ANSYS中BEAM189使用方法(5)

2018-11-23 22:37

轴(如图所示)的平面(与I和J) 。如果在一个大的偏转分析使用该元件,应注意的取向节点的L的位置仅用于初始定向元件。 的自由度的数目取决于KEYOPT的值(1) 。当KEYOPT ( 1 )= 0 (默认) ,六个自由度发生在每一个节点。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。当KEYOPT ( 1 )= 1 ,自由度(横截面的翘曲)的第七度也被认为是。

该元件是在空间中的一维的线元素。经由SECTYPE和SECDATA命令分开设置的横截面细节。 (见梁分析和横截面的结构分析指南中的说明。 ) A节与梁单元通过指定截面号( SECNUM )相关联。 A节数是一个独立的属性。除了恒定的横截面,你也可以通过使用锥选项上SECTYPE命令定义一个锥形截面。 (有关详细信息,请参阅定义变截面梁。 )

BEAM189忽略了与6.0版以后的任何真正的常量数据。用于限定所述横向剪切刚度看到SECCONTROL命令,附加质量。

单元输入摘要如下在“ BEAM189输入汇总” 。

BEAM189横断面

BEAM189可以与这些横截面类型相关联:

它定义梁截面( SECTYPE , BEAM )的几何结构标准库部分类型或用户的网格。梁的材料被定义成元素的属性(MAT ),或作为第积累部分(用于多材料的横截面) 。

广义束横截面( SECTYPE , GENB ),其中广义应力广义应变的关系是直接输入。

锥形束横截面( SECTYPE ,锥),其中一个标准库部分或用户定义网格梁的两端。

标准库章节

BEAM189是在使用SECTYPE和SECDATA若干节点数自动地设置有部分相关的量(面积整合,位置等)。每个部分被假定为九个节点的单元的预定数量的组件。各横截面单元具有四个积分点和每一个都可以与一个独立的材料类型相关联。

图189.3 :横截面细胞

细胞在横截面的数目影响的部分特性和非线性应力 - 应变关系通过截面建模能力的准确性。该元件具有集成的嵌套结构(沿长度和横截面) 。 当与元素相关联的材料具有弹性的行为或当温度在整个截面的变化,构计算在截面的积分点进行。对于更常见的弹性应用,该元素使用的部分在单元积分点的预先计算的性能。然而,应力和应变计算在输出通在部分节点。

如果该部分被分配子形状ASEC ,只有广义应力和应变(轴向力,弯矩,横剪,曲率,以及剪切应变)可用于输出。 3 -D等高线图和变形形状都没有。该ASEC亚型显示只是一道薄薄的长方形来验证梁的方向。 BEAM189对待ASEC如只用一个横截面的积分点部分类型。

BEAM189是用于分析组合梁有帮助的, (即,那些制成的两片或多片材料连接在一起形成一个单一的,实心光束) 。件被认为是完全粘结在一起,因此,

光束表现为一个单一的部件。

多材料截面能力仅适用于其中一个光束行为的假设(季莫申科或伯努利 - 欧拉梁理论)成立。

换句话说,支持哪些是现有的Timoshenko梁理论的简单扩展。它可能的应用,如用于: 双金属片

梁用金属加固

传感器,其中不同的材料层已沉积

BEAM189不考虑弯曲和扭转的截面刚度水平的耦合。横向剪也视为非耦合方式。这可能对层状复合材料和夹层梁一个显著的效果,如果上篮是不平衡的。

总是验证BEAM189的应用,无论是与实验或其他数值分析。由于核实后使用带建成部分的内敛翘曲选项。

KEYOPT ( 15 )指定。 RST结果文件的格式。对于KEYOPT( 15 )= 0 ,该格式只提供一个在每个区段拐角节点平均的结果,因此,此选项通常适用于同质部分。对于KEYOPT ( 15 ) = 1 ,格式给出一个结果每个部分的结合点,因此,这个选项通常适用于建成的部分与多种材料(并产生一个较大的结果文件) 。

广义梁横断面

当使用一般的非线性梁截面,无论是几何性质也不是明确指定的材料。广义应力表示的轴向力,弯矩,扭矩和横向剪切力。同样,广义应变暗示的轴向应变,弯曲曲率,扭转曲率和横向剪切应变。 (有关详细信息,请参阅一般非线性梁截面)这是用于表示横截面行为的抽象方法,因此,投入往往由实验数据或其他分析的结果。

一般来说, BEAM189支持横向剪切力和横向剪切应变之间的弹性关系。您可以通过SECCONTROL命令覆盖的横向剪切刚度的默认值。

当梁单元与一个广义光束( SECTYPE , GENB )截面类型相关联,横向剪切力以横向剪切应变的关系可以是非线性弹性或塑料中,特别有用的,当柔性点焊是能力建模。在这样的情况下, SECCONTROL命令不适用。 变截面梁横断面

线性锥形束是通过指定在光束的截面的几何形状在全局坐标指定的每一端的标准库部分或使用网格,然后线性内插,并在该元件进行评估定义。在结束点的部分必须是拓扑一致的。 (有关详细信息,请参阅定义变截面梁。 )

BEAM189负载

力施加在节点(其还定义了元素x轴) 。如果形心轴是不共线的元素x轴,施加轴向力会引起弯曲。施加的剪切力将引起扭应变和力矩,如果横截面的形心和剪心是不同的。该节点,因此应设在哪里你想申请的力量点。使用SECOFFSET命令的OFFSETY和OFFSETZ参数适当。 单元载荷在节点加载中描述。压力可以作为单元边界上的面载荷所表现出的圆圈数字上图189.1 : BEAM189几何。正正常压力作用的元素。横向压力输入每单位长度的力。结束“压力”是输入作为力量。 在该元件的两端上,温度可以被输入在这些位置: 在元素x轴(T (0,0) )

在从x轴中的元素y方向(T (1,0) ) 1单元

在从x轴中的元素z方向(T (0,1) ) 1单元

BEAM189几何:是元素的位置(T ( Y,Z) )根据图189.1中使用的惯例给出。

对于梁单元,单元体装载命令( BFE )接受的元素数量和值的列表, 1到6的温度德州仪器( 0,0 ) ,德州仪器( 1,0 ) ,德州仪器( 0,1) , TJ ( 0 ,0) ,TJ (1,0),和TJ (0,1) 。这种输入可以用来指定温度梯度线性变化都在横截面和沿所述元件的长度。

下面的默认值适用于元件温度输入:

之后,如果第一所有温度指定,它们默认为第一个。这种模式适用于均匀的温度在整个元素。 (第一个坐标下,如果没有指定,默认为TUNIF 。 )

如果所有三个温度在节点I输入,所有的温度在节点J的是不确定的,在节点J的温度默认为相应的节点I的温度。这种模式适用于温度梯度线性变化超过截面而是沿着元件的长度保持恒定。

对于任何其它的输入方式,未指定的温度默认为TUNIF 。 另外,在温度节点I和J可以用结点体载荷( BF , NODE , TEMP , VAL1 )定义的。当使用一个节点的身体负荷定义一个温度,温度均匀涂敷于在指定的节点的横截面。 ( BF命令输入不被接受在节点K。 )

您可以通过ISTRESS或ISFILE命令应用初始应力状态到此元素。欲了解更多信息,请参阅初始状态的基本分析指南中。 压力载荷刚度的影响,会自动包含此元素。如果一个非对称矩阵是需要压力载荷刚度效应,使用NROPT , UNSYM 。

BEAM189输入摘要 节点

I,J , K,L (定向节点L是可选的,但建议使用) 自由度

UX , UY , UZ , ROTX , ROTY , ROTZ如果KEYOPT ( 1 ) = 0 UX , UY , UZ , ROTX , ROTY , ROTZ , WARP如果KEYOPT ( 1 ) = 1

部分中的控件

TXZ , TXY , ADDMAS (见SECCONTROL )

( TXZ与TXY默认为A * GXZ和A * GXY ,分别为,其中A =横截面积) 材料特性

TB命令:请参阅元素支持的材料模型,此元素。

MP命令: EX , ( PRXY或NUXY ) , GXY , GXZ , ALPX , (或CTEX ,或THSX ) ,窝点, ALPD , BETD 面载荷 压力 -

面1 ( I- J)( -Z法线方向) 面对2(I -J ) ( -Y法线方向) 面3 (I- J)( + X切线方向) 面4(I) (+ X轴方向) 面5 (J) (-X轴方向) ---

I和J分别表示端节点。 用于载入负值相反的方向。

发出SFBEAM命令来指定表面负荷。

分布式压力补偿不适用于脸部1 , 2 ,和3 。 体载荷 温度 -

T( 0,0) ,T (1,0) T( 0,1)在每个末端节点 特色

出生和死亡(需要KEYOPT ( 11 ) = 1 ) 单元技术自动选择 广义的横截面 初始状态 大挠度 大应变 线性扰动 非线性稳定 应力刚化

KEYOPT ( 1 ) 翘曲自由度: 0 -

六度每个节点自由,奔放的翘曲(默认) 1 -

七度每个节点(包括翘曲)的自由。双力矩和bicurvature输出。 KEYOPT ( 2 ) 断面比例: 0 -

断面调整为轴向拉伸(默认)的函数;仅适用于NLGEOM , ON已被调用 1 -

部分被认为是刚性的(经典梁理论) KEYOPT ( 4 ) 剪切应力输出: 0 -

只输出扭力相关的剪应力(默认) 1 -

只输出弯曲相关的横向剪切应力 2 -

输出先前的两种类型的结合状态。

KEYOPT( 6) , KEYOPT( 7)和KEYOPT(9) 仅在OUTPR , ESOL处于激活状态: KEYOPT ( 6 )

输出控制部分力量/力矩和应变/曲率: 0 -

输出部分力量/力矩和应变/曲率沿长度(默认)集成点 1 -

同KEYOPT ( 6 ) = 0 ,加上当前部分地区 2 -

同KEYOPT ( 6 ) = 1加元的基础方向(X, Y,Z ) 3 -

外推到元素节点输出部分力量/力矩和应变/曲率 KEYOPT ( 7 )

输出控制在截面的积分点(不可用时,部分亚型= ASEC) : 0 -

无(默认) 1 -

最大和最小应力/应变 2 -

同KEYOPT ( 7 )= 1加应力和应变在每一节点 KEYOPT ( 9 )

输出控制外推到元素和部分节点的值(不可用时,部分亚型= ASEC) : 0 -

无(默认) 1 -

最大和最小应力/应变 2 -

相同KEYOPT(9) = 1加应力和应变沿横截面的外边界 3 -

同KEYOPT ( 9 ) = 1加应力和应变在所有节点上节 KEYOPT ( 11 ) 设置部分属性: 0 -

自动确定是否可以使用预先集成截面特性(缺省) 1 -

使用部分的数值积分 KEYOPT ( 12 ) 锥形段处理: 0 -

线性锥形截面分析;截面特性在每个高斯点(默认值)进行评估。这是更准确的,但计算强度。 1 -

平均横截面分析;带锥部分元素,截面特性仅在质心进行评估。这是目大小的顺序的近似,然而,它比较快。 KEYOPT ( 15 ) 结果文件格式: 0 -

在每一节角节点(默认)店铺平均结果。 1 -

在每一部分的结合点存储非平均的结果。 (数据量可能会过度。此选项仅用于有多种材料建成的部分通常是很有用的。 )


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