ANSYS原理是有限單元法思想，即把計算域離散剖分為有限個互不重疊且相互連接的單元，在每個單元內選擇基函數，用單元基函數的線形組合來逼近單元中的真解，整個計算域上總體的基函數可以看作由每個單元基函數組成的，則整個計算域內的解可以看作是由所有單元上的近似解構成。
      雖然有限元分析法在力學模型上是近似解，但是在數學求解上非常嚴格。與傳統方法相比，這種方法計算能力非常強大，能夠應用於很多大中型水利工程，故本文應用ANSYS軟件，以有限單元法的思想解決水利工程中的實際問題。
      1) 混凝土、鋼結構材料均假設為各向同性線彈性材料。2)材料的物理力學參數按設計標準值選取。3)計算基本資料3.1工程概況某水電站升船機渡槽段壩後安裝頂板為拱形，采用預製混凝土模板k8 kaifa，預製混凝土模板為120°全拱，下部設牛腿。封拱時需要逐層澆築混凝土，受力情況非常複雜。本文主要運用有限單元法思想，結合ANSYS軟件分析預製混凝土模板放入，左右同時澆築一層混凝土時，整個結構的位移。澆築混凝土時，模型需要承受自身的重力、新澆築混凝土的重力、鋼筋的重力以及二者對預製混凝土模板的側壓力。①混凝土標號：C30；②重度：25kN/m³；③泊鬆比：1/6；④混凝土軸心抗拉強度設計值：1.43MPa；⑤混凝土軸心抗壓強度設計值：14.3MPa。彈性模量取值見表。3.2.2基本靜荷載作用①預製混凝土模板結構自重；②新澆築混凝土及鋼筋自重；③新澆築混凝土對模板的側壓力。3.3荷載分項係數進行靜力計算，計算內力、應力時宜采用設計值，即標準值乘以荷載分項係數；計算位移時宜采用標準值。本次計算中荷載分項係數均為1.05。4計算模型計算模型的總體坐標係取X軸為水平上下遊方向，指向下遊為正；Y軸為豎向，向上為正；Z軸為水平左右兩側方向，指向右岸為正(麵向下遊，右手邊為右側)，坐標原點在牛腿處。
      計算模型長度方向約為50m，寬度方向為20m。為了更為真實地模擬施工過程，按實際尺寸和形狀建立全三維有限元模型。本研究選取三維實體單元solid45建立模型，其中單單元最少模型共劃分單元66838個，結點87188個。網格劃分數量經過分析，足夠精細，保證了計算結果的可靠性。網格繼續加密，導致單元個數增多，但對位移結果影響很小，而計算時間延長。混凝土結構的有限元網格剖分見圖。
      網格劃分之後根據邊界條件施加荷載、求解。所提取的位移結果包括：1)總位移。2)X方向位移：X方向為水平上下遊方向，指向下遊為正，指向上遊為負。3)Y方向位移：Y方向為豎向，向上為正，向下為負。4)Z方向位移：Z方向為水平左右兩側方向，指向右岸為正(麵向下遊，右手邊為右側)。經過計算，可以提取出各個單元的總位移、X方向位移、Y方向位移以及Z方向位移，但考慮到單元過多，僅提取出各個位移的最大及最小值。所提取的位移計算數據結果見表2，為了更加清晰、直觀，提取出總位移分布雲圖。圖中標示出總位移較大處和位移較小處。位移計算結果總位移/mmX方向/mmY方向/mmZ方向/mm最大2.0740.49100.092最小0－0.361－2.073－0.092，總位移分布圖。
      根據對計算結果的分析，可以得出以下結論：1)經過軟件分析計算，可以得到各個單元的總位移、X方向位移、Y方向位移及Z方向位移。整體結構總位移最大值為2.074mm，發生在跨中；總位移最小值為0mm，發生在支座及牛腿附近。2)由於ANSYS軟件本身的特點，有限元計算過程中，角緣處容易出現應力奇異及應力集中現象，局部應力可能偏大，在配筋設計中需要注意。

                                                                                專業從事機械產品設計│有限元分析│CAE分析│結構優化│技術服務與解決k8 kaifa
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