marc有限元软件-几何特性

988几何特性这个菜单用来定义与有限元网格相关的几何特性。

与网格相关的坐标通过MESH GENERATION菜单定义。

本章中的命令用来确定其它几何数据，例如，壳单元的厚度，梁单元的横截面，杆单元的面积等。

根据所分析问题的物理现象，还会用到一系列子菜单。

选择GEOMETRIC PROPERTIES菜单，会出现下面的菜单。

GEOMETRIC PROPERTIESNEW REMNAMECOPY PREV NEXT EDITMECHANICAL ELEMENTS3-DAXISYMMETRICPLANARGAP/FRICTIONOTHER ELEMENTSHEAT TRANSFERID GEOMETRIES图8.1 几何特性菜单对于结构分析，应选择MECHANICAL菜单中的一个。

对于传热分析和其它所有分析(如静电场分析，静磁场分析，电磁场分析，或液压轴承分析)，应选择HEAT TRANSFER菜单。

如果选择了某一特定命令，会出现一个弹出菜单，要求用户补充附加数据。

这些菜单与所选择的单元类型有关。

命令说明Mentat 3.1Main Menu Geometric Properties 3-D 力学单元,3-D（Mechanical Elements,3-D）允许用户进入3维单元所需几何信息的附加菜单。

比较典型的是杆和梁的横截面积，壳单元的厚度等。

当用户选择了3-D菜单，会出现下面的菜单。

图8.2 力学3-D单元子菜单命令说明Mentat 3.1Main Menu几何特性类型（Geometric Property Type）Geometric Properties3-D确定杆的横截面面积。

第9和第36号MARC单元都需要这种数据。

确定横截面积。

此外，用户需要输入缆索的初始长度或初始应力。

这个信息对应MARC的第51号单元。

对于MARC 的第52和第98号单元，需要确定横截面积和对梁轴线的惯性矩Ixx和Iyy。

梁的局部坐标轴x也在这里定义，局部坐标轴z的方向与梁的轴线方向一致，从第一个节点指向第二个节点。

还可以定义扭转刚度因子和有效扭转受剪面积。

对MARC 中第13，14，25，76，77，78或79号单元，无论是闭合截面梁还是开口截面梁，必须在此确定横截面特性。

对于闭合梁，缺省为中空的柱体（管状物），用户必须输入这个管的半径和厚度。

这样的管的截面由16个节点组成，计算得到的结果也是对应这16个点。

对于非闭合梁，与闭合梁不同的是，定义一个梁截面卡片。

横截面由BEAM SECTIONS菜单定义。

在此定义梁的局部坐标轴 x。

局部坐标轴z的方向与梁的轴线方向一致，从第一个节点指向第二个节点。

命令说明Mentat 3.1Main MenuGeometric Properties3-D允许用户定义MARC第31号单元的几何特性，该单元为弹性弯曲的管单元。

这种单元有三种形态：直管，具有任意截面的直梁和弯管。

对于直管，输入管的半径，厚度和定义局部坐标轴x的一点。

对于具有任意截面的直梁，输入面积、惯性矩、扭转刚度因子和有效受剪面积。

也必须确定局部坐标轴x的方向。

对于弯管，输入管的半径、厚度、弯曲半径和弯曲半径的中心。

定义薄膜的厚度，单元类型为18或30。

确定受剪板的厚度，单元类型为68。

命令说明Mentat 3.1Main MenuSHELLGeometric Properties3-D对于等厚度壳，输入一个厚度值。

对于变厚度壳，输入各个节点的厚度。

对于第49号壳单元，可以选择平板理论，这样可以减少计算量。

SOLID一般来说，实体单元不需要定义几何特性。

在MARC 中，用户可以将块单元过渡为壳单元。

这种情况需要输入相关的厚度。

块单元必须退化为如图所示的楔形单元。

这里还可能选择等膨胀比选项。

这个选项用在不可压缩或接近不可压缩的分析中，包含大塑性应变分析和蠕变分析。

此外，还有假定应变的选项。

在弯曲占主要作用的分析中，这个选项可以改善结果的准确度。

但这样提高计算费用。

SOLID REBAR对于单元类型为第23和第146号的MARC 单元，定义钢筋的层数。

最大层数是5。

必须使用用户子程序REBAR或材料特性菜单下的REBAR选项定义钢筋的方位。

详细内容参见8-18页。

命令说明Mentat 3.1Main Menu Geometric Properties 3-DBeam Sections对于单元类型为第147和第148号的MARC 单元，定义钢筋的层数。

最大层数是5。

必须使用用户子程序REBAR或材料特性菜单下的REBAR选项定义钢筋的方位。

定义传动机构的行程。

可以用图表定义行程的时间历程。

此选项只用于9号单元。

梁截面（Beam Sections）允许用户定义闭合或非闭合梁的任意横截面。

这些梁的截面由各个分支组成，而各个分支又是由直线或弧组成。

除了各个分支的位置，用户还必须定义截面的厚度和沿分支输出应力值点的数目，在定义分支时，这些分支必须是连续的，一个截面的开始必须是前一个截面的结束。

BEAM SECTIONS 子菜单在下页显示。

命令说明Mentat 3.1Geometric Properties3-DBeam Sections图8.3 梁截面子菜单在x-y平面内定义局部坐标，坐标原点在梁的一端的节点上，注意这个点不一定是梁的受剪中心。

在全局空间用GENERAL BEAM命令定义局部坐标轴x。

命令说明Mentat 3.1Main Menu Geometric Properties 3-DBeam Sections 梁截面（BEAM SECTIONS）命令包括：梁截面栅格（Beam Section Grid）进入栅格菜单。

详细内容参见3-14。

建立梁截面的栅格可变换为直角坐标和圆柱坐标，对于确定分支上的各个端点，栅格十分有用。

打开或者关闭栅格。

如果栅格打开，可以用鼠标确定分支上的各个端点。

分支（Branch）添加一个直线分支。

输入各个端点的坐标，始点和终点的厚度及应力点的数目。

每个分支应力输出点的数目总是奇数的。

添加圆弧分支。

用户需要输入原点、半径和始点及终点半径。

命令说明Mentat 3.1Main Menu Geometric Properties 3-DBeam Sections将由MESH GENNERATION菜单产生的曲线转变为梁截面的分支。

删掉某一已选的分支。

允许用户编辑某一已选的分支。

删掉当前横截面上所有的分支。

绘图（Plot）按填充方式显示梁。

显示分支标号。

命令说明Mentat 3.1Geometric Properties3-DBeam Sections显示应力点标号。

显示带标记的模型。

几何标志符与相应的单元对应。

命令说明Mentat 3.1Main Menu Geometric Properties Axisymmetric 力学单元,轴对称单元（Mechanical Elements, Axisymmetric）当用户选择了MECHANICAL AXISYMMETRIC菜单，会出现下面的菜单。

图8.4 轴对称力学单元子菜单几何特性类型（Geometric Property Type）对于等厚度壳，输入厚度。

对于变厚度壳，输入各个节点的厚度。

一般来说，轴对称连续单元不需要几何特性说明。

命令说明Mentat 3.1Main Menu Geometric Properties Axisymmetric这里还可能选择等膨胀选项。

这个选项用在不可压缩或接近不可压缩的分析中，包含大塑性应变分析和蠕变分析。

这个选项适用于MARC 中的第10 号单元。

钢筋的层数必须确定，单元类型为第45、48、142和144号MARC 单元。

最多5层。

使用用户子程序REBAR或材料特性菜单下的REBAR选项确定钢筋的方位。

详细内容参见8-18页。

命令说明Mentat 3.1Main Menu力学单元，平面单元（Mechanical Elements, Planar）Geometric PropertiesPlanar选择了MECHANCAL PLANAR菜单后，会出现下面的菜单。

图8.5力学平面单元子菜单命令说明Mentat 3.1Main Menu几何特性类型（Geometric Property Type）Geometric PropertiesPlanar图8.6 平面单元中2-D 直梁特性子菜单假设梁的横截面是矩形的，用户应输入梁的高度和横截面积。

单元类型为第5号MARC单元。

命令说明Mentat 3.1Main MenuGeometric PropertiesPlanar图8.7 平面单元中2-D曲梁特性子菜单对等厚度梁，用户输入厚度和宽度。

对于变厚度梁，用户输入每个节点的厚度和宽度。

单元类型为MARC第16或45号单元。

命令说明Mentat 3.1命令说明 Mentat 3.1Main MenuGeometric Properties Planar图8.8 平面应力力学性能子菜单输入厚度。

在弯矩起主要作用的情况，可提高计算精度。

可用单元类型为第3 号的MARC 单元。

在耦合分析中激活。

使单元的所有积分点有统一的温度。

命令说明 Mentat 3.1Main MenuGeometric Properties Planar图8.9 平面应变力学性能子菜单输入厚度。

这里还可能选择等膨胀选项。

这个选项用在不可压缩或接近不可压缩的分析中，包含大塑性应变分析和蠕变分析。

单元类型为MARC 第11或19号单元。

在弯矩起主导作用的计算中可提高计算精度。

可用单元类型为MARC 的第11号单元。

在耦合分析中激活。

使单元的所有积分点有统一的温度。

命令说明 Mentat 3.1Main MenuGeometric Properties Planar图8.10 力学平面应变钢筋特性子菜单 输入单元厚度，单元类型为MARC 第46、47或143号单元。

指出加强筋层数和方向是在MATERIAL PROPERTIES>NEW REBAR 菜单中定义还是通过子程序REBAR 来定义。

触发加强筋要与其相似的单元边。

输入钢筋的层数，最多5层。

使用用户子程序REBAR 确定钢筋的方向。

Main Menu Geometric Properties Gap/Friction力学单元，间隙元/摩擦元（Mechanical Elements，Gap/Friction）出现见下面的菜单：图8.11力学间隙元/摩擦元子菜单几何特性类型（Geometric Property Type）允许用户产生第12号MARC 单元的数据。

子菜单见下页。

识别定义了几何特性的单元。

并显示他们的几何标识号。

命令说明Mentat 3.1Geometric PropertiesGap/Friction图8.12 间隙元/摩擦元连接特性子菜单允许用户输入第12号间隙单元的数据。