CN108090962B - 基于ansys数据文件的plaxis几何模型快速生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，首先在ANSYS软件中建立建筑结构的三维几何模型，并完成面属性的赋值，分别将建立的ANSYS几何模型的点、线、面、实常数、材料信息保存成数据文件；然后将数据文件进行数据解析，并进行数据重排序，获得PLAXIS可接受的数据；最后基于PLAXIS几何模型数据，输出PLAXIS可以接受的数据输入文件，并导入PLAXIS软件生成三维几何模型。本发明充分利用了ANSYS程序强大的前处理功能以及PLAXIS在岩土工程计算方面的专长，将二者相结合，很好的解决了PLAXIS前处理功能不足的问题，提高了建模人员的工作效率。

Description

基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法
技术领域
本发明属于PLAXIS软件的建模方法，具体涉及一种基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法。
背景技术
PLAXIS是一款解决岩土工程变形、稳定性及地下渗流等问题的通用有限元系列软件。PLAXIS诞生于1987年荷兰的德尔夫特工业大学，最初的目的是为了在荷兰特有的低地软土上建造河堤，开发一个易于使用的二维有限元分析程序。经过20多年的发展，PLAXIS已经成为能够高效解决大多数岩土工程问题的通用有限元系列软件。
PLAXIS在建筑结构分析方面可以很好的模拟土结构相互作用，但由于其几何建模GUI操作与普通的通用有限元软件有很大的区别，板墙的生成均是以关键点坐标来进行定位，而不是通过关键点的点号或者线条来进行生成，因此很容易在输入时出错，造成模型与实际不符。而且其建模操作有一定的复杂性，当建筑物上部结构系统庞大，且墙板较多时，使用PLAXIS进行三维模型建模成了一项耗时大，容易出错的一项工作。
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多个软件接口，实现数据的共享和交换。ANSYS除了具有自己独特的数据库外，还有数据库对应的数据文件来实现数据可视化和数据再利用的可能性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，以提高PLAXIS软件的建模效率。
本发明的技术方案如下：一种基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，包括如下步骤：
(1)在ANSYS软件中建立建筑结构的三维几何模型，并完成面属性的赋值；
(2)分别将建立的ANSYS几何模型的点、线、面、实常数、材料信息保存成数据文件；
(3)将步骤(2)中所述数据文件进行数据解析，并进行数据重排序，获得PLAXIS可接受的数据；
(4)基于步骤(3)获得的PLAXIS几何模型数据，输出PLAXIS可以接受的数据输入文件，并导入PLAXIS软件生成三维几何模型。
进一步，如上所述的基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，步骤(3)中进行数据解析，得到几何模型的面与点坐标对应的关联关系，以及PLAXIS中几何模型的全部关联数据。
更进一步，步骤(3)中进行数据解析的具体过程如下：1)通过面数据文件确定面号和线号之间的关系；2)通过线数据文件进一步确定面号和点号之间的对应关系；3)通过点数据文件得到几何模型的面与点坐标对应的关联关系，最终得到PLAXIS中几何模型的全部关联数据。
进一步，如上所述的基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，步骤(3)中，针对步骤(2)中ANSYS几何模型的实常数信息和材料信息，结合面数据文件，得到PLAXIS的材料定义信息数据。
进一步，如上所述的基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，步骤(4)中所述的PLAXIS可以接受的数据输入文件，包括几何模型数据输入文件和材料数据输入文件。
本发明的有益效果如下：
1)本发明采用了ANSYS和PLAXIS两种有限元程序相结合的技术方案，取长补短，分别充分利用ANSYS程序强大的前处理功能以及PLAXIS在岩土工程计算方面的专长，丰富了PLAXIS接口功能。
2)通过ANSYS多个数据文件格式的解析，将其数据库中的数据进行二次关联，产生另一通用有限元软件可以接受的几何模型文件，这种方式避免了重复建模，达到数据共享的功能。
3)本方法能够很好的解决PLAXIS前处理功能不足的问题，提高建模人员的工作效率。
附图说明
图1为基于ANSYS数据文件的PLAXIS模型快速生成方法的流程图；
图2为ANSYS数据文件解析转换过程图；
图3为本发明具体实施例中ANSYS几何模型示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
本发明提供了一种基于ANSYS数据文件快速进行PLAXIS几何模型建模的方法，ANSYS前处理功能强大，熟悉其建模方式的用户群庞大，而PLAXIS在土结构相互作用计算中体现了极大的优势。本方法通过对ANSYS数据文件进行解析再处理，得到与PLAXIS对接的命令流，快速的建立了ANSYS三维几何模型与PLAXIS三维几何模型的接口，能够很好地弥补PLAXIS前处理不足的问题，提高工作效率。
如图1所示，基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，包括以下步骤：
(1)在ANSYS软件建立建筑结构的三维几何模型，并完成面属性(实常数，材料)的赋值。
(2)分别将建立好的ANSYS三维几何模型的点、线、面的信息保存成数据文件，并将整个模型中的实常数信息和材料信息保存成数据文件。
(3)对上述ANSYS三维几何模型中的点、线、面数据文件信息根据附图2所示的数据信息格式进行解析。首先，通过面数据文件确定面号和线号之间的关系，然后，通过线数据文件进一步确定面号和点号之间的对应关系，接下来通过点数据文件得到几何模型的面与点坐标对应的关联关系，最终得到PLAXIS中几何模型的全部关联数据。针对步骤(2)中的ANSYS模型中的实常数信息和材料信息，并结合面数据文件，最终得到PLAXIS的材料定义信息数据。
(4)根据步骤(3)中得到的几何模型数据信息，将其转换为PLAXIS可以接受的几何模型数据输入文件；根据步骤(3)中得到的材料信息，将其转换为PLAXIS可以接受的材料数据输入文件。通过PLAXIS的“输入命令流”的接口导入上述数据文件，得到PLAXIS全部的几何模型，即可进行网格划分，做下一步的分析工作。
实施例
(1)建立一个如图3所示的ANSYS的立方体几何模型，赋予面材料和厚度信息。
(2)通过ANSYS的“List”功能，导出面、线、点数据文件如下：
ALIST.txt(面数据文件)
LIST ALL SELECTED AREAS.
Figure BDA0001467506270000051
LLIST.txt(线数据文件)
LIST ALL SELECTED LINES.
Figure BDA0001467506270000052
KLIST.txt(点数据文件)
LIST ALL SELECTED KEYPOINTS.DSYS＝0
Figure BDA0001467506270000053
RLIST.txt(实常数数据文件)
Figure BDA0001467506270000054
MPLIST.txt(实常数数据文件)
EVALUATE MATERIAL PROPERTIES FOR MATERIALS 1 TO 1 IN INCREMENTS OF 1
MATERIAL NUMBER＝1 EVALUATED AT TEMPERATURE OF 0.0000
EX＝0.31500E+11
ALPX＝0.10000E-04
DENS＝2500.0
DAMP＝0.50000E-01
PRXY＝0.20000
(3)根据数据相互之间的关联，通过编写代码来获得PLAXIS的输入数据文件，格式如下：
Model_PLAXIS.txt
Figure BDA0001467506270000061
Material_PLAXIS.txt
_platemat"Comments""""MaterialName""W300_1""Colour"0"MaterialNumber"0"IsLinear"True"IsIsotropic"True"IsEndBearing"False"NormalX"0"NormalY"0"NormalZ"0"XYListNXXEpsilonXX""[]""XYListNYYEpsilonYY""[]""XYListQXYGammaXX""[]""XYListQXZPsiXX""[]""XYListQYZPsiYX""[]""XYListMXXKappaXX""[]""XYListMYYKappaYY""[]""XYListMXYKappaXY""[]""NonSoilSpecificHeatCapacity"0"ThermalConductivity"0"Density"0"ThermalExpansion"0"d"0.3"w"0"E1"3.15e+010"E2"3.15e+010"Nu12"0"Nu22"0"Nu13"0"G12"13541666.6666667"G13"13541666.6666667"G23"13541666.6666667"RayleighAlpha"3"RayleighBeta"0.0001
_platemat"Comments""""MaterialName""W400_1""Colour"8388607"MaterialNumber"0"IsLinear"True"IsIsotropic"True"IsEndBearing"False"NormalX"0"NormalY"0"NormalZ"0"XYListNXXEpsilonXX""[]""XYListNYYEpsilonYY""[]""XYListQXYGammaXX""[]""XYListQXZPsiXX""[]""XYListQYZPsiYX""[]""XYListMXXKappaXX""[]""XYListMYYKappaYY""[]""XYListMXYKappaXY""[]""NonSoilSpecificHeatCapacity"0"ThermalConductivity"0"Density"0"ThermalExpansion"0"d"0.4"w"0"E1"3.15e+010"E2"3.15e+010"Nu12"0"Nu22"0"Nu13"0"G12"13541666.6666667"G13"13541666.6666667"G23"13541666.6666667"RayleighAlpha"3"RayleighBeta"0.0001
(4)将上述PLAXIS数据文件导入PLAXIS，得到PLAXIS的几何模型。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，包括如下步骤：
（1）在ANSYS软件中建立建筑结构的三维几何模型，并完成面属性的赋值；
（2）分别将建立的ANSYS几何模型的点、线、面、实常数、材料信息保存成数据文件；
（3）将步骤（2）中所述数据文件进行数据解析，数据解析的具体过程如下：1）通过面数据文件确定面号和线号之间的关系；2）通过线数据文件进一步确定面号和点号之间的对应关系；3）通过点数据文件得到几何模型的面与点坐标对应的关联关系，最终得到PLAXIS中几何模型的全部关联数据；针对步骤（2）中ANSYS几何模型的实常数信息和材料信息，结合面数据文件，得到PLAXIS的材料定义信息数据；并进行数据重排序，获得PLAXIS可接受的数据；
（4）基于步骤（3）获得的PLAXIS几何模型数据，输出PLAXIS可以接受的数据输入文件，并导入PLAXIS软件生成三维几何模型。
2.如权利要求1所述的基于ANSYS数据文件的PLAXIS几何模型快速生成方法，其特征在于：步骤（4）中所述的PLAXIS可以接受的数据输入文件，包括几何模型数据输入文件和材料数据输入文件。
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