例3 二维线弹性静力分析文档格式.docx
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先设置一个参照格栅：
单击主菜单中的MESHGENERATION〔网格生成〕按钮，然后单击SET〔设置〕按钮调出COORDINATESYSTEM〔坐标系〕菜单，在此设置格栅，参见图3-3。
本例将格栅的水平和垂直范围都设为10，间距都设为1。
整个过程对应的命令流如下所示：
MAIN
MESHGENERATION网格生成
SET设置网格
UDOMAINU方向网格区域
110
USPACINGU方向网格间距
1
VDOMAINV方向网格区域
010
VSPACINGV方向网格间距
GRID（on）显示网格
FILL满频显示
RETURN
图3-3格栅设置
该构造的边界轮廓线包括两种曲线类型，首先将曲线类型设为圆弧，然后定义这个圆弧。
MESHGENERATION
CURVETYPE曲线类型
CENTER/POINT/POINT中心点/起点/终点
RETURN
crvsADD〔选择格栅中的以下点〕
000〔中心点〕
100〔起点〕
010〔终点〕
这样图形区中就出现了一段圆弧，接下来画直线局部，将曲线类型设为折线。
CURVETYPE
POLYLINE多折线
point（10,0,0）
point（10,10,0）
point（0,10,0）
ENDLIST（#）。
确认
这样边界轮廓线就画好了,如图3-4所示。
图3-41/4板的边界限
接下来用这两条根本曲线定义一个直纹面：
将曲面类型设为直纹面，然后选定这两条曲线，结果如图3-5所示。
SURFACETYPE曲面类型
RULED直纹面
srfsADD线生成面
1.〔选择圆弧〕
2.〔选择折线〕
图3-5定义外表
接下来用CONVERT〔转换〕工具在该外表上进展网格划分。
观察CONVERT〔转换〕菜单，可以看到网格分割的默认值为10×
10个单元，我们就是用此设置。
另外网格在圆孔附近的质量可通过BIASFACTOR〔偏离因子〕这个按钮来调整。
该外表的第一个方向为圆孔方向，第二个方向为从圆弧端点到折线的方向。
圆孔附近的网格要求细一些，因此我们将偏离因子设为一个负数。
分网过程的命令流如下：
CONVERT转换
BIASFACTORS偏离因子
0-0.5
SURFACESTOELEMENT对面划分单元
2〔选择外表〕
ENDLIST〔#〕
PLOT
CURVES〔off〕关闭曲线
SURFACES〔off〕关闭曲面
GRID〔off〕关闭网格
FILL
如图3-6所示，单元边界附近的箭头表示该单元的节点编号是按顺时针方向进展编号的。
由于Marc软件要求按逆时针方向对平面单元进展编号，因此还需要再重新编号，这可借助于CHECK〔检查〕菜单中的UPSIDEDOWN〔反向〕和FLIPELEMENTS〔修正单元〕工具来进展修正。
图3-6生成网格
通过检查，Mentat会将所有编号节点有误单元选出来放入一个临时缓冲区中〔这可以通过图形颜色的变化看出来〕，因此，只需用all:
SELECTED〔所有选定者〕按钮，我们就可以非常容易的指定那些需要进展重新编号的单元。
再次检查，不存在需要重新编号的单元。
CHECK检查
UPSIDEDOWN反向
FLIPELEMENTS修正单元
all:
SELECT.所有选定者
UPSIDEDOWN
3.2.2定义边界条件
定义对称边界条件，首先需指定施加位置，结果如图3-7，图3-8所示。
命令如下：
BOUNDARYCONDITIONS定义边界条件
MECHANICAL力学
FIXEDDISPLACEMENT固定位移
DISPLACEMENTX〔on〕X方向自由
OK
NODESADD〔用框选法选中x=0边上的节点〕
FILL
NEW
FIXEDDISPLACEMENT
DISPLACEMENTY〔on〕Y方向自由
NODESADD〔用框选法选中y=0边上的节点〕
图3-7在x=0边上施加边界条件
图3-8在y=0边上施加边界条件
然后是定义载荷大小。
施加在边界上的载荷为拉力，大小为10N/mm2。
Mentat可以在单元边界上定义分布压力，如图3-9所示，具体的命令如下：
BOUNDARYCONDITIONS
MECHANICAL
EDGELOAD边缘载荷
PRESSURE压力
-10〔定义压力大小〕
EDGESADD〔用框选法选中y=10边上的边界〕
图3-9边界载荷
3.2.3定义材料特性
定义材料特性，如图3-10所示。
该构造所有单元的材料都是同一种线弹性材料，即材料特性是一样的。
对于该材料，我们必须指定其弹性模量和泊松比。
注意：
输入弹性模量后，程序会自动要求用户再输入泊松比，而后又要求用户输入质量密度。
这时可按回车键完毕输入，之后是选定所有单元，这就完成了材料特性的定义。
具体命令流如下。
MATERIALPROPERTIES材料性质
MATERIALPROPERTIES
ISOTROPIC各向同性
YOUNG’SMODULUS杨氏模量
200000.
0.3
OK
elementsADD添加到单元
all:
EXIST.
图3-10材料特性
3.2.4定义几何特性
如图3-11所示，许多单元类型都具有自己独特的几何特性，如梁单元的横截面面积、板单元和壳单元的厚度等。
对于平面应力分析问题，那么必须指定其所有单元的厚度，否那么程序按单位厚度处理。
具体的命令流如下：
GEOMETRICPROPERTIES几何特性
PLANAR平面
PLANESTRESS平面应力
THICKNESS厚度
1
elementsADD添加到单元
EXIST.
图3-11几何特性
3.2.5创立作业
至此进展线弹性静力分析问题所需要的所有条件都具备，接下来的工作是创立作业。
本例比拟简单，既不需要定义增量步，载荷构成也比拟单一，因此只需调用JOBS〔作业〕菜单而不必调用LOADCASS〔工况〕菜单。
在JOBS〔作业〕菜单中，首先将分析类型设为MECHANICAL〔力学〕类型，表示要执行应力分析。
然后在弹出的菜单中选择JOBRESULTS〔作业结果〕一项，指定要写入后处理文件中的变量。
为简单起见，这里我们只选择应力X量，当然也可以选定应力X量的所有分量，如图3-12所示。
〔注意应力X量有6个分量，对于是平面应力单元，其中有3个分量为0〕。
而后再单击弹出菜单中的INITIALLOADS〔初始载荷〕一项，可以检验是否所有的边界条件〔对称性条件和边界载荷〕都是激活的初始载荷。
以上这些操作对应的命令流如下：
JOBS
JOBRESULTS作业结果
AVAILABLEELEMENTTENSORS有效单元X量
Stress〔选择应力〕
INITIALLOADS初始载荷
图3-12选择应力X量
接下来是设置单元类型。
此分析中，对所有单元应用全积分的4节点平面应力单元，即单元类型3，如图3-13所示。
ELEMENTTYPES
3
ALL:
图3-13选择单元类型
至此作业已做好提交准备，可以提交了，执行如下命令流：
SAVE
RUN
SUBMIT1提交1
MONITOR监视
其中RUN〔运行〕命令控制着作业的提交过程，单击SUBMIT〔提交〕即开场执行提交，期间可用MONITOR〔监视〕选项查看当前的状态如图3-14所示。
图3-14作业提交之后
3.2.6后处理
完成分析后，就可以对得到的结果进展后处理了。
后处理工作是针对Marc的后处理文件进展的，该文件中并未包含Mentat数据库的全部信息。
因此在执行任何后处理工作之前，最好先保存一下自己的数据库。
Marc后处理文件中包含个增量步对应的结果信息。
翻开该文件后能查看到第一个增量步〔通常为0步〕的结果。
另外假设只单击DEF&
ORIG按钮，屏幕上并不能显示出明显的变形情况，因为变形量小到我们根本无法分辨出来〔显示变形构造的默认设置是位移乘以放大系数1，再添加到原坐标上〕，这时就可以利用程序的自动调整位移放大系数功能显示出构造的变形情况。
图3-15反映了构造的变形情况。
RESULTS
OPENDEFAULT翻开默认值
DEF&
ORIG变形
deformedshapeSETTINGS变形比例调节
deformationscalingAUTOMATIC变形自动缩放
图3-15构造变形图
除此以外，我们还需要应力或位移分量的等值线图，可利用CONTOURLINES〔等值线〕或CONTOURBANDS〔带状云图〕选项画出，结果如图3-16所示。
图3-16yy方向的应力等值线图
首先选定要划等值线的变量，然后单击CONTOURBANDS〔带状云图〕选项，其对应的命令流如下：
SCALAR变量
p22ofStress
CONTOURBANDS带状云图
圆孔附近横截面yy方向上的应力分量图可用PATHPLOT〔路径图〕选项画出，结果如图3-17所示。
首先要选定一个节点路径，然后指定要画的分量，最后还可以利用SHOWMODEL〔显示模型〕选项刷新屏幕，重新显示模型。
该操作过程对应的命令流如下：
PATHPLOT路径图
NODEPATH节点路径
1
111
VARIABLES变量
ADDCURVE添加曲线图表
ArcLength弧长
p22ofStress
FIT
SHOWMODEL
图3-17yy方向力分量的路径图
从以上这些结果可以看出，对于该板的分析是正确的。
圆孔附近的应力集中系数大约为3，构造变形图中的变形区域也与预估的一致。
至此分析已全部完成，可以关闭后处理文件然后退出Mentat程序了。
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