodelingoffourtypicalschwedlerreticulatedshellsbasedonANSYSWUJing，LUXiao．yang(SchoolofCivilEngineering，Shand

3、ongJianzhuUniversity，Jinan250101，China)Abstract：Reticulatedsphericalshellisbeautifulandreasonableandhasabroadrangeofapplication．Itsparametricmodelingprogramisthebasisandpremiseofstressanalysisandoptimumdesign．ByusingitsownParametricDesignLanguageAPDL，thepaperstudiesthemethodofnodegen

4、erationandelementconnectionofthefourtypicalschwedlerreticulatedshells，andcompilesthecorrespondingmacroprogram．Resultsshowthat：(1)toachieveparametricmodelingofreticulatedshell，theuseronlyneedstoinputtheparametersofthespanofasphericalshell，vectorheight，lengthandnumberofds；(2)thismethod

5、issimple，efficientandpractical，andmakestherapidgenerationofreticulatedshellpossibleofdifferenttypesanddifferentparametersbyusingANSYSsoftware．Keywords：schwedler；sphericalreticulatedshell；parametricmodeling；ANSYS；APDL；macroprogram(如大型体育／文艺场馆、候候车大厅、大型购物0引言中心等)得到广泛应用。但由于网壳结构节点和杆件数量巨大，且网

6、壳跨度、矢高、网格尺寸和类型等近年来，网壳结构在国内外各种公共建筑中参数的变化会引起结构内力重新分配，因此，在进行收稿日期：2012—10—22作者简介：吴静(1987一)，女，山东泰安人，在读硕士，研究方向：结构工程．E—maill：415232213@qq．corn第6期吴静等：基于ANSYS的四种典型施威德勒型球面网壳参数化建模网壳结构受力分析和结构优化设计时，重新建模的工作量非常庞大。在国内外各项研究中以手工建模2四种典型施威德勒型球面网壳参数为主，关于应用APDL语言与宏技术，研制网壳结构化建模参数化建模方法并不多见，本研究通过简单的参数修改即可达到反

7、复分析／优化不同尺寸和类型的多在球坐标系下给定网壳跨度5、矢高F、环向对称区域份数和径向杆件圈数础，计算球曲率半种设计方案而快速建模的目的，极大地提高了网壳结构受力分析和优化设计效率，降低了分析成径R、球心夹角Dp(。)。使用循环命令语句由球本。卜顶点向外依次生成各节点及编号，节点生成后按下文章采用ANSYS有限元软件自带的参数化设述规律连接节点生成杆件。令顶点编号为1，计算出计语言APDL_3J，提出并研制了四种典型施威德勒最外一圈起始节点编号，小于该编号的节点施加荷型球面网壳的节点与杆件生成方法和相应的参数化载，大于等于该编号的节点施加位移约束。若进行受建模

8、宏程序。用户仅需输入网壳