概要的单元输入在“BEAM44 输入概要”中有介绍。单元输入的一般描述在“单
元输入”中有介绍。
BEAM44 输入概要
节点 I, J, K (K 方向节点可选)
自由度 UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ 实常数
AREA1, IZ1, IY1, TKZB1, TKYB1, IX1, AREA2, IZ2, IY2, TKZB2, TKYB2, IX2, DX1, DY1, DZ1, DX2, DY2, DZ2,
SHEARZ, SHEARY, TKZT1, TKYT1, TKZT2, TKYT2, ARESZ1, ARESY1, ARESZ2, ARESY2, TSF1, TSF2, DSCZ1, DSCY1, DSCZ2, DSCY2, EFSZ, EFSY, Y1, Z1, Y2, Z2, Y3, Z3, Y4, Z4, Y1, Z1, Y2, Z2,
Y3, Z3, Y4, Z4, THETA, ISTRN, ADDMAS
查阅 Table 44.1: \Real Constants\获得实常
数的描述
材料属性 EX, ALPX (or CTEX or THSX), DENS, GXY, DAMP 面荷载 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 (I) (+X axial
direction)
face 5 (J) (-X axial
direction)
(负值表示反方向面荷载)
体力 温度 --
T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8 特性 应
力强化
大
变形
单
元生死
KEYOPT(2) 集总质量矩阵: 0 -- 协调 1 -- 缩减
KEYOPT(6) 输出力和力矩: 0 -- 没有力的输出
1 -- 输出在单元坐标系下的力和力矩
KEYOPT(7) I节点约束释放: 1 -- 单元Z轴约束释放 10 -- 单元Y轴约束释放 100 -- 单元X轴约束释放 1000 -- 单元Z方向约束释放 10000 -- 单元Y方向约束释放 100000 -- 单元X方向约束释放
为了组合这些约束释放, 可以输入这些数字的和(例如输入11表示Z轴和Y轴转动). KEYOPT(8) 与 KEYOPT(7)相同 只表示在J节点: KEYOPT(9) 控制单元节点间计算点的输出情况 N -- 输出计算点数（N＝0,1，3,5，7,9）
KEYOPT(10) 用于控制用SFBEAM指令输入荷载偏移量的输入方法: 0 -- 以长度为单位，直接输入压力相对于I，J节点的偏移量
1 -- 以偏移量与单元长度的比值为单位（0～1），用相对值形式输入偏移 注意：
SHEARZ 与 IZ相关. 如果 SHEARZ = 0.0, 表示在Y方向上没有剪切变形. SHEARY与 IY相关. 如果 SHEARY = 0.0, 表示在Z方向上没有剪切变形 表 44.1 BEAM44 实常数 序号 1 2, 3 4, 5 6 7 8, 9 10, 11 12 13, 14, 15 16, 17, 18 19, 20 21,22 23, 24 25, 26 27, 28 29. 30 31, 32 DSCZ1, DSCY1 截面1的剪切中心偏移量 ARESZ1, ARESY1 ARESZ2, ARESY2 TSF1, TSF2 截面1上Z方向和Y方向的剪切面积 截面2上Z方向和Y方向的剪切面积 每个截面的扭转应力系数 TKZT2, TKYT2 截面2的Z方向和Y方向的上层厚度 SHEARZ, SHEARY TKZT1, TKYT1 Z方向和Y方向上的剪切变形系数 截面1的Z方向和Y方向的上层厚度 DX2, DY2, DZ2 截面2的X, Y, and Z方向的形心偏移量 IX2 DX1, DY1, DZ1 截面1扭转惯性矩 截面1的X, Y, and Z方向的形心偏移量 AREA1 IZ1, IY1 TKZB1, TKYB1 IX1 AREA2 IZ2, IY2 TKZB2, TKYB2 截面1的面积 截面1惯性矩 截面1的Z方向和Y方向的下层厚度 截面1扭转惯性矩 截面2的面积 截面2惯性矩 截面2的Z方向和Y方向的下层厚度 名称 描述 序号 33, 34 35, 36 37, 38 39, 40 41, 42 43, 44 45, 46 47, 48 49, 50 51, 52 53 54 55 名称 DSCZ2, DSCY2 EFSZ, EFSY Y1, Z1 Y2, Z2 Y3, Z3 Y4, Z4 Y1, Z1 Y2, Z2 Y3, Z3 Y4, Z4 (at end J) THETA ISTRN ADDMAS 描述 截面2的剪切中心偏移量 基础刚度 截面1附加应力输出坐标值系列1 截面1附加应力输出坐标值系列2 截面1附加应力输出坐标值系列3 截面1附加应力输出坐标值系列4 截面2附加应力输出坐标值系列1 截面2附加应力输出坐标值系列2 截面2附加应力输出坐标值系列3 截面2附加应力输出坐标值系列4 X轴角度 初始应变 附加质量/单位长度 BEAM54 — 2-D 弹性 锥状非对称（Tapered Unsymmetric）梁 MP EM PP ED
元素描述
BEAM54 是 单轴的元素，能承受拉压与弯曲。 此元素每个节点上有3个自由度：沿 x 和 y 轴的位移和绕 z 轴的转动。元素允许具具有不对称的端面结构，并且允许端面节点偏离截面形心位置。 如果你并不需要这些特性那么可以选用均质对称的BEAM3元素。 此元素不具有塑性，潜变，膨胀（plastic, creep, or swelling ）的特性。（如果需要这些）特性可以使用 BEAM23, 这是一个二维， untapered, 塑性梁元素。 但（BEAM54）包含有应力强化。可以参见三维锥状非对称梁 BEAM44 。
扭转变形（shear deformation） 和弹性基础（elastic foundation）是（模块）购买选项。 另一个选项是在元素坐标系下打印力的图形。详见 ANSYS Theory Reference 的14.54 。 输入数据
元素的坐标系统，几何形状，节点位置均由 BEAM54所示。 元素的正方向（x-axis）是在全局x-y坐标平面中（或平行于其的坐标平面中），从节点I 指向节点J 。元素的实常量有：截面面积，截面惯性矩，极限层距离形心的距离，the offset distances,剪切偏转量。 其
中转动惯量 (IZ_) 是元素的主要截面数据。如果环带效应（hoop effects）可以被忽略那么此元素可以用于轴对称分析，比如说螺栓，开缝的圆柱体等。 在做360度的全轴对称分析时，截面面积和转动惯量是必须输入的。
剪切偏转量SHEARZ)是可选的。 在忽略剪切偏转的分析中 SHEARZ 必须为零。 剪切比(GXY) 只用于剪切分析。详见 Shear Deflection。 偏移常量 (DX_, DY_) 定义截面形心相对于节电位置的偏移。 偏移量是相对于元素坐标系中的节点位置的正偏移。切变面积 (AREAS_)仅用于切变分析中。 切变面积通常小于实际截面积。
如果端点2上的AREA_, IZ_, HY__, 和 AREAS_ 这些实常量不输入的话则默认为端点1的值。 此外，顶端（top）距端点 1（的距离） HYT1，默认为底端（bottom）距端点 1（的距离） HYB1， 并且顶端距端点2（的距离为） HYT2，默认为顶端距端点1（的距离）HYT1。 距离均取到形心的正值。弹性基础刚度（elastic foundation stiffness (EFS) ）的定义为一个单位产生一安（unit）的正偏移。 如果EFS定义为零的话，就可以去掉这项属性。元素的初始应力 (ISTRN) 由 /L来定义，在这里 是长度变化量， L (由节点 I 和 J 的位置定义) 是零应力长度。初始应力也应用刚度矩阵的计算中，均使用一次累加递代。单位长度上的质量可以由ADDMAS 来输入。
在 Node and Element Loads.中有元素负载描述。压力是作为面负载加在元素表面上的，可见 BEAM54中的带圈数字（的描述）。 带圈的数字指明了（加载的）面的位置。正压力为（垂直）元素产生。侧压力的输入则为长度方向的集度。 端点压力则直接输入力。 KEYOPT(10) 允许锥状侧压力偏移节点。温度作为体负载在 BEAM54中由圈4所示。温度 T1 默认为 TUNIF。如果其他温度均相关联则默认为T1。如果只有T1 和 T2 输入， T3 默认为T2 而 T4默认为 T1。 在其他输入情况中，关联温度均默认为 TUNIF。 KEYOPT(9), 用于控制中节点的输出。有下面的情况时无效：
· 打开了应力强化[SSTIF,ON]。 · 不只一个件有角加速度[OMEGA]。
· 具有用CGOMGA, DOMEGA, 和 DCGOMG 命令施加的角加速度或加速度。 在Input Summary中有元素输入的一个概要描述。Element Input中提供详细描述。 BEAM54 输入概要 Element Name BEAM54 Nodes Degrees Freedom
I, J
of UX, UY, ROTZ
Real Constants AREA1, IZ1, HYT1, HYB1, AREA2, IZ2, HYT2, HYB2, DX1, DY1, DX2,
DY2, SHEARZ, AREAS1, AREAS2, EFS, ISTRN, ADDMAS
Material Properties Surface Loads
EX, ALPX, DENS, GXY, DAMP
Pressures - face 1 (I-J) (-Y normal direction),
face 2 (I-J) (+X tangential direction), face 3 (I) (+X axial direction),
face 4 (J) (-X axial direction) (use negative value for loading in
opposite direction)
Body Loads
Temperatures - T1, T2, T3, T4
Special Features 应力强化， 大变形，单元生与死（Stress stiffening, Large deflection, Birth and death） KEYOPT(6)
0 - 不输出力项（ No member force printout）
1 - 在元素坐标系中打印力与力矩（ Print member forces and moments in
the element coordinate system）
KEYOPT(9) 用于控制节点 I 和 J 之间 的附加输出。 N - 输出 N点的值(N = 0, 1, 3, 5, 7, 9)
KEYOPT(10) 仅用于用 SFBEAM命令施加的锥形负载。 0 - 负载在单位长度上的偏移。
1 - 负载在长度百分比上的偏移 (0.0 to 1.0)
如果SHEARZ = 0.0, 则认为y方向上没有剪切变形。 AREAS1 和 AREAS2 仅在切应力计算时用。
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