第七章梁分析和横截面形状
梁的概况
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,梁单元可以效率更高的求解。
两种新的有限元应变单元,BEAM188和BEAM189,提供了更强大的非线性分析能力,更出色的截面数据定义功能和可视化特性。
参阅ANSYS Elements Reference中关于BEAM188和BEAM189的描述。
何为横截面?
横截面定义为垂直于梁的轴向的截面形状。
ANSYS提供了有11种常用截面形状的梁横截面库,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结点的数值模型来确定梁的截面特性(lyy,lzz等),并求解泊松方程得到弯曲特征。
下图是一个标准的Z横截面,示出了截面的质心和剪切中心以及计算的横
截面特性:
1
图8-1 Z向横截面图
横截面和用户自定义截面网格划分将存储在横截面库文件中。
可以用LATT 命令将梁横截面属性赋给线实体。
这样,横截面的特性将在用BEAM188或BEAM189对该线划分网格时包含进去。
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关联。
2.定义截面的几何特性数值。
ANSYS中提供了下表列出的命令完成生成、查看、列表横截面和操作横截面库的功能:参阅ANSYS Commands Reference可以得到横截面命令的完整集合。
定义截面并与截面号关联
使用SECTYPE命令定义截面。
下面的命令将截面号2与定义号的横截面形状(圆柱体)关联:
命令:SECTYPE,2,BEAM,CSOLID
SECDATA,5,8
SECNUM,2
GUI: Main Menu>Preprocessor>Settings>-Beam-Common Sects
Main Menu>Preprocessor>-Attributes-Define>Default Attribs
要定义自己的横截面,使用子形状(ANSYS提供的形状集合)MESH。
要定义带特殊特性如lyy和lzz的横截面,使用子形状ASEC。
定义横截面的几何特性数值
使用SECDATA命令定义横截面的几何数值。
下面的命令将用SECTYPE命令定义的尺寸赋值给横截面。
CSOLID形状有两个尺寸:半径和周长上的格栅数目。
命令:SECDATA,4,6
2。