第七章 ansys梁单元分析和横截面形状.doc

第七章 梁分析和横截面形状 7.1 梁分析概况 梁单元用于生成三维结构的一维理想化数学模型。与实体单元和壳单元相比，梁单元求解效率更高。 本章的内容只适用于 BEAM44(三维变截面单元)和另两种有限元应变单元 BEAM188 和 BEAM189 (三维梁单元)。这些梁单元与ANSYS 的其他梁单元相比，提供了更健壮的非线性分析能力，显著地改进了截面数据定义功能和可视化特性。参阅《ANSYS Elements Reference》中关于 BEAM44、BEAM188 和 BEAM189 单元的描述。 注意--如要对 BEAM44 单元采用本章论述的横截面定义功能，必须清楚不能应用这些功能来定义斜削的截面。此外，本章所述的后处理可视化功能不能应用于 BEAM44 单元。 注意--用户定义横截面功能可能不能应用 CDWRITE 命令。 7.2 何为横截面 　　横截面定义为垂直于梁轴的截面的形状。ANSYS提供有11种常用的梁横截面库，并支持用户自定义截面形状。当定义了一个横截面时，ANSYS 建立一个9节点的数值模型来确定梁的截面特性(Iyy，Izz 等)，并求解泊松方程得到扭转特征。 　　图7-1是一个标准的Z型横截面，示出了截面的质心和剪切中心，以及计算得到的横截面特性。 图7-1 Z型横截面图 　　横截面和用户自定义截面网格将存储在横截面库文件中。如果用 BEAM44、BEAM188、BEAM189 单元来模拟线实体，可用 LATT 命令将梁横截面属性赋予线实体。 7.3 如何生成横截面 　　用下列步骤生成横截面： 　　1、定义截面并与代表相应截面形状的截面号(Dection ID)关联。 　　2、定义截面的几何特性数值。 　　ANSYS 提供了表7-1 所列出的命令，可以完成横截面生成、查看、列表和操作横截面库的功能。 表7-1 ANSYS 横截面命令 命令 GUI菜单路径 目的 PRSSOL MainMenuGeneralPostprocListResults SectionSolutionUtilityMenu ListResultsSectionSolution 打印梁截面结果(BEAM44不支持) SECTYPE MainMenuPreprocessorSections-Beam-CommonSectnsMainMenu PreprocessorSections-Beam-CustomSectnsReadSectMesh 用SEID关联截面子类型 SECDATA MainMenuPreprocessorSections-Beam-CommonSectns 定义截面几何数据 SECOFFSET MainMenuPreprocessorSections-Beam-CommonSectnsMainMenu PreprocessorSections-Beam-CustomSectnsReadSectMesh 定义梁截面的截面偏离 SECCONTROLS MainMenuPreprocessorSections-Beam-Add/Edit 覆盖程序计算的属性值 SECNUM MainMenuPreprocessor-Attributes-DefineDefaultAttribsMainMenu Preprocessor-Modeling-CreateElementsElemAttributes 识别关联到一个单元的SECID SECPLOT MainMenuPreprocessorSections-Beam-PlotSection 按比例显示梁截面的几何形状 SECWRITE MainMenuPreprocessorSections-Beam-WriteSecMesh 建立一个包含用户网格自定义截面的ASCII文件 /SECLIB MainMenuPreprocessorSectionsSectionLibraryLibraryPath 设置SECREAD缺省截面库路径 SECREAD MainMenuPreprocessorSectionsSectionLibrary ImportLibraryMainMenuPreprocessorSections -Beam-CustomSectnsReadSectMesh 读入用户定义的截面库、网格、自定义截面 SLIST MainMenuPreprocessorSectionsListSectionsUtilityMenu ListPropertiesSectionPropertiesUtilityMenuListP