第七章ansys梁单元分析和横截面形状要点doc文档格式.docx

1、 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 横截面命令命令GUI菜单路径目的PRSSOLMainMenuGeneralPostprocListResultsSectionSolutionUtilityMen

2、uListResultsSectionSolution打印梁截面结果（BEAM44不支持）SECTYPEPreprocessorSections-Beam-CommonSectnsMainMenu-Beam-CustomSectnsReadSectMesh用SEID关联截面子类型SECDATA-Beam-CommonSectns定义截面几何数据SECOFFSET定义梁截面的截面偏离SECCONTROLS-Beam-Add/Edit覆盖程序计算的属性值SECNUM-Attributes-DefineDefaultAttribsMainMenu-Modeling-CreateElementsEle

3、mAttributes识别关联到一个单元的SECIDSECPLOT-Beam-PlotSection按比例显示梁截面的几何形状SECWRITE-Beam-WriteSecMesh建立一个包含用户网格自定义截面的ASCII文件/SECLIBSectionLibraryLibraryPath设置SECREAD缺省截面库路径SECREADImportLibraryMainMenu读入用户定义的截面库、网格、自定义截面SLISTListSectionsUtilityMenuPropertiesSectionPropertiesUtilityMenuSpecifiedSectionProperties汇

4、总截面特性SDELETEDeleteSection删除横截面 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。下面的命令将截面号2与已定义的横截面形状（圆柱体）关联： 命令：SECTYPE,2,BEAM,CSOLID GUI: Main Menu-Beam-Common Sectns 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 Iyy 和 Izz 的横截面，使用子形状 ASEC。 7.3.2 定义横截面几何特性和设置截面属性点 接着如上所

5、示的 SECTYPE 命令之后，使用 SECDATA 命令来定义横截面的几何特性。注意 CSOLID 子形状有两个尺寸：半径和沿周向的格数。这样，下面的 SECDATA 命令指定圆截面梁的半径为 5，周向的格数为 8。通过SECNUM 命令设置截面的属性点为2。 命令：SECDATA, 5, 8 SECNUM, 2 GUI：Main MenuDefault Attribs 7.3.2.1 确定要定义的格数 通常，在建立横截面时，用户不需要设置格数。ANSYS 将通过缺省的积分规则，计算截面值，如截面面积、对坐标轴的惯性矩，并将得出数值上精确的结果。 由于扭转常数从网格中导出，所以扭转常数的精度

6、，与截面网格尺寸成正比。ANSYS 应用的缺省网格的精度符合工程应用要求。 对于常用的截面，可用两种方法指定网格尺寸。 应用SECTYPE,REFINEKEY 来设置薄璧截面的网格加密水平（CTUBE,CHAN,I,Z, L,T,HATS,HREC）。 应用 SECDATA 命令指定实体截面（RECT,QUAD,CSOLID）的划分数。 薄璧截面在厚度上最少有2个积分点，所以应用薄璧截面所得到的结果，对于材料非线性分析，应当是可接受的。 但是，在进行塑性分析时，对于实体截面的缺省格数可能需要改变。下面是 ANSYS 生成的实体截面网格，以及用户可能希望用它们进行的分析类型。图7-2 截面网格的

7、类型7.3.3 用 BEAM44,BEAM188,BEAM189 单元模拟线模型 在用 BEAM44、BEAM188、BEAM189 单元划分线实体前，要定义一些属性，包括： 生成梁单元的材料设置属性点； 要划分线的梁单元类型； 以梁单元的轴向为基准的截面定位；参见ANSYS Modeling and Meshing Guide7.5.2； 生成梁单元的截面号。 使用 LATT命令将这些属性与选择的线实体关联：LATT,MAT,TYPE,KB,SECIDPicked Lines 其中： MAT-与所选择的尚未划分网格的线关联的材料号； TYPE-与所选择的尚未划分网格的线关联的类型号； KB-

8、对应于模型中的关键点号。所生成的梁单元的横截面按这样定向，梁的Z轴将位于由线的两端点和该关键点定义的平面； SECID-与SECTYPE 命令定义的梁横截面相对应，截面号由 SECNUM 指定。 7.4 建立截面 有两类梁截面： 一般截面； 自定义截面。 自定义截面可用标准的几何形状和单个材料来描述。自定义截面可由任意几何形状定义，还可以包含若干各向同性材料。 7.4.1 使用梁工具生成通用横截面 SECTYPE、SECDATA和 SECOFFSET命令（Main Menu Preprocessor-Beam-Common Sectns），都与GUI上的梁工具（BEAM TOOL）关联。梁工具

9、的样式取决于所选择的梁横截面子形状：图7-3 梁工具对话框（包括子类型下拉框） 梁工具的顶部，是截面形状号（以及截面名）SECTYPE，中部是需要时定义截面偏移的信息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子类型。可以单击梁工具下的 Help 按钮获取所选截面的帮助信息。在SECDATA 命令描述中，也有对截面形状尺寸的说明。 7.4.2 通过用户定义网格建立自定义截面 如果用户要定义不常用的截面，必须建立用户网格文件。为了建立用户网格文件，首先要建立一个2D实体模型，然后用 SECWRITE 命令保存（Main Menu Section

10、s -Beam- Write Sec Mesh）。下面讨论这一过程： 1、建立所有的区域（Main Menu-Areas-）。 2、把区域重叠（Main Menu-Modeling-Operate -Booleans-Overlap Areas），或粘合在一起（Main Menu -Modeling-Operate-Booleans-GlueAreas）。 3、保存模型。 4、对所有线设置划分数（Main Menu -Meshing-Size Cntrls-Lines-Picked Lines or use the MeshTool）。 5、选择“Main Menu-Beam-Write Sec Mesh”，出现拾取框，拾取格子的面。 6、ANSYS 在该面建立格子。在分网期间，ANSYS 可能显示不佳形状的信息，可以忽略这些信息。但是也可能看到“Unable to mesh area.”信息。如果这样，把所有面上的单元清除（Main Menu-Meshing-Clear Areas），并重复第4、5步。 7、在“Write Section Library File”对话框中，用一个唯一的文件名保存“.SECT”文件。然后按“OK”。 8、读入用户网格文件（Main MenuSecti