Beam188
3 维线性有限应变梁单元
Beam188 单元描述
Beam188 单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构，该单元基于铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响。
Beam188 是三维线性（2 节点）或者二次梁单元。每个节点有六个或者七个自由度，自由度的个数取决于KEYOPT(1)的值。当KEYOPT(1)＝0（缺省）时，每个节点有六个自由度；节点坐标系的x、y、z 方向的平动和绕x、y、z 轴的转动。当KEYOPT(1)=1 时，每个节点有七个自由度，这时引入了第七个自由度（横截面的翘曲）。这个单元非常适合线性、大角度转动和/并非线性大应变问题。
当NLGEOM 打开的时候，beam188 的应力刚化，在任何分析中都是缺省项。应力强化选项使本单元能分析弯曲、横向及扭转稳定问题（用弧长法）分析特征值屈曲和塌陷）。
Beam188/beam189 可以采用sectype、secdata、secoffset、secwrite 及secread 定义横截面。本单元支持弹性、蠕变及素性模型（不考虑横截面子模型）。这种单元类型的截面可以是不同材料组成的组和截面。
Beam188 从 6.0 版本开始忽略任何实参数，参考seccontrols 命令来定义横向剪切刚度和附加质量。
单元坐标系统（/psymb，esys）与beam188 单元无
关。
下图是单元几何示意图：
BEAM188 输入数据
该单元的几何形状、节点位置、坐标体系如图“BEAM Geometry”所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。
节点K 是定义单元方向的所选方式，有关方向节点和梁的网格划分的信息可以参见ANSYS Modeling and Meshing Guide中的Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes。参考lmesh 和latt 命令描述可以得到k 节点自动生成的详细资料。
Beam188 可以在没有方向节点的情况下被定义。在这种情况下，单元的x 轴方向为i 节点指向j 节点。对于两节点的情况，默认的y 轴方向按平行x－y 平面自动计算。对于单元平行与z 轴的情况（或者斜度在0.01％以内），单元的y 轴的方向平行与整体坐标的y 轴（如图）。用第三个节点的选项，用户可以定义单元的x 轴方向。如果两者都定义了，那么第三节点的选项优先考虑。第三个节点（K），如果采用的话，将和i、j 节点一起定义包含单元x 轴和z 轴的平面(如图)。如果该单元采用大变形分析，需要注意这个第三号节点紧紧在定义初始单元方向的时候有效。
梁单元是一维空间线单元。横截面资料用sectype 和secdata 命令独立的提供，参见ANSYS Structural Analysis Guide 的Beam Analysis and Cross Sections 看详细资料。截面与单元用截面ID 号（SECNUM）来关联，截面号是独立的单元属性。除了等截面，还可以用sectype 命令中的锥形选项来定义锥形截面（参考Defining a Tapered Beam）。
单元基于铁木辛哥梁理论，这个理论是一阶剪切变形理论；横向剪切应力在横截面是不变的，也就是说变形后横截面保持平面不发生扭曲。Beam188 是一阶铁木辛哥梁单元，沿着长度用了一个积分点，用默认的KEYOPT(3)设置。因此，在i 和j 节点要求SMISC 数值的时候，中间数值在两端节点均输出。当KEYOPT（1）设置为2，两个积分点作为延长的线性变量被运用。
Beam188/beam189 单元可以用在细长或者短粗的梁。由于一阶剪切变形的限制，只有适度的“粗”梁可以分析。梁的长细比（GAL2/(EI))可以用来判定单元的适用性，这里：
G
剪切模量
A
截面积
L
长度
EI
抗弯刚度
需要注意的是这个比例的计算需要用一些全局距离尺寸，不是基于独立的单元尺度。下面这个图提供了受端部集中荷载的悬臂梁的横向剪切变形的评估，这个例子可以作为一个很好的大致的指导。我们推荐长细比要大于30。
Figure 188.2 Transverse Shear Deformation Estimation
这些单元支持横向剪切力和横向剪切变应力的弹性关系。你可以用seccontrols 命令忽略默认的横向剪切刚度值。
无形变的状态决定了扭转作用引起的St.Venant 翘曲变形，甚至可以用来定义屈服后的剪应力。Ansys 没有提供选项来不成型的结构重新计算，这种结构是由分析过程中的扭转剪切对横截面的作用和可能的截面的部分塑性屈服引起的。正因为此，由扭转作用引起的非弹性大变形需要小心的来处理和较合。在这样的情况下，要求用solid 或者shell 单元来替换。
Beam188/beam189 单元支持“约束扭转”分析，通过定义梁节点的第七个自由度来实现。Beam188 单元默认的假设是截面的扭转是足够小的以至于可以忽略（KEYOPT（1）＝0）。你可以激活它的扭转自由度通过定义KEYOPT（1）＝1。当激活节点的扭转自由度的时候，每个节点有七个自由度：UX，UY，UZ，ROTX, ROTY, ROTZ, and W ARP。当KEYOPT(1) = 1，双力矩合双弧线将被输出。
实际上，当两个“约束扭转”的单元以一个尖锐的角度组合在一起的时候，你需要耦合他们的唯一合转角，但是它们平面外的自由度解藕。通过用两个节点在物理位置和运用合适的约束可以一般地实现。这个过程很容易的（自动的）实现，通过ENDRELEASE 命令，这个命令将两个临近横截面相交角度大于20 度的单元的平面外扭转解耦。
Beam188 允许改变横截面惯性属性来实现轴向伸长的功能。默认的，截面面积改变来使得单元的体积变形后不变化。这种默认的值对于弹塑性应用是适用的。通过运用KEYOPT（2）,你可以选择使得横截面是恒定的或者刚性的。
单元的输出在单元积分位置和截面的积分点是可以用到的。
沿着梁长度的积分点（高丝点）如图Figure 188.3: "BEAM188 Element Integration Stations"所示：
Figure 188.3 BEAM188 Element Integration Stations
截面的应变和力（包括弯距）可以在这些积分点上得到。单元支持输出选项来外推这些数值到单元的节点。
Beam188/beam189 的在一些截面点的截面相关量（积分面积、位置、泊松比、函数倒数等）通过用sectype 和secdata 命令自动计算得到。每个截面假定是由一系列预先决定的9 节点元组合而成。下面的图形描述了模型运用矩形截面亚类和槽型截面亚类。每个截面单元有4 个积分点，每个可能与独立的材料种类相关联。
Figure 188.4 Cross-Section Cells
Beam188/beam189 提供在积分点和界面节点输出的选项。你可以要求紧紧在截面的外表面输出。（PRSSOL 打印截面节点和截面积分点结果。应力和应变在截面的截面打印，塑性应变，
塑性作用，蠕变应力在截面的积分点输出。
当与单元相关的材料有非弹性的行为或者当截面的温度在截面中有变化，基本计算在截面的积分点上运行。对于更多的普通的弹性的运用，单元运用预先计算好的单元积分点上的截面属性。无论如何，应力和应变通过截面的积分点输出来计算。
如果截面指定为ASEC 亚类，仅仅广义的应力和应变（轴力、弯距、横向剪切、弯曲、剪应力）能够输出。3－D 轮廓线和变形形状不能输出。ASEC 亚类紧紧可以作为细矩形来显示来定义梁的方向。
Beam188/beam189 能够对组合梁进行分析，（例如，那些由两种或者两个以上材料复合而成的简单的实体梁）。这些组件被假设为完全固接在一起的。因此，该梁表现为一单一的元件。
多材料截面能力仅仅在梁的行为假定（铁木辛哥或者伯努力欧拉梁理论）成立的时候能运用。
用其他的话说，支持简单的传统铁木辛哥梁理论的扩展。在这些地方可能应用到：
? 双层金属带
? 带金属加固的梁
? 位于不同材料组成的层上的传感器
Beam188/beam189 计算在截面刚度水平上的弯距和扭距的耦合。横向的剪切也作为一个独立的量来计算。这对于分层的组合物和夹层量可能会有很大的影响，如果街头处不平衡。
Beam188/189 没有用高阶理论来计算剪切应力的变更贡献，如果这些作用必须考虑的话，就需要运用ANSYS 实体单元。
要使beam188/beam189 用于特殊的应用，作试验或者其他的数值分析。在合适验证后使用对于组合截面的约束扭曲的选项
对于质量矩阵和一致荷载向量的赋值，比刚度矩阵使用的规则更高阶积分规则被使用到。单元支持一致质量矩阵和集中质量矩阵。用LUMPM，ON 命令来激活集中质量矩阵。一致质量矩阵时默认使用的。每单位长度的附加质量将用ADDMAS 截面控制来输入，参见"BEAM188 Input Summary"。
在节点（这些截面定义了单元的x 轴）上施加力，如果重心轴和单元的x 轴不是共线的，施加的轴力将产生弯距。如果质心和剪切中心不是重合的，施加的剪切力将导致扭转应力和弯曲。因而需要设置节点在那些你需要施加力的位置。可以适当的使用secoffset 命令中的offsety 和offsetz 自变量。默认的，ansys 会使用量单元的质心作为参考轴。
单元荷载在Node and Element Loads 被描述。压力可能被作为单元表面力被输入，就像Figure 188.1: "BEAM188 Geometry"中带圈的数字所示。正的压力指向单元内部。水平压力作为单元长度的力来输入。端部的压力作为力输入。
当keyopt（3）＝0 的时候（默认），beam188 基于线性多项式，和其他的基于厄密多项式的单元（例如beam44）不同，一般来说要求网格划分要细化。
当keyopt（3）＝2，ansys 增加了一个中间积分点在内插值图标，有效的使得单元成为基于二次型功能的铁木辛哥梁。这个选项迫切被要求，除非这个单元作为刚体使用，而且你必须维持和一阶shell 单元的兼容性。线性变化的弯距被经且的表现。二次选项和beam189 相似，有如下的不同：
?不论是否使用二次选项，beam188 单元最初始的几何总是直线。
?你不能读取中间节点，所以边界条件/荷载不能在那些节点描述。
均布荷载是不允许描述偏移的。不支持非节点的集中力。用二次选项（keyopt （3）＝2 当单元大和契型截面相关。
温度可以作为单元的体力在梁的每个端部节点的三个位置输入，单元的温度在单元的x 轴被输入（T（0，0）,和在离开x 轴一个单元长度的y 轴（T（1，0）），和在离开x 轴一个单元长度的z 方向（T（0，1））。第一坐标温度T（0，0）默认是TUNIF。如果所有的温度在第一次以后是没有指明的，那么它们默认的就为第一次输入的温度。如果所有i 节点的温度均输
入了，j 节点的都没有指明，那么j 节点的温度默认的是等于i 节点的温度。对于其他的输入模式，没有指明的温度默认的是TUNIF。
你可以对该单元通过istress 和isfile 命令来定义初始应力状态。要获取更多的信息，可以参考ANSYS Basic Analysis Guide的Initial Stress Loading。可以替换的，你可以设置keyopt（10）＝1 来从用户的子程序ustress 来读取出初始应力。关于用户子程序的详细资料，参见ANSYS User Programmable Features 的指南。
应力刚化作用在单元中没有自动计算，如果对应力刚化作用需要非对称矩阵，使用nropt，unsym。
在"BEAM188 Input Summary"给出单元的输入总结。
BEAM188 Input Summary
节点
I, J, K (K, 方向点,可选但被要求)
自由度
UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ if KEYOPT(1) = 0 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ, WARP if KEYOPT(1) = 1 Section Controls
截面控制
TXZ, TXY, ADDMAS (See SECCONTROLS) (TXZ and TXY default to A*GXZ and A*GXY, respectively, where A = cross-sectional area) TXZ 和TXY 默认分别是A×GXZ 和A×GXY，这里A 是截面面积Material Properties
材料属性
EX, (PRXY or NUXY), ALPX, DENS, GXY, GYZ, GXZ, DAMP
表面力
压力
face 1 (I-J) (-z normal direction),
face 2 (I-J) (-y normal direction),
face 3 (I-J) (+x tangential direction),
face 4 (J) (+x axial direction),
face 5 (I) (-x direction).
(用负数表示作用方向相反)
I 和j 是端节点
体力
温度
T(0,0), T(1,0), T(0,1) at each end node
特殊特征
Plasticity 塑性
Viscoelasticity 粘弹性
Viscoplasticity 粘弹性
Creep 蠕变
Stress stiffening 应力刚化
Large deflection 大挠曲
Large strain 大应变
Initial stress import 初始应力引入
Birth and death (requires KEYOPT(11) = 1) 单元的生死（要求keyopt（11）＝1）Automatic selection of element technology 自动选择单元技术。支持下列用TB 命令相关的数据表种类: BISO,MISO, NLISO, BKIN, MKIN, KINH, CHABOCHE, HILL, RATE, CREEP, PRONY,SHIFT, CAST, and USER.
Note
对于材料模型细节可以参见ANSYS, Inc. Theory Reference 对于更多的关许单元技术选择
的信息可以参见Automatic Selection of Element Technologies 和ETCONTROL
KEYOPT(1)
扭转自由度
0 --
默认；六个自由度，不限制扭转
1 --
7 个自由度（包括扭转），双力矩和双曲线被输出
KEYOPT(2)
截面缩放比例
0 --
默认；截面因为轴线拉伸效应被缩放；当大变形开关打开的时候被调用。
1 --
截面被认为是刚性的（经典梁理论）
KEYOPT(3)
插值数据
0 --
默认；线性多项式。要求划分细致。
2 --
二次型（对于铁木辛哥梁单元有效）运用中间节点（中点点用户无法修改）来提高单元的精度，能够精确的表示线性变化的弯距。
KEYOPT(4)
剪应力输出
0 --
默认；仅仅输出扭转相关的剪应力
1 --
仅仅输出弯曲相关的横向剪应力。
2 --
紧紧输出前两种方式的组合状态。
KEYOPT(6)
在单元积分点输出控制
0 --
默认；输出截面力、应变、和弯距
1 --
和keyopt（6）＝0 相同，加上当前的截面单元
2 --
和keyopt（6）＝1 相同加上单元基本方向（X、Y、Z）
3 --
输出截面力、弯距和应力、曲率，外推到单元节点。
Note
仅仅当outpr ,esol 是激活状态的时候，Keyopt（6）通过keyopt（9）来激活。当keyopt （6）、（7）、（8）和（9）都激活的时候，在单元输出中的应变是总应变。这个“总”包括温度应变。当单元材料是有塑性的时候，能够提供塑性应变和塑性作业。在/post1，可替换的运用prssol 命令。
KEYOPT(7)
输出控制在截面积分点（当截面的亚类为ASEC 的时候不可用）
0 --
默认；无
1 --
最大和最小应力、应变
单元类型的选择 单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。 1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？ 这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。 梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。 对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于： 1)beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。 2)beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。 3)beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。 2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？ 对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell 单元计算准确。 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。对于一般的问题，选用shell63就足够了。 除了shell63,shell93之外，还有很多其他的shell单元，譬如shell91,shell131，shell163等等，这些单元有的是用于多层铺层材料的，有的是用于结构显示动力学分析的，一般新手很少涉及到。通常情况下，shell63单元就够用了。 3.实体单元的选择。 实体单元类型也比较多，实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。常用的实体单元类型有solid45, solid92,solid185,solid187这几种。 其中把solid45,solid185可以归为第一类，他们都是六面体单元，都可以退化为四面体和棱柱体，单元的主要功能基本相同,(SOLID185还可以用于不可压缩超弹性材料)。Solid92, solid187可以归为第二类，他们都是带中间节点的四面体单元，单元的主要功能基本相同。 实际选用单元类型的时候，到底是选择第一类还是选择第二类呢？也就是到底是选用六面体还是带中间节点的四面体呢？ 如果所分析的结构比较简单，可以很方便的全部划分为六面体单元，或者绝大部分是六面体，只含有少量四面体和棱柱体，此时，应该选用第一类单元，也就是选用六面体单元；如果所分析的结构比较复杂，难以划分出六面体，应该选用第二类单元，也就是带中间节点的四面体单元。 新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型(六面体单元)，但是，在划分网格的时候，由于结构比较复杂，六面体划分不出来，单元全部被划分成了四面体，也就是退化的六面体单元，这种情况，计算出来的结果的精度是非常糟糕的，有时候即使你把单元划分的很细，计算精度也很差，这种情况是绝对要避免的。
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。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 GUI: Main Menu>Preprocessor>Sections>-Beam-Common Sects 用BEAM188/BEAM189单元划分线实体 在用BEAM188/BEAM189单元划分线实体前，要定义一些属性，包括： l 要划分线的梁单元类型 l 生成梁单元的横截面特性号 l 以梁单元轴向为基准的横截面定位 l 生成梁单元的材料特性号
SOLID45 3-D结构实体单元 产品：MP ME ST <> <> PR <> <> <> PP ED SOLID45单元说明 solid45单元用于构造三维实体结构.单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度. 单元具有塑性,蠕变,膨胀,应力强化,大变形和大应变能力。有用于沙漏控制的缩减积分选项。有关该单元的细节参看ANSYS, 理论参考中的SOLID45部分。类似的单元有适用于各向异性材料的solid64单元。Solid45单元的更高阶单元是solid95。 图 45.1 SOLID45几何描述 SOLID45输入数据 该单元的几何形状、结点位置、坐标系如图45.1: "SOLID45 几何描述"所示。该单元可定义8个结点和正交各向异性材料。正交各向异性材料方向对应于单元坐标方向。单元坐标系方向参见坐标系部分。 单元荷载参见结点和单元荷载部分。压力可以作为表面荷载施加在单元各个表面上，如图45.1: "SOLID45 几何描述"所示。正压力指向单元内部。可以输入温度和流量作为单元节点处的体载荷。节点 I 处的温度 T(I) 默认为 TUNIF。如果不给出其它节点处的温度，则默认等于 T(I)。对于任何其它的输入方式，未给定的温度默认为 TUNIF。对于流量的输入与此类似，只是默认值用零代替了TUNIF。 KEYOPT(1)用于指定包括或不包括附加的位移形函数。KEYOPT(5)和KEYOPT(6)提供不同的单元输出选项（参见单元输出部分）。
当KEYOPT(2)=1时，该单元也支持用于沙漏控制的均匀缩减（1点）积分。均匀缩减积分在进行非线性分析时有如下好处： ?相对于完全积分选项而言，单元刚度集成和应力（应变）计算需要更少的CPU时间，而仍能获得足够精确的结果。 ?当单元数量相同时，单元历史存储记录（.ESAV 和 .OSAV）的长度约为完全积分（2×2×2）的1/7。 ?非线性分析的收敛性通常远比采用额外位移形状的完全积分要好；即，KEYOPT(1) = 0, KEYOPT(2) = 0。 ?分析结果不会受（由塑性或其它不可压缩材性引起的）体积锁死的影响。 采用均匀缩减积分有以下缺点： ?当采用相同网格进行弹性分析时，结果显然不如完全积分方法精确。 ?采用单层单元时不能很好的得到结构的弯曲特性（例如，一根悬臂梁，受横向集中力，采用单层单元）。建议采用4层单元。 当采用均匀缩减积分选项时（KEYOPT(2) = 1 –这和SOLID185用KEYOPT(2) = 1是一样的），应对总能量 (ETABLE命令，SENE 标识符)和沙漏造成的伪能量 (ETABLE命令，AENE 标识符) 进行比较以检查结果的精度。如果沙漏能与总能量之比小于 5%，结果一般是可以接受的。如果该比值超过5%，则需细化网格。也可以在求解阶段用OUTPR,VENG 命令控制总能量和沙漏能。更多说明见ANSYS理论手册。 可用ISTRESS或者ISFILE命令给单元施加初始应力状态。更多信息参见ANSYS基础分析纸指南中的施加初始应力部分。你也可以用KEYOPT(9) = 1来从用户子程序中读取初应力USTRESS。关于用户子程序的细节，参见《ANSYS UPF 指南》。 在进行几何非线性分析时，可以使用SOLCONTROL,,,INCP 命令来包含压力的影响。在线性特征值屈曲分析中自动包括压力载荷刚度效应。如果需要非对称的压力载荷刚度效应矩阵，使用NROPT,UNSYM 命令。 该单元的输入概要参见"SOLID45 输入数据摘要". 单元输入数据的一般性描述参见单元输入部分。 SOLID45单元输入数据摘要 节点 I，J，K，L，M，N，O，P 自由度 UX，UY，UZ 实常数 HGSTF－沙漏控制因子，仅当KEYOPT(2) = 1时需要设置。 注： 有效值为任意正数，默认为1.0。建议值为1到10之间。 材料参数 EX, EY, EZ, PRXY, PRYZ, PRXZ (或NUXY, NUYZ, NUXZ), ALPX, ALPY, ALPZ (或CTEX, CTEY, CTEZ or THSX, THSY, THSZ), DENS, GXY, GYZ, GXZ, DAMP 表面载荷 压力—
BEAM188中文说明 BEAM188 — 3-D 线性有限应变梁 （基于Ansys 5.61的help） MP ME ST PR PP ED 元素描述 BEAM188 适用于分析细长的梁。元素是基于Timoshenko 梁理论的。具有扭切变形效果。 BEAM188 是一个二节点的三维线性梁。BEAM188 在每个节点上有6或7个自由度，（自由度）数目的变化是由KEYOPT(1)来控制的。当KEYOPT(1) = 0时(默认), 每节点有6个自由度。分别是沿x,y,z的位移及绕其的转动。当KEYOPT(1) = 1时,会添加第七个自由度(翘曲量) 。 此元素能很好的应用于线性（分析），大偏转，大应力的非线性（分析）。BEAM188包含应力刚度，在默认情况下，在某些分析中由NLGEOM来打开。在进行弯曲（flexural）,侧向弯曲（lateral）, 和扭转稳定性（torsional stability）分析时，应力刚度应该是被打开的。 BEAM188 能够采用SECTYPE, SECDATA, SECOFFSET, SECWRITE,和SECREAD来定义任何截面（形状）。. 弹性（elasticity）,蠕变（creep）,和塑性（plasticity）模型都是允许的(不考虑次截面形状)。 图1. BEAM188 3-D 线性有限应变梁 输入数据
（元素的）几何形状，节点为止，即元素坐标系图示于BEAM188。BEAM188在模型坐标系中是由节点I 和节点J 来定义的。节点K 是必需的元素方向点定义。有关方向点的相关信息详见Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes在ANSYS Modeling and Meshing Guide中。于LMESH和LATT命令说明中可见节点K 的自动定义的详细说明。 在空间中这是一个没有量纲的元素。截面形状是用SECTYPE和SECDATA命令(详见ANSYS Commands Reference )来独立定宓摹Ｃ恳桓鼋孛嫘巫淳 囟ㄒ桓?ID 号(SECNUM)。截面号是特定的元素属性。 梁元素是基于Timoshenko 梁理论的，这是一个一阶切应变理论：横向切应变在截面中是常量；也就是说截面在变形后仍是平面。BEAM188是一阶Timoshenko 梁元素，它用一个点在长度上来（代替截面）。应此当在节点I 和J 上使用SMISC参数的话会显示每个端点节点的形心。BEAM188 能被用于细长（slender）或粗壮（stout？？？）的梁。因为一阶切应变理论的限制，自有适当厚度的梁能被分析。梁结构上的细长比(GAL2/(EI)) 能够用来判断是否采用此元素： G切变模数 A截面面积 L构件长度 EI弯曲刚度 在整体（偏移）距离而不是单个元素的情况下记录这个比值是重要的。悬臂梁受向下的负载提供了悬臂梁在受向下的负载的情况下横向切应变的一个估评。虽然这个结果不能外推到所有的情况，但可以作为一个指导。我们推荐细长比应大于30 。 图2. 悬臂梁受向下的负载 细长比(GAL2/(EI)>30)Timoshenko/
Beam188/189单元基于Timoshenko梁理论（一阶剪切变形理论：横向剪切应变在横截面上是常数，也就是说，变形后的横截面保持平面不发生扭曲）而开发的，并考虑了剪切变形的影响，适合于分析从细长到中等粗细的梁结构。该单元提供了无约束和有约束的横截面的翘曲选项。 Beam188是一种3D线性、二次或三次的2节点梁单元。Beam189是一种3D二次3节点梁单元。每个节点有六个或者七个自由度，包括x、y、z 方向的平动自由度和绕x、y、z 轴的转动自由度，还有一个可选择的翘曲自由度。该单元非常适合线性、大角度转动或大应变非线性问题。 beam188的应力刚化选项在任何大挠度分析中都是缺省打开的，从而可以分析弯曲、横向及扭转稳定问题(进行特征值屈曲分析或（采用弧长法或非线性稳定法）破坏研究)。 Beam188/beam189单元支持弹性、塑性，蠕变及其他非线性材料模型。这种单元还可以采用多种材料组成的截面。该单元还支持横向剪力和横向剪应变的弹性关系，但不能使用高阶理论证明剪应力的分布变化。下图是单元几何示意图：该单元的几何形状、节点位置、坐标体系和压力方向如图所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。 对于Beam188梁单元，当采用默认的KEYOPT(3)=0，则采用线性的形函数，沿着长度用了一个积分点，因此，单元求解量沿长度保持不变；当KEYOPT(3)=2，该单元就生成一个内插节点，并采用二次形函数,沿长度用了两个积分点，单元求解量沿长度线性变化；当KEYOPT(3)=3，该单元就生成两个内节点，并采用三次形函数,沿长度用了三个积分点，单元求解量沿长度二次变化； 当在下面情况下需要考虑高阶单元内插时，推荐二次和三次选项： 1）变截面的单元； 2）单元内存在非均布荷载（包含梯形荷载）时，三次形函数选项比二次选项提供更好的结果。（对于局部的分布荷载和非节点集中荷载情况，只有三次选项有效）； 3）单元可能承受高度不均匀变形时。（比如土木工程结构中的个别框架构件用单个单元模拟时） Beam188单元的二次和三次选项有两个限制： 1）虽然单元采用高阶内插，但是beam188的初始几何按直线处理； 2）因为内节点是不可影响的，所以在这些节点上不允许有边界（或荷载或初始）条件。
Beam188 3 维线性有限应变梁单元 Beam188 单元描述 Beam188 单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构，该单元基于铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响。 Beam188 是三维线性（2 节点）或者二次梁单元。每个节点有六个或者七个自由度，自由度的个数取决于KEYOPT(1)的值。当KEYOPT(1)＝0（缺省）时，每个节点有六个自由度；节点坐标系的x、y、z 方向的平动和绕x、y、z 轴的转动。当KEYOPT(1)=1 时，每个节点有七个自由度，这时引入了第七个自由度（横截面的翘曲）。这个单元非常适合线性、大角度转动和/并非线性大应变问题。 当NLGEOM 打开的时候，beam188 的应力刚化，在任何分析中都是缺省项。应力强化选项使本单元能分析弯曲、横向及扭转稳定问题（用弧长法）分析特征值屈曲和塌陷）。 Beam188/beam189 可以采用sectype、secdata、secoffset、secwrite 及secread 定义横截面。本单元支持弹性、蠕变及素性模型（不考虑横截面子模型）。这种单元类型的截面可以是不同材料组成的组和截面。 Beam188 从 6.0 版本开始忽略任何实参数，参考seccontrols 命令来定义横向剪切刚度和附加质量。 单元坐标系统（/psymb，esys）与beam188 单元无
关。 下图是单元几何示意图： BEAM188 输入数据 该单元的几何形状、节点位置、坐标体系如图“BEAM Geometry”所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。 节点K 是定义单元方向的所选方式，有关方向节点和梁的网格划分的信息可以参见ANSYS Modeling and Meshing Guide中的Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes。参考lmesh 和latt 命令描述可以得到k 节点自动生成的详细资料。 Beam188 可以在没有方向节点的情况下被定义。在这种情况下，单元的x 轴方向为i 节点指向j 节点。对于两节点的情况，默认的y 轴方向按平行x－y 平面自动计算。对于单元平行与z 轴的情况（或者斜度在0.01％以内），单元的y 轴的方向平行与整体坐标的y 轴（如图）。用第三个节点的选项，用户可以定义单元的x 轴方向。如果两者都定义了，那么第三节点的选项优先考虑。第三个节点（K），如果采用的话，将和i、j 节点一起定义包含单元x 轴和z 轴的平面(如图)。如果该单元采用大变形分析，需要注意这个第三号节点紧紧在定义初始单元方向的时候有效。 梁单元是一维空间线单元。横截面资料用sectype 和secdata 命令独立的提供，参见ANSYS Structural Analysis Guide 的Beam Analysis and Cross Sections 看详细资料。截面与单元用截面ID 号（SECNUM）来关联，截面号是独立的单元属性。除了等截面，还可以用sectype 命令中的锥形选项来定义锥形截面（参考Defining a Tapered Beam）。 单元基于铁木辛哥梁理论，这个理论是一阶剪切变形理论；横向剪切应力在横截面是不变的，也就是说变形后横截面保持平面不发生扭曲。Beam188 是一阶铁木辛哥梁单元，沿着长度用了一个积分点，用默认的KEYOPT(3)设置。因此，在i 和j 节点要求SMISC 数值的时候，中间数值在两端节点均输出。当KEYOPT（1）设置为2，两个积分点作为延长的线性变量被运用。 Beam188/beam189 单元可以用在细长或者短粗的梁。由于一阶剪切变形的限制，只有适度的“粗”梁可以分析。梁的长细比（GAL2/(EI))可以用来判定单元的适用性，这里： G 剪切模量 A
beam188不能用于计算单轴对称截面梁的弯扭失稳问题？ 题：用beam188单元求单轴对称H型截面梁在纯弯作用下的线性屈曲特征值。 题目条件： 截面高度：300mm 上翼缘：150*12mm 下翼缘：80*12mm 腹板厚度：10mm 构件长度：3000mm 弹性模量：E=68000MPa 泊松比：0.315 两端铰接，简支，端部可自由翘曲 打开Beam188的翘曲自由度 计算结果：Mcr=50.17 kN*m 根据经典弹性理论，βy=97.25mm（正值，由于上翼缘较大，受压），Mcr=85.93kN*m 结果明显错误。于是将上下翼缘颠倒，再计算之。即： 上翼缘：80*12mm 下翼缘：150*12mm 计算结果仍然是：Mcr=50.17 kN*m 根据经典弹性理论，βy=-97.25mm（负值，由于上翼缘较小，受压），Mcr=29.22kN*m 最后，经典弹性理论的计算公式中，直接取βy=0.0 mm（不考虑Wagnar效应），可得Mcr=50.11kN*m，这样才和Ansys计算结果相近。 结论：beam188不能用于计算单轴对称截面梁的弯扭失稳问题。 （也许我还没有找到某个开关，先暂时下此结论。望有高手指教） 再以板单元建立模型验证： 单元采用SHELL63，上翼缘大时，得Mcr=50.12 kN*m 颠倒过来，上翼缘小时，得Mcr=29.20 kN*m 结论：板单元可以用于计算单轴对称截面梁的弯扭失稳问题。也再次验证了beam188的计算错误。 2007-12-18 04:30 #1 warsheep 助理工程师
精华 0 积分 70 帖子 33 水位 70 技术分 0 忘了说明：Ansys版本为8.0 支座位置位于截面形心上。 2007-12-18 10:12 #2 wilsonweic 助理工程师 精华 0 积分 70 帖子 35 水位 70 技术分 0 用beam188/189单元进行线性弯扭屈曲分析，结果不可靠。除了你所说的单轴对称截面外，事实上，双轴对称截面梁的线性弯扭屈曲分析结果也不准确。虽然所涉及的只是线性屈曲分析，但是，我们有理由怀疑，beam188/189非线性弯扭屈曲分析的结果也不一定准确。条件允许的话，最好用壳单元分析结果进行校核。 我分别用beam188单元和shell181单元对两端简支和两端固支的双轴对称截面纯弯梁进行了特征值屈曲分析，分析结果与理论屈曲荷载进行了对比。用beam188分析时，分别考虑了KEYOPT1=0和KEYOPT1=1两种情况。结果显示shell181分析的结果与理论值吻合良好，而beam188分析的结果误差很大（见附件）。 相关的内容还可参见https://www.doczj.com/doc/306095889.html,/viewthread ... mp;bpg=1&age=30 2007-12-18 18:26 #3 mqiao 助理工程师 精华 0 积分 69 帖子 34
第七章练习3．钢架结构有限元分析。单元类型：BEAM188。 1．定义文件名 Utility Menu→File→Change Jobname… 2．定义单元类型 ⑴设置分析类型：Main Menu→Preferences，→ Structural。 ⑵定义单元类型：Main Menu→Preprocessor→ Element Type→Add/Edit/Delete，BEAM188。 3．定义材料力学参数 Main Menu→Preprocessor→Material Props→ Material Models，Structural→Linear→Elastic→Isotropic，弹性模量EX=2.1e5(N/mm2即MPa)，泊松比PRXY=0.3。 4．定义BEAM188截面形状 Main Menu：Preprocessor→Sections→Beam→Common Sectns，使ID=1，Name=S1，在Sub-Type中选择匚(槽形)截面形状。按所给截面参数输入W1、W2、W3、t1、t2、t3。截面单元网格精度：coarse即0。5．创建几何模型 ⑴Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Actice CS，定义关键点1（0,0,0）, 2(0,1000,0)，3（1200,1000,0）,4(1200,0,0) 。 打开关键点号及线号：Utility Menu→PlotCtrls→Numbering，KP= On；LINK=On。 ⑵Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Straight Line，连接点1-2,2-3,3-4，生成三条线。 ⑶Main Menu：Preprocessor→Modeling→Copy→Lines，沿Z正向拷贝上面三条线，ITIME=2，DZ=800。 ⑷Main Menu：Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Straight Line，连接点2—6，3—7，生成二条线。 ⑸Main Menu：Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Divide→Line into N Ln’s，将四条水平线二等分，即NDIV=2，创建集中载荷作用点9,10,11,12。 6．划分网格 ⑴创建方向点：沿Z向拷贝点2、3任一距离，作为四条竖直线及与总体X轴平行的几条线的方向点。 Preprocessor→Modeling→Copy→Lines，选择点2、3，ITIME=2，DZ=－300，得到点13、14。 定义这几条线的属性：Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool，在Element Attributes的下拉列表中选Lines，→Set，选择X=0的二条竖直线（L1、L4）及与总体X轴平行的线（L2、L9，L5、L10），→OK，进入Line Attributes窗口，将单元类型编号 1 BEAM4、单元截面号1 S1赋给选中的线。勾选Pick Orientation Keypoint(s)选项成为“Yes”，→OK，用鼠标拾取方向点即关键点13，OK。同样，再为X=1200的二条竖直线（L3、L6）定义方向点14。 与总体坐标Z轴平行的几条线（L7、L11，L8、L12）其单元Z轴沿总体X轴方向，故将关键点3沿X轴正向copy一定距离得到关键点15，以点15作为这几条直线的方向点，操作同上。 ⑵ 定义单元边长 Main Menu：Preprocessor→Meshing→MeshTool，在MeshTool 的第三栏Size Controls中单击Lines 对应的Set按扭，→Pick All,输入单元边长SIZE=200，OK，回到MeshTool对话框，→Mesh,→Pick All。
我现在有个问题：用beam188模拟梁和柱子，用solid45单元模拟基础。采用cerig命令连接两种单元。求解时总出错，请大侠帮忙看看。命令流如下： /filename,lianxi /units,si /prep7 et,1,beam188 et,2,solid45 sectype,1,beam,rect secdata,0.55,0.55 sectype,2,beam,rect secdata,0.25,0.55 r,1 mp,ex,1,2.8e10 mp,nuxy,1,0.2 mp,dens,1,2500 mp,ex,2,3.0e10 mp,nuxy,2,0.2 mp,dens,2,2500 k,100,20,0,20 k,1,0,0,0 k,7,0,0,18 kfill,1,7 kgen,2,1,7,,6 l,1,7 l,8,14 lsel,s,loc,z,0.01,18 latt,1,1,1,,100,,1 lesize,all,0.5 lmesh,all lsel,u,,,all l,2,9 lgen,6,3,,,,,3 latt,1,1,1,,100,,2 lesize,all,0.5 lmesh,all lsel,u,,,all save !基础 /pnum,volu,1
block,-0.6,0.6,-0.6,0.6,-1.0,0 vgen,2,1,,,6 block,0.6,5.4,-0.6,0.6,-1.0,0 vglue,all !基础划分 !Y 方向1 vsel,s,loc,z,-1.0,-0.01 vsel,r,loc,x,-0.6,0.6 vsel,r,loc,y,-0.6,0.6 vatt,2,,2 aslv lsla lesize,all,0.5 mshape,0,3D mshkey,1 vmesh,all vsel,u,,,all allsel vsel,s,loc,z,-1.0,-0.01 vsel,r,loc,x,5.4,6.6 vsel,r,loc,y,-0.6,0.6 vatt,2,,2 aslv lsla lesize,all,0.5 mshape,0,3D mshkey,1 vmesh,all vsel,u,,,all allsel vsel,s,loc,z,-1.0,0 vsel,r,loc,x,0.6,5.4 vsel,r,loc,y,-0.6,0.6 vatt,2,,2 aslv lsla lesize,all,0.5 mshape,0,3D mshkey,1 vmesh,all vsel,u,,,all
Release 10.0 Documentation for ANSYS BEAM188 3-D Linear Finite Strain Beam 三维线性有限应变梁单元 BEAM188 Element Description BEAM188单元描述 BEAM188 is suitable for analyzing slender to moderately stubby/thick beam structures. This element is based on Timoshenko beam theory. Shear deformation effects are included. Beam188 单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构，该单元基于铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响。 BEAM188 is a linear (2-node) or a quadratic beam element in 3-D. BEAM188 has six or seven degrees of freedom at each node, with the number of degrees of freedom depending on the value of KEYOPT(1). When KEYOPT(1) = 0 (the default), six degrees of freedom occur at each node. These include translations in the x, y, and z directions and rotations about the x, y, and z directions. When KEYOPT(1) = 1, a seventh degree of freedom (warping magnitude) is also considered. This element is well-suited for linear, large rotation, and/or large strain nonlinear applications. Beam188 是三维线性（2 节点）或者二次梁单元。每个节点有六个或者七个自由度，自由度的个数取决于KEYOPT(1)的值。当KEYOPT(1)＝0（缺省）时，每个节点有六个自由度；包括节点坐标系的x、y、z 方向的平动和绕x、y、z 轴的转动。当KEYOPT(1)=1 时，每个节点有七个自由度，这时引入了第七个自由度（横截面的翘曲）。这个单元非常适合线性、大角度转动以及大应变等非线性问题。 BEAM188 includes stress stiffness terms, by default, in any analysis with NLGEOM,ON. The provided stress stiffness terms enable the elements to analyze flexural, lateral, and torsional stability problems (using eigenvalue buckling or collapse studies with arc length methods). 当NLGEOM 选项打开的时候，beam188 的应力刚化，在任何分析中都是缺省项。应力刚化选项使本单元能分析弯曲、横向及扭转稳定问题（用弧长法分析特征值屈曲和塌陷）。
Beam188 3维线性有限应变梁单元 Beam188单元描述 Beam188单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构，该单元基于铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响。 Beam188是三维线性（2节点）或者二次梁单元。每个节点有六个或者七个自由度，自由度的个数取决于KEYOPT(1)的值。当KEYOPT(1)＝0（缺省）时，每个节点有六个自由度；节点坐标系的x、y、z方向的平动和绕x、y、z轴的转动。当KEYOPT(1)=1时，每个节点有七个自由度，这时引入了第七个自由度（横截面的翘曲）。这个单元非常适合线性、大角度转动和/并非线性大应变问题。 当NLGEOM打开的时候，beam188的应力刚化，在任何分析中都是缺省项。应力强化选项使本单元能分析弯曲、横向及扭转稳定问题（用弧长法）分析特征值屈曲和塌陷）。 Beam188/beam189可以采用sectype、secdata、secoffset、secwrite及secread定义横截面。本单元支持弹性、蠕变及素性模型（不考虑横截面子模型）。这种单元类型的截面可以是不同材料组成的组和截面。 Beam188从6.0版本开始忽略任何实参数，参考seccontrols命令来定义横向剪切刚度和附加质量。 单元坐标系统（/psymb，esys）与beam188单元无关。 下图是单元几何示意图： BEAM188输入数据
The geometry, node locations, and coordinate system for this element are shown in Figure 188.1: "BEAM188 Geometry". BEAM188 is defined by nodes I and J in the global coordinate system. 该单元的几何形状、节点位置、坐标体系如图“BEAM Geometry”所示，beam188由整体坐标系的节点i和j定义。 Node K is a preferred way to define the orientation of the element. For information about orientation nodes and beam meshing, see Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes in the ANSYS Modeling and Meshing Guide. See the LMESH and LATT command descriptions for details on generating the K node automatically. 节点K是定义单元方向的所选方式，有关方向节点和梁的网格划分的信息可以参见ANSYS Modeling and Meshing Guide中的Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes。参考lmesh和latt命令描述可以得到k节点自动生成的详细资料。 BEAM188 may also be defined without the orientation node. In this case, the element x-axis is oriented from node I (end 1) toward node J (end 2). For the two-node option, the default orientation of the element y-axis is automatically calculated to be parallel to the global X-Y plane. For the case where the element is parallel to the global Z-axis (or within a 0.01 percent slope of it), the element y-axis is oriented parallel to the global Y-axis (as shown). For user control of the element orientation about the element x-axis, use the third node option. If both are defined, the third node option takes precedence. The third node (K), if used, defines a plane (with I and J) containing the element x and z-axes (as shown). If this element is used in a large deflection analysis, it should be noted that the location of the third node (K) is used only to initially orient the element. Beam188可以在没有方向节点的情况下被定义。在这种情况下，单元的x轴方向为i节点指向j节点。对于两节点的情况，默认的y轴方向按平行x－y平面自动计算。对于单元平行与z轴的情况（或者斜度在0.01％以内），单元的y轴的方向平行与整体坐标的y轴（如图）。用第三个节点的选项，用户可以定义单元的x轴方向。如果两者都定义了，那么第三节点的选项优先考虑。第三个节点（K），如果采用的话，将和i、j节点一起定义包含单元x轴和z轴的平面(如图)。如果该单元采用大变形分析，需要注意这个第三号节点紧紧在定义初始单元方向的时候有效。 The beam elements are one-dimensional line elements in space. The cross-section details are provided separately using the SECTYPE and SECDATA commands (see Beam Analysis and Cross Sections in the ANSYS Structural Analysis Guide for details). A section is associated with the
BEAM188 3 - D 2节点梁 ：MP ME ST PR PRN DS DSS < > < > < > < > PP EME MFS 产品限制 BEAM188元素说明 BEAM188适用于分析细长到中等粗短/厚梁结构。该元素是基于Timoshenko梁理论，其中包括剪切变形效果。该元件提供无节制的翘曲和横截面的受限制翘曲的选项。 该元件是一个线性，二次，或在三维立方体的两节点梁单元。BEAM188有六，七个自由度，每个节点。这些包括在x，y和z方向和旋转围绕x ，y和z方向的平移。自由度（横截面的翘曲）的第七度是可选的。此元素是非常适合线性，大转角，和/或大应变非线性应用。 该元件的应力刚，默认情况下，在大挠度任何分析。所提供的应力刚度使本单元能分析弯曲，横向及扭转稳定问题（用特征值屈曲或折叠的研究与弧长方法或非线性稳定）。 弹性，塑性，蠕变等非线性材料模型的支持。与此元素类型相关联的横截面可以是内置了部分引用一个以上的材料。 关于本单元的更多详细信息，请参阅PIPE288 - 3 - D 2 -节点管道中的机械APDL理论参考。图188.1 ：BEAM188几何 BEAM188单元技术和使用建议 BEAM188是基于Timoshenko梁理论，这是一个一阶剪切变形理论：横向剪切应变是通过横截面恒定的（即，横截面保持平面和失真变形后）。 该元件可用于纤细或粗壮的横梁。由于一阶剪切变形理论的局限，细长到中等厚度的光束可以被分析。使用一个梁结构（GAL2 / （EI））的长细比，判断该元素的适用性，其中：? 剪切模量 一 的横截面的面积 L 该成员的长度（而不是元素的长度） EI 抗弯刚度 使用一些全局距离的措施，而不是在单个元素的尺寸立足它计算出的比率。下图显示了悬臂梁受小费荷载横向剪切变形的估计。虽然结果不能外推到其他应用程序中，例如可以很好地充当一般准则。一个长细比大于30的建议。 图188.2 ：横向，剪切变形预测
LINK180桁架与BEAM188梁的比较 一、两种结构的介绍 LINK180桁架结构： BEAM188梁结构： 如上图所示，第一种结构模型跨长5?2=10m，弹性模量E=2?1011N/m2, 泊松比λ=0.3，材料的密度为ρ=7.8?103kg/ m3，截面面积为0.01m2，图中把自重荷载等效为均布线荷载q=9.8?103kN/ m作用于结构上，有如图所示的集中荷载作用。第二种结构模型跨长5?2=10m，弹性模量E=2?1011N/m2, 泊松比λ=0.3，材料的密度为ρ=7.8?103kg/ m3，截面b?h=100mm?100mm，图中把自重荷载等效为均布线荷载q=9.8?103kN/ m作用于结构上，有如图所示的集中荷载作用。 然后对两种所建模型的简支梁进行建模比较分析。 二、建模过程 1．LINK180结构的建模过程 第1步：设置工作名称及图形标题 选择菜单项Utility Menu>File>Change Jobname，指定分析的工作名称为1；再通过菜单项Utility Menu>File>Change Title，指定图形显示区域的标题为my
ansys。 第2步：进入前处理器 通过菜单项Main Menu>Preprocessor进入前处理器PREP7以开始建模。 第3步：定义单元属性 （1）定义单元类型。 选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，在弹出的Element Types对话框中，单击Add…按钮，出现Library of Element Types对话框，选择LINK2D Spar1，单击OK按钮。这时可以看到Element Types对话框中已经定义的单元类型，如下图所示。 （2）指定单元实参数 首先为杆单元指定截面参数，选择菜单项Main Menu>Preprocessor>Real Constants，在Real Constants对话框中，单击Add按钮，选择LINK180，进如下面的对话框，如图定义截面面积0.01，其他默认，单击OK按钮，返回Real Constants,单击OK按钮退出，完成参数的定义。