ansys中的Beam188单元..docx

BEAM188 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/ Euler-Bernoulli251.120501.0601001003元素能提供一个横向剪切力与横向切应变的弹性关系。你可以用实常量来定义横向剪切刚度。?扭转变形的St. Venant 翘曲决定了一个综合状态，它可以使（材料）在屈服后的切应力变得平均。 ANSYS 不提供对横截面或可能出现塑性屈服的横截面上的扭切分布情况的换算。应此因扭转负载而引起的大的非弹性的变形应当进行讨论，（ansys）也会检查并给处警告。在这种情况下推荐用实体或壳模型来代替。在默认情况下BEAM188 元素假设横截面上的弯曲很小可以被忽略(KEYOPT(1) = 0)。 你可以使用KEYOPT(1) = 1来打开弯曲度的自由度。 如果此自由度被打开那每个节点会有7个自由度： UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ, 和 WARP。BEAM188 允许用一个轴向延伸率的函数来改变横截面的转动惯量。 默认情况下元素横截面的面积可以改变，但元素的体积在变形前后是相同的。此默认同样适用于elasto-plastic 情况。 使用 KEYOPT(2), 你能使横截面面积为一个常量或保持不变。元素的输出在元素的积分位置和横截面的积分点上都是有效的。梁在长度方向的积分点（高斯点）如（图） 积分位置 所示。Figure 3. 3-D 线性有限应变梁元素的积分位置截面的应力与力（包含弯矩）都是在积分点上获得的。 元素基本点的输出会外推到元素的节点。BEAM188 的一些