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ANSYS指南之梁分析和横截面形状

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ansys教程——梁解析

ansys教程——梁解析
第五章
梁
5. 梁
• 梁单元 是线单元，用来创建3-D结构的一维理想体。 • 梁单元比实体和壳单元更有效，经常用于工业领域中:
– 建筑结构 – 桥梁和道路 – 公共交通 (有轨电车, 火车, 公共汽车) – 等
Training Manual
January 30, 2001 Inventory #001443 5-2
梁
...梁网格划分
步骤1: 线属性 • 梁网格划分的线属性包括:
– 材料号 – 横截面号 – 定位关键点
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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
• 相对于梁轴线，横截面是怎样定位。
• 必须指定所有横截面类型. • 单个关键点可以分配给多条线 ( 即，不需要为每条线指定单个关键 点 )。
横截面 • 对 BEAM188 和 189单元的完整定义包括对横 截面属性的定义。 • BeamTool提供了方便的操作.
– Preprocessor > Sections > Common Sectns...
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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
梁
...梁网格划分
步骤2 :线分隔 • 对 BEAM188 和 189 单元,不主张把整个梁当作一个单元 • 使用 Mesh Tool的 “Size Controls”指定想要的线分隔数 (或用 LESIZE 命令).
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January 30, 2001 Inventory #001443 5-13
梁
...梁网格划分
Training Manual

ANSYS指南之梁分析和横截面形状

ANSYS指南之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。

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,CSOLIDSECDATA,5,8SECNUM,2GUI: Main Menu>Preprocessor>Settings>-Beam-Common SectsMain 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。

使用ANSYS计算截面特性

使用ANSYS计算截面特性

使用ANSYS计算截面特性ANSYS提供了定义梁截面的两种方式：普通截面和用户自定义截面。

工字形、箱形、T 形等12种截面属于普通截面，存储在ANSYS参数截面库中；除此之外，均属于用户自定义截面。

ANSYS将截面视为多区格的有限元模型，迭代求解几何特性。

ANSYS求解截面特性的步骤为：(1) 创建截面的几何模型。

描述截面几何形状的面域可以在ANSYS中通过点一线一面的方式直接生成；也可以由外部文件导人。

一般通过AUTO CAD来建立几何模型。

在AUTO CAD 中可将面域分别绘制在不同的图层上，赋予不同的颜色，通过图层开关和颜色等方式进行区分和编辑。

有限元分析中，控制网格尺寸和密度对结果的分析有重要影响。

在AUTOCAD中，先绘出截面的内外框线，可以用Pedit命令将多段线连成一条多义线(Polyline)，然后用region命令围成面域，也可以导人ANSYS后再形成面(AREA)。

(2) 将AUTOCAD中建立的面域另存为Sat文件，然后在ANSYS中用File—Import—sat 方式导人。

这种转换方式较方便，模型不会失真变形。

(3) 用Sections--->Beam--->Custom Sections--->write From Areas读取截面，然后在相同目录下用Read Sect Mesh对截面进行网格划分。

面进行网格划分。

(4)sections--->Beam--->Plot Sections 即可输出截面特性。

ANSYS默认的单位系是与导人的模型一致的。

在图形输出框中的坐标系是Y-Z坐标系。

也可以直接在ANSYS去建立模型去计算截面特性.(下面是我在ANSYS中计算斜拉桥的多箱截面主梁的截面特性命令流)(5)导入截面文件，构件一个新的自定义截面，PLOT它，Torsion Constant就是抗扭刚度。

/prep7et,1,plane82H=2.8 !主高S=0.02 !梁横向坡度k,1,0,2.8 !建立主跨侧主梁k,2,-7.85,H-7.85*Sk,3,-9.85,H-9.85*Sk,4,-12.15,H-12.15*Sk,5,-15,H-15*Sk,6,-15,H-15*S-0.15k,7,-12.15,H-12.15*S-0.45K,8,-12.15,0k,9,-9.85,0k,10,-9.85,H-9.85*S-0.6k,11,-7.85,H-7.85*S-0.25k,12,0,H-0.25ksymm,x,2,11,1,100A,5,6,7,8,9,10,11,12,111,110,109,108,107,106,105,104,103,102,1,2,3,4,5 Aplotfinishsmrtsize,5amesh,allsecwrite,jm2,sect,,1sectype,2,beam,meshsecoffset,cent,,,secread,'jm2','sect','',meshsecplot,1,1正在打开AutoCAD 2004 格式的文件。

ansys apdl l型梁截面类型

ansys apdl l型梁截面类型

一、概述ANSYS APDL（ANSYS Parametric Design Language）是一种强大的有限元分析软件，常用于工程领域进行结构、流体、热力、电磁等多物理场耦合分析。

在结构分析中，L型梁截面类型是一种常见的横截面形状，具有较好的承载能力和刚度。

本文将讨论在ANSYS APDL中如何使用L型梁截面类型进行结构分析。

二、L型梁截面类型的定义1. L型梁截面的特点L型梁截面通常由一块主梁和一块翼板组成，形状类似英文字母“L”。

主梁的截面通常为矩形或者工字形，翼板则位于主梁的一侧，用于增加截面面积和提高截面的抗弯能力。

L型梁截面在工程实践中被广泛应用，例如建筑结构、桥梁、机械设备等领域。

2. L型梁截面类型的参数在ANSYS APDL中，可以通过定义L型梁截面类型的参数来描述其几何形状和材料性质。

常见的参数包括主梁的宽度和高度、翼板的宽度和高度、横向剪切连接的刚度等。

这些参数将直接影响到L型梁截面的受力性能，因此在进行结构分析时需要对其进行合理的设定。

三、在ANSYS APDL中创建L型梁截面类型1. 参数化定义在ANSYS APDL中，可以通过PARAM命令来定义L型梁截面类型的参数。

通过参数化定义，可以方便地对梁截面进行调整，使其适应不同的工程需求。

可以定义主梁的宽度为W，高度为H，翼板的宽度为B，高度为D，从而形成一个L型梁截面类型的参数化模型。

2. 几何建模通过ANSYS APDL的几何建模功能，可以根据上述参数化定义创建具体的L型梁截面模型。

可以采用命令行方式进行建模，也可以通过预定义的几何图形进行快速建模。

在建模过程中，需要注意模型的对称性和材料性质的设置，以保证分析结果的准确性。

3. 材料属性定义在进行结构分析之前，需要对L型梁截面的材料属性进行定义。

可以通过MATERIAL命令来指定材料类型、弹性模量、泊松比、屈服强度等参数。

这些材料属性将直接影响到梁截面的受力性能，因此需要根据实际情况进行合理的设定。

在ANSYS中梁单元如何自定义截面

在ANSYS中梁单元如何自定义截面

第一步：用cad画图一个箱梁截面并导出.sat文件，假设文件名为cu 1.（1）画出截面（2）尺寸截面导入进ANSYS中，ANSYS截面尺寸大小为cad在测量工具显示下的大小。

与CAD改变单位无关。

（3）建立面域，把线框建立成面CAD面域命令region选中外围轮廓生成面域1再重复一次命令选中内轮廓，生成面域2。

导入到ANSYS中会有两个面用布尔运算（asba）生成箱梁面或者用面域减命令（su），面域1减去面域2，导入后则生箱梁截面。

（4）移动位置截面移动到坐标原点附近，便于在ANSYS中定位。

例如，在cad中的x-z平面画一个矩形面，形心在原点处，其导入后的面在ANSYS总体坐标系的x-z面上，形心在原点处。

（5）将cad中的面域导出为sat文件将sat文件放入到工作目录中第二步：将生成的文件名为cu的.sat文件导入ansys中~SATIN,cu,sat,,all,0 用的时候只需要修改cu这个文件名即可应用1直接利用此截面进行建模FINISH/CLEAR/prep7et,1,solid45mp,ex,1,2.10E11 !钢材mp,dens,1,7850*1.34mp,nuxy,1,0.3~SATIN,section,sat,,all,0k,,,,25l,14,15vdrag,1,,,,,,15VATT,1,,1esize,0.3VSWEEP,all应用2建立梁单元自定义截面Finish/clear/prep7et,1,mesh200 ! 采用mesh200辅助单元进行导入截面的网格划分，不参与计算，只是辅助划分网格。

keyopt,1,1,7 ！设置单元的附加功能，此处为划分的单元为3D八节点四边形单元。

~SATIN,cu,sat,,all,0 !导入截面aatt,1,,1aesize,all,1 ! 对导入的截面划分单元，可以自行调整单元大小amesh,allsecwrite,cu,sect,,1, 这个命令为截面导出命令，cu代表导出文件的名称,会在ANSYS当前工作做目录输cu.sec文件。

举例分析ANSYS中梁截面的自定义方法

举例分析ANSYS中梁截面的自定义方法

举例分析ANSYS中梁截面的自定义方法ANSYS中自定义梁截面分析的一个例子2007-11-07 11:33:11| 分类：ANSYS学习|举报|字号订阅关于梁分析的一个例子。

首先是建立截面形式。

为了后面调试中清楚地看到方向关键点的影响，所以截面采用矩形截面。

调试的结果表明：截面的关键点是确定中性轴围绕梁纵轴转动的定位（或者说，无论怎么取方向关键点，截面的法线永远与梁的纵轴线平行，）如果大家为了测试这一点，可以采用与梁纵轴线垂直的面内的若干个关键点实验一下。

如果两个关键点造成截面取向不同，则梁沿纵轴发生扭曲。

前一个方向关键点控制的是梁的起点的方向，后一个则是终点。

而梁的起点则是你在定义梁轴线时候，位于前面的那个关键点。

在本程序中，也就是关键点5。

如果你把其改成l,6,5，则你会发现梁的扭曲方向变化了！finish/clear,nostart/prep7et,1,82 !注意划分截面单元需要用PLANE82单元。

此处千万别用梁单元mp,prxy,1,1/3 !定义泊桑比mp,ex,1,2.07e11 !定义弹性模量k,1,0,0k,2,400,0k,3,400,40k,4,0,40a,1,2,3,4!lsel,all!lesize,all,0,,4!smrtsize,5!其实上面这三条命令这样划分网格也可以，但是没有下面的方法好。

下面更好控制网格质量。

asel,all !选择所有的面esize,,5 !确定划分网格的大小，每边划成5份。

如果你愿意，也可以改变网格数量。

amesh,all !给截面划分网格secwrite,jm2,sect,,1 !将截面命名为jm2.sect写入当前工作目录中去。

!下面开始建立梁中轴线。

注意截面保存后，生成的关键点、面、线等都已经不存在，所以即使不重新开始，!编号也是重新开始。

但是我还是重新开始，清空了内存数据。

finish/clear,nostart/prep7et,1,188 !定义梁单元，该单元必须是支持采用自定义截面的单元类型。

（整理）ansys简支梁分析.

（整理）ansys简支梁分析.

（整理）ansys简支梁分析.图b所示的矩形截面的简支梁，受到竖直向下的2q 均布载荷作用。

100mKN图b 梁受力情况及截面尺寸表1 梁的几何参数及材料参数（三）研究方法及模型的建立（包括单元的选取，边界条件的简化等）。

1.梁单元⑴建模：由于对称性，取梁的右半部分为研究对象。

①选择梁单元，设置材料常数定义梁的横截面面积、惯性矩及截面高度。

②建立2个关键点：1（0，0，0）；2（8，0，0）。

③生成直线：ANSYS Main Menu>Preprocessor>Modeling>Lines>Lines>Stright Line，依次连接关键点，点击ok即可。

④划分单元：ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Lines>Picked Lines，选择直线，将梁划分为80份；ANSYS Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool>Shape>Mech>pickall，完成划分。

⑤施加约束：ANSYS Main Menu>Solution>Difine Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes，选取对称轴上的节点，施加x方向的约束；选取右下角的节点施加y方向约束。

⑥施加载荷：ANSYS Main Menu>Solution>Difine Loads>Apply>Pressure>On Beams>Pick All，V ALI Pressure Value at I输入100000，V ALJ Pressure Value at J输入100000，即施加了均布载荷。

建好的模型如图1.1所示。

ansys杆、梁和管单元讲解

ansys杆、梁和管单元讲解

ansys杆、梁和管单元讲解（1）杆单元，适用于弹簧、螺杆、预应力螺杆和薄膜桁架等，常用的杆单元有LINK8/LINK11/LINK180.LINK180：三维杆单元，根据各种情况可以看作桁架单元、索单元、链杆单元或弹簧单元等，本单元是一个轴向拉伸---压缩单元，每个节点有三个自由度：节点坐标系的X、Y、Z方向的平动。

本单元是一种顶端铰链结构，不考虑单元弯曲。

本单元具有塑性、蠕变、旋转、大变形和大应变功能。

当考虑大变形时（NLGEOM，ON）任何分析中LINK180单元都包括应力刚化选项。

本单元支持弹性、各向同性强化塑性、随动强化塑性、Hill各向异性强化、Chaboche 非线性强化塑性和蠕变。

LINK10与之类似仅压缩或仅拉伸。

输入参数：节点：I,J 自由度：UX、UY、UZ 实常数：AREA为面积，ADDMAS质量，TENSKEY 拉压选项，0为可以受拉压，1为只受拉，-1为只受压。

材料属性：EX，（PRXY或NUXY），ALPX（CTEX或THSX），DENS，GXY，ALPD，BETD 面载荷：无体载荷：温度T(I)、T（J）特殊属性：单元生死、初始状态、大挠度、大应变、线性扰动、非线性稳定、塑性、应力刚化、用户自定义材料、粘弹性、粘弹性/蠕变、（2）梁单元，用于螺栓（杆）、薄壁管件，C形截面构建，角钢或狭长薄膜构建（只有膜应力和弯应力）梁单元有弹性梁、塑性梁、渐变不对称梁、薄壁梁等，此处介绍BEAM188BEAM188：三维线性有限应变梁单元，适用于分析从细长到中等短粗的梁结构，基于铁木辛哥梁结构理论，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6或者7个自由度，自由度的个数取决与KEYOPT(1)=0（默认）,每个节点有6个自由度，即节点坐标系的X,Y,Z方向的平动和绕X,Y,Z轴的转动，当KEYOPT(1)=1时，7个自由度，引入横截面的翘曲。

ANSYS有限元分析——ANSYS梁问题实例

ANSYS有限元分析——ANSYS梁问题实例

41
荷载 加施 梁给
束 约 的 向 方 y和 x加 施1 点 节 给
51
61
KO→ smeti llA tceles → ulos noitcaer→ stluseR tsil→ corptsoP lareneG :uneM niaM SYSNA 力束约、01
71
KO→ demrofednU + feD tceles → …epahS demrofeD→ stluseR tolP→ corptsoP lareneG :uneM niaM SYSNA 图形变的构结、11
2
。 切 剪 虑 考 不 般 一 � 梁 称 对 面 截 等 性 弹 维 二 、2 。移位角的轴Z绕及移位线的向方y,x沿即�度由自 个 三 有 点 节 个 每 的 元 单 。 元 单 轴 单 的 用 作 弯 、 压 、 拉 受 承 可 、1 3MAEB •
3
。 切 剪 虑 考 不 般 一 � 梁 称 对 面 截 等 性 弹 维 三 、2 。移位角的轴个三z,y,x绕 和 移 位 线 的 向 方 个 三 z 、y 、 x � 度 由 自 个 六 有 上 点 节 个 每 在 元 单 种 这 。 元 单 力 受 轴 单 的 扭 、 弯 、 压 、 拉 受 承 于 用 可 种 一 是 、1 4MAEB •
11
KO→ 02:VIDN tupni→ teS :labolG )slortnoC eziS( → looT hseM→ gnihseM→ rossecorperP :uneM niaM SYSNA 元单分划、7 KO→ )0,02(2 ,)0,0(1�点键关个两接连次依→ senil thgiartS→ senil→ seniL→ etaerC→ gniledoM→ rossecorperP :uneM niaM SYSNA 梁成生 KO→)0,02(2,)0,0(1:tupni�标坐的点个两入输次依→ SC evitcA nI→ stniopyeK→ etaerC→ gniledoM→ rossecorperP :uneM niaM SYSNA 点键关成生 型模何几成生6

梁ansys分析实例讲解课件

梁ansys分析实例讲解课件
在Model模块中选择“Material Props”选项卡
ansys软件操作流程
定义弹性模量、泊松比、密度等材料属性 建立几何体
在Model模块中选择“Model”选项卡
ansys软件操作流程
• 创建梁的几何体，输入梁的截面尺寸等信息
ansys软件操作流程
网格划分 在Model模块中选择“Mesh”选项卡 设置网格大小、网格类型等参数
定义约束和载荷
在简支梁的两个端点上定义约束和 载荷。
边界条件与载荷施加
固定约束
在简支梁的两个端点施加固定约 束，以模拟简支边界条件。
均布载荷
在简支梁的跨中施加均布载荷， 以模拟简支梁受到的集中力。
网格划分与求解
网格划分
对简支梁进行网格划分，可以选 择合适的网格密度以提高求解精
度。
求解设置
在“Solution”菜单下进行求解 设置，包括迭代次数、收敛准则
减少模型规模：减小 模型的规模，降低内 存需求；
如何设置ANSYS软 件中的单位制？
升级硬件：增加物理 内存或使用更好的计 算机配置。
a型时， 选择合适的单位制，如米制或英
制；
在模型树中选择模型名称，进入 Model模块，在Model模块中选 择“Model”选项卡，在弹出的 对话框中选择“Units”选项卡
求解设置
进行求解设置，包括迭代次数、收敛标准等。
求解过程
进行求解，得到桥梁结构的应力分布、位移分布等结果。
06
ansys软件操作流程及常见问题 解答
ansys软件操作流程
建立模型 启动ANSYS软件，选择Workbench模式
创建新的模型文件，命名并保存
ansys软件操作流程

ansys梁的受力分析

ansys梁的受力分析

在整个体的范围内划分网格。
方便对比，考虑将集中力都加载在端点中心处的情况。 如图
CUST
网格划分效果图
Element Type Beam Shell Solid
Umax[mm] 0.20000 0.20061 0.19898
CUST
2.在板壳和实体模型中，加载不同的节点上的情况。
3.实体模型上拉下压的 情况：
CUST
梁承受均布载荷：1.0e5 Pa
10m
w1=0.1，w2=0.1，w3=0.2, t1=0.0114 ，t2=0.0114，t3=0.007 弹性模量为2.2e11Pa,泊松比为0.3
CUST
• 最左端节点加约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement → On Nodes →pick the node at (0,0) → OK → select UX, UY,UZ,ROTX → OK • 最右端节点加约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement → On Nodes →pick the node at (10,0) → OK → select UY,UZ,ROTX → OK • 施加y方向的载荷 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Pressure → On Beams →Pick All →VALI:100000 → OK
CUST
1.分析问题。
分析该物理模型可知，截面边长/梁长度=0.1是一个较小的

如何在ANSYS中实现自定义梁截面

如何在ANSYS中实现自定义梁截面

通过上述过程就能实现截面区格的划分， 使ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ体结构分析得以顺利进行。
!"
建模实例
以工字形梁截面为例， 该梁材料为 #!$% 钢， 截面尺寸 （ 见 图 &） 为： 翼缘宽 ’ ( %) **、 厚 +& ( % **；
腹板高 ,) ( -) **、 梁截面高 , ( &)) **、 厚为 +. ( /0 % **； 材料的弹性模量 1 ( !)2))) 3 4 **! ， 泊松 比 （ 即泊松系数） 为 ! ( )0 $ 。具体步骤如下： !0 &" 在 53676 下创建文档
&/ （ !80 !% ， &)) ， )） ；&% （ !!0 8% ， )， )） ； &2 （ !80 !% ， )， )） 。 （$） 创建直线： 选择主菜单中的 CD;ND><;::>D O A>R;J=?K O VD;@+; O W=?;: O W=?;: O 6+D@=K,+ W=?; 命令， 弹 出拾取对话框。在图形显示区依次选择 & 、 !； !、 $； $、 /； %、 2； 2、 U； U、 8； 8、 %； -、 &) ； &) 、 && ； && 、 &! ； &! 、 - 关键 点， 创建直线完成后， 单击 LM 按钮关闭对话框。 （/） 创建面： 选择主菜单中的 CD;ND><;::>D O A>R;J=?K O VD;@+; O 5D;@: O 5D’=+D@DQ O TQ W=?;: 命令， 弹出 拾取对话框。在图形显示区依次选择直线， 创建面完成后， 单击 LM 按钮关闭对话框。 !0 %" 布尔操作 （ & ）利用粘接运算将各截面连接为整体： 选择主菜单中的 CD;ND><;::>D O A>R;J=?K O LN;D@+; O T>>J;[ @?: O FJB; O 5D;@: 命令， 弹出拾取对话框， 单击 C=<\ 5JJ 按钮， 再单击 LM 按钮关闭对话框。 （ ! ）创建分隔直线： 同 !0 8 ， 连接关键点 8 、 &$ ； U、 &/ ； %、 &% ； 2、 &2 。 （ $ ）选择主菜单中的 CD;ND><;::>D O A>R;J=?K O LN;D@+; O T>>J;@?: O S=Z=R; O 5D;@ ’Q W=?; 命令， 弹出拾 万方数据 ・ 2-・

Ansys梁的关键点方向和横截面方向问题

Ansys梁的关键点方向和横截面方向问题

Ansys梁的关键点⽅向和横截⾯⽅向问题
梁单元的如何定义⽅向关键点
问：我使⽤beam189单元建模，要确定梁的放置⽅向，但是不知道怎么定义⽅向关键点，即不会确定单元坐标系z轴的⽅向，请求⾼⼿指点
答：例如：先定义两个点：
k,1,0,0,0
k,2,100,0,0
定义第三个点为⽅向点：
k,1000,0,10000,0
定义直线：
l,1,2
在mesh直线时，把⽅向点加上就⾏了
latt,1,1,1, ,1000, ,1
在梁单元内，截⾯和梁单元的单元坐标系的关系如图，适⽤于Ansys 中所有的梁单元
如图所⽰，单元坐标系的z轴指向梁的⾼度⽅向，⽤LATT对梁进⾏属性分配时，LATT, MAT, REAL, TYPE, --, KB, KE, SECNUM
其中KB为该梁的单元坐标系的z⽅向。

如上图所⽰的梁截⾯，均以竖直向上为单元坐标系的z⽅向。

ANSYS杆单元,梁单元简介

ANSYS杆单元,梁单元简介

ANSYS中提供的杆单元简介LINK1 二维杆单元，应用于平面桁架，杆件，弹簧等结构，承受轴向的拉力和压力，不考虑弯矩，每个节点具有X和Y位移方向的两个自由度，单元不能承受弯矩，只用于铰链结构应力沿单元均匀分布。

具体应用时存在如下假设和限制：1．杆件假设为均质直杆，在其端点受轴向载荷。

2．杆长应大于0，即节点i,j不能重合3．杆件必须位于x-y平面且横截面积要大于04．温度沿杆长方向线性变化5．位移函数的设置使得杆件内部的应力为均匀分布6．初始应变也参与应力刚度矩阵的计算LINK8 三维杆单元，应用于空间桁架，是 LINK2的三维情况，用来模拟桁架，缆索，连杆，弹簧等，这种三维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点有三个自由度，即沿节点坐标系x，y，z，方向的平动，就像在铰链结构中表现的一样，本单元不承受弯矩。

本单元具有塑性，蠕变，膨胀、应力刚化、大变形和大应变等功能。

具体应用时存在如下假设和限制：1.杆单元假定为直杆，轴向载荷作用在末端，自杆的一端至另一端均为统一属性2.杆长应大于0，即节点i,j不能重合3.横截面积要大于04.温度沿杆长方向线性变化5.位移函数暗含着在杆上有相同的应力6.即便是对于第一次累计迭代，初始应变也被用来计算应力刚度矩阵LINK10 三维仅受压或仅受拉杆单元，应用于悬索，它具有独一无二的双线性刚度矩阵特性，使用只受拉选项时，如果单元受压，刚度就消失，以此来模拟缆索的松弛或是链条的松弛，这一特性对于整个钢缆用一个单元来模拟的钢缆静力问题非常有用，当需要松弛单元的性能，而不关心松弛单元的运动时，他也可用于动力分析（带有惯性和阻尼效应）。

如果分析的目的是研究单元的运动（没有松弛单元），那那么应该使用类似于LINK10的不能松弛的单元，如LINK8或PIPE59。

对于最终收敛结果是紧绷状态的结构，如果迭代过程中可能出现松弛状态，那么这种静力收敛问题也不能使用LINK10单元。

而使用其他单元。

ansys教程——梁

ansys教程——梁

– 或 使用SFBEAM 命令
– 重力或离心力 • 作用在整个结构上
January 30, 2001 Inventory #001443 5-17
梁
... 加载, 求解，结果
• 获取解答:
– 先保存数据库文件.
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
梁
C. 加载, 求解， 结果
• 梁的典型加载包括:
– 位移约束
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
• 施加在节点或关键点上
– 力 • 施加在节点或关键点上 – 压力 • 施加在单位长度上 • 施加在单元表面上 • Solution > Apply > Pressures > On Beams
梁
B. 梁网格划分
• 用梁单元对几何模型做网格划分包括三个主要步骤:
– 指定线的属性
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
– 指定线分隔
– 划分网格
•
MeshTool 提供了上述三个步骤的便利操作
January 30, 2001 Inventory #001443 5-9
横截面 • 对 BEAM188 和 189单元的完整定义包括对横 截面属性的定义。 • BeamTool提供了方便的操作.
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Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2

ANSYS结构分析指南 梁分析和横截面形状

ANSYS结构分析指南 梁分析和横截面形状

ANSYS结构分析指南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 横截面命令参阅《ANSYS Commands Reference》可以得到横截面命令的完整描述。

7.3.1 定义截面并与截面号关联使用SECTYPE命令定义截面并与截面号关联。

ansys三维梁结构分析

ansys三维梁结构分析

分析1三维梁结构分析
1、概述
分析梁结构如图所示，
梁横截面为0.5m×0.5m矩形。

材料：弹性模量为150Gpa，
泊松比为0.25，密度2600KG/m3。

在载荷及自重的条件下，对其结构进行分析，采用beam188单元进行分析。

2、模型及约束情况
模型创建：
a．创建关键点
b．按模型连接关键点
网格划分：
a．设单元长度为1mm
b．用mesh进行网格划分
载荷及约束：
a ．边界条件：支承点（4个红点处）自由度被完全约束。

b ．顶部两关键点加载 N F N z 3031,1750F y -=-=
c..加自重载荷g=-9.8N/kg
3.分析结果
总变形云图：最大变形在图中红色区域，最大变形为0.169E-3m.
应力云图：最大von mises 应力在图中红色部分区域，最大von mises 应力为0.166E7Pa 。

ansys梁结构受力分析

ansys梁结构受力分析

ANSYS梁结构受力分析介绍ANSYS是一款功能强大的工程仿真软件，可用于多种工程领域的仿真分析，包括结构、流体、电磁和系统仿真。

在结构仿真方面，ANSYS可用于实现复杂的受力分析，帮助工程师设计更具稳定性和安全性的结构。

本文将介绍如何使用ANSYS进行梁结构受力分析。

环境准备在进行梁结构受力分析前，需要先准备好以下环境：•安装ANSYS软件•准备梁结构的CAD模型步骤导入CAD模型将准备好的梁结构CAD模型导入到ANSYS软件中。

在ANSYS主界面上，选择“File”->“Import”->“Geometry”->“From File”选项，选择对应的CAD文件进行导入。

定义材料属性在ANSYS软件中，需要对材料的物理性质进行定义，以便进行受力分析。

在ANSYS主界面上，选择“Engineering Data”->“Material Libraries”选项，可以在材料库中选择对应的材料属性进行定义。

若需要自定义材料属性，则选择“Add”选项，输入材料密度、弹性模量等相关参数，即可添加自定义材料属性。

定义边界条件在进行梁结构受力分析前，需要确定结构的受力边界条件。

在ANSYS软件中，选择“Modeling”->“Analysis Settings”->“Define Loads”选项，可以定义梁结构受力的边界条件。

具体的边界条件包括：•约束条件：对某些点或线进行约束，避免发生移动或旋转现象；•荷载条件：施加上升、下降、顺时针或逆时针扭矩力等负载形式。

进行受力分析在定义好材料属性和边界条件后，即可进行受力分析。

在ANSYS软件中，选择“Modeling”->“Solution”->“Solve”选项，即可进行受力分析计算。

在计算完成后，可以通过“Solution”->“Results”选项查看分析结果。

分析结果解读在查看分析结果时，需要关注以下几个方面：•不同点和线上的应力和变形情况：可以通过选中不同的点或线，查看其在不同负载情况下的应力和变形情况；•材料本身的应力和变形情况：可以通过选择材料，查看其在不同负载情况下的应力和变形情况；•结构总体稳定性：根据分析结果，判断结构在不同负载情况下的稳定性，以便对结构进行优化和改进。

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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,CSOLIDSECDATA,5,8SECNUM,2GUI: Main Menu>Preprocessor>Settings>-Beam-Common SectsMain 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,4,6GUI: 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使用LATT命令将这些属性与线实体关联：命令：LATT,MAT,,TYPE,,KB,,SECIDGUI: Main Menu>Preprocessor>-Attributes-Define>Default AttribsMAT与MP命令定义的材料特性相对应，材料号由MAT号指定。

TYPE与ET命令定义的单元类型相对应，类型号由TYPE号指定。

KB对应于模型中的关键点号。

所生成梁单元的横截面与梁的两端点和该关键点定义的平面垂直。

SECID与SECTYPE 命令定义的梁横截面相对应，截面号由SECID号指定。

使用梁工具生成横截面SECTYPE，SECDATA和SECOFFSET命令在GUI的路径都在梁工具（BEAM TOOL）中。

梁工具的样式取决于所选择的梁横截面形状：梁工具的顶部是截面形状号[SECTYPE]，中部是截面偏移信息[SECOFFSET]，底部是截面几何形状信息[SECDATA]。

SECDATA命令定义的尺寸取决于所选截面形状。

可以单击梁工具下的"Help"获取所选截面的帮助信息。

在SECDATA也有截面形状尺寸的说明。

控制横截面和用户网格库通用截面的数据，如CHAN和RECT，可以存储在横截面库中。

用SECWRITE命令生成、存储包括用户划分网格的截面的横截面库。

如果在另一个模型中使用横截面库，使用SECREAD命令读入。

侧向扭转屈曲分析实例（GUI方式）ANSYS Structural Analysis Guide第七章详细叙述了屈曲分析。

本例分析了悬臂梁在末端承受横向载荷时的行为。

问题描述一根直的细长悬臂梁，一端固定一端自由。

在自由端施加载荷。

本模型做特征值屈曲分析，并进行非线性载荷和变形研究。

研究目标为确定梁发生分支点失稳（标志为侧向的大位移）的临界载荷。

问题特性参数本例使用如下材料特性：杨氏模量=1.0X10e4psi泊松比=0.0本例使用如下的几何特性：L=100inH=5inB=2in本例的载荷为：P=1lb问题示意图特征值屈曲分析是线性化的计算过程，通常用于弹性结构。

屈曲一般发生在小于特征值屈曲分析得到的临界载荷时。

这种分析比完全的非线性屈曲分析需要的求解时间要少。

用户还可以做非线性载荷和位移研究，这时用弧长法确定临界载荷。

对于更通用的分析，一般要进行崩溃分析。

在模型中有缺陷时一定要做非线性崩溃分析，因为此时模型不会表现出屈曲。

可以通过使用特征值分析求解的特征向量来添加缺陷。

特征向量是最接近于实际屈曲模态在预测值。

添加的缺陷应该比梁的标准厚度要小。

缺陷删除了载荷-位移曲线的突变部分。

通常情况下，缺陷最大不小于10%的梁厚度。

UPGEOM命令在前一步分析的基础上添加位移并更新变形的几何特征。

第一步：设置分析名称和图形选项1．选择菜单Utility Menu>File>Change Title。

2．输入"Lateral Torsional Buckling Analysis"并单击OK。

3．确认PowerGraphics正在运行。

选择菜单UtilityMenu>PlotCtrls>Style>Hidden-Line Options。

确认PowerGraphics选项打开并单击OK。

4．将Graphical Solution Tracking打开。

选择菜单MainMenu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>GrphSolu Track并确认对话框中radio按钮设置为ON。

单击OK。

5．生成屈曲分析图的输出文件。

选择菜单Utility Menu>PlotCtrls>RedirectPlots>To GRPH File。

将文件名改为buckle.grph并单击OK。

第二步：定义几何模型1．进入前处理器并生成梁的关键点。

选择菜单MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>Keypo in ts>In Active CS，然后输入下列关键点号和坐标值：关键点号：1 坐标值：0，0，0关键点号：2 坐标值：100，0，0关键点号：3 坐标值：50，5，02．在关键点1和2之间生成一条直线。

选择菜单MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Lines-Lines>Straight Line。

将弹出生成直线对话框。

在图形窗口选择关键点1和2并单击OK。

3．存储模型。

选择菜单Utility Menu>File>Save As。

在"Save Database to"对话框中输入buckle.db作为文件名并单击OK。

第三步：定义单元类型和横截面信息1．选择菜单Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete。

将弹出单元类型对话框。

2．单击Add。

将出现单元类型库对话框。

3．在左列选择"Structural Beam"。

4．在右列选择"3D finite strain, 3 node 189"以选中BEAM189。

5．单击OK，然后的单元类型对话框中单击Close。

6．定义梁的矩形截面。

选择菜单MainMenu>Preprocessor>Sections>-Beam-Common Sects。

将出现梁工具对话框。

缺省时ANSYS将截面号设置为1，将子类型设置为RECT（在子类型处图示一个矩形）。

因为要生成一个矩形横截面，在子类型处不作修改。

7．在梁工具对话框的底部，可以看到横截面形状和尺寸的图示。

在B标志的部分输入0.2作为横截面的宽度；在H标志的部分输入5.0作为横截面的高度。

单击OK确定设置。

8．列出当前截面特性。

选择菜单Main Menu>Preprocessor>Sections>ListSections。

ANSYS缺省选择特性号1。

单击OK显示横截面信息。

在浏览过以后，在SLIST窗口单击Close。

第四步：定义材料特性并定位结点1．选择菜单Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Constant-Isotropic。

2．单击OK确认材料号为1。

将出现各向同性材料特性对话框。

3．在杨氏模量框输入1E4。

4．在泊松比(minor)处输入0.0，并单击OK。

5．选择菜单Utility Menu>Select>Entities来选择线。

选择下列选项：Lines，By Num/Pick，From Full并单击OK。

6．出现选择线对话框。

在图形窗口单击线实体。

在对话框中单击OK。

7．作为线的属性定义结点定位。

选择菜单MainMenu>Preprocessor>-Attributes-Define>All Lines。

单击Pick OrientationKeypo in t radio按钮旁边的radio按钮将其改变为Yes并单击OK。

ANSYS将材料特性号指向1，将单元类型号指向1并将截面特性号指向1。

8．出现线属性对话框。

在图形窗口选择关键点3并在对话框中单击OK。

9．存储模型。

选择菜单Utility Menu>File>Save As。

选择OK，当ANSYS询问是否覆盖时，单击OK。

第五步：对线划分网格并确认梁的定位1．定义网格大小和分段数。

选择菜单Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Size Cntrls>-Lines-All Lines。

在No. Of Element Divisions框中输入10并单击OK。

2．对线划分网格。

选择菜单Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Mesh>Lines。