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论文题目：多裂隙拱坝模型的网格生成

论文编号： lw200707111030092536

编辑： li

论文属性：学术论文

论文国籍：

论文语言：中文

登出日期： 2007-07-11

点击次数：791

论文字数：978

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多裂隙拱坝模型的网格生成

摘要：Patran是一个非常优秀的前处理程序，用它为一些特殊程序提供前处理相当方便，并能解决十分复杂的问题。本文介绍了用其生成一个非常复杂的拱坝模型的情况。
关键词：前处理  网格  坝肩
1  前言
MSC/Patran有十分强大的前后处理功能，它提供了丰富的单元库，拥有各种各样的建立几何模型和控制单元划分的方法，是目前绝大多数有限元前处理程序无法比拟的，用Patran为其他一些专门的计算程序提供各种前处理是十分理想的。但实际情况是复杂多变的，再优秀的前处理软件也无法轻易地对任意一个复杂对象进行模拟，因此只有不断提高对程序的熟练程度，遇到复杂问题时灵活应用程序提供的各种方法，才能使问题得到较好的解决。下面介绍一下用Patran做复杂网格的一个实例。
2  问题描述
该问题要求对某一拱坝工程进行震动响应分析。拱坝所处位置地质构造十分复杂，有以下三个主要难点：（1）有三条垂直于河向的软弱夹层贯穿整个区域，其中一条正好和坝肩相交，给模型建立带来不少困难。（2）由于不同岩体和夹层的分布，整个模型共有22种材料，需要在建立模型时考虑。（3）在左右坝肩各有三条倾向河谷的32゜陡倾角断层，这是整个模型中最大的难点，这6条断层和前面的夹层、坝体、岸坡、河底相交，由于岸坡地形的变化，断层与岸坡相交的位置很难确定。断层间要求布置双节点。
图1   整体网格图
3  模型生成
模型生成主要依据不同高程的平面图，将整个区域分成若干个小区域来模拟。模型建立过程中采用了Patran中8节点的6面体单元和6节点的5面体单元，有时还要逐个生成5面体单元以适应几何形状的要求。下面是使用Patran建模后的结果。
图1为整体网格，从图中可以看到垂直于河向的三条软弱夹层，另外河谷两岸的地形是十分复杂的。图2是除去坝体和坝肩岩体后的网格图；图3是坝体及坝肩岩体局部图，该图所示的坝肩岩体和其余岩体之间均为双节点。
图2   周围岩体网格
图3   坝体和坝肩岩体网格
图4左坝肩岩体网格图，图5是该岩体被三条32゜陡倾角断层切割成的各部分网格，可以看出其几何形状是相当复杂大。同样，图6右坝肩岩体网格图，图7是该岩体被三条32゜陡倾角断层切割成的各部分网格。以上个部分之间均布置双节点。
图4   左坝肩岩体网格
图5   左坝肩岩体被断层切割成的各部分网格
图6   右坝肩岩体网格
图7    左坝肩岩体被断层切割成的各部分网格
【参考文献】
1． MSC/PATRAN， User’s Manual， Version 7.5  Volume1
2． MSC/PATRAN， User’s Manual， Version 7.5  Volume2
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