ansys梁单元的使用
ansys梁单元的使用
ansys梁单元的使用在建筑结构中最常用的简化单元有三种分别是梁单元、杆单元和板壳单元。
其中梁单元是用有限元法进行梁柱分析时最常用的单元目前各种流行的大型有限元软件基于不同的力学模型针对不同的问题提供了多种梁单元。
那么分析具体问题时如何进行选择选择的依据是什么选用不同的单元对分析结果会带来多大的影响这些问题直接影响到分析结果的有效性和准确因而需对梁单元的力学模型和如何使用进行探讨。
梁单元是一种几何上一维而空间上二维或三维的单元主要用于模拟一个方向长度大于其它两方向的结构形式。
也就是说主要指那些细长的结构只要横截面的尺寸小于长度尺寸就可以选用梁单元来模拟这在一定意义上和壳单元在一个方向上比另外两个方向都薄原理相似。
一般来说横截面尺寸需要小于长度的1/20或1/30这里的长度是指两支撑点间的物理意义上的距离。
梁单元本身可以进行任意的网格划分也就是说物理尺寸和特性将决定选择哪种单元更为合适。
梁柱杆件是指同时承受弯矩或横向力和轴力作用的构件其中以承受弯矩为主的构件称为梁而以承受轴向压力为主的构件称为柱。
所以梁、柱受力分析的理论基础是相同的在本质上一样的因而梁、柱可以用一种单元来计算。
在有限元分析软件ANSYS中梁单元有BEAM3、BEAM23、BEAM54、BEAM4、BEAM24、BEAM44、BEAM188、BEAM189八种。
其中BEAM3、BEAM23、BEAM54是2D梁单元BEAM4、BEAM24、BEAM44、BEAM188、BEAM189是3D梁单元。
有两种基本的梁单元理论Timoshenko剪切变形理论和Euler—Bernoulli两种理论。
其中Euler—Bernoulli梁理论即经典梁理论也称工程梁理论。
其中BEAM3、BEAM23、BEAM54、BEAM4、BEAM24、BEAM44是基于Euler—Bernoulli梁理论BEAM188、BEAM189是基于Timoshenko梁理论。
ansys技巧总结_如何在管、梁单元上施加任意方向的风载荷
length=distnd(n1,n2) !单元长度
dx=abs(nx(n1)-nx(n2))
theta=acos(dx/length) !计算单元与X轴夹角
fnode=0.5*pa*length*d*sin(theta) !面载荷等效简化为节点载荷
*afun,deg
*do,i,1,20,1
esel,s,ename,,ipe16
*if,esel(i),eq,1,then
esel,,,,i,
*get,nreal,elem,i,attr,real
*get,d,rcon,nreal,const,1, !获得单元实常数
n1=nelem(i,1)
在实际工程中，特别是土木结构，常会遇到这一类的问题。
要合理的施加这类载荷，必须灵活应用APDL所提供的嵌入函数。
对于管、梁单元上所作用的风载荷，可以这样处理：
1、获得相应管、梁单元迎风面的投影长度，结合单元实常数即可得到投影面积；
2、继而将风载荷简化作用到节点上去。
pa=100 ! X方向风载荷面集度
f,n1,fx,fnode
f,n2,fx,fnode
*else
n1=0
n2=0
*endif
*enddo
ansys梁单元残余应力
ansys梁单元残余应力
在ANSYS中，可以使用梁单元（BEAM）来分析梁结构的应力情况，包括残余应力。
梁单元是一种特殊类型的有限元单元，适用于分析细
长结构，如梁、柱等。
要分析梁单元的残余应力，可以按照以下步骤进行操作：
1. 创建梁单元：在ANSYS中，可以使用梁单元命令或者通过界
面选择梁单元类型来创建梁单元。
例如，使用梁单元命令BEAM188可
以创建混凝土梁单元。
2. 定义梁单元的几何和材料属性：在命令行或者界面中输入相
关指令，定义梁单元的几何尺寸、材料属性、截面特性等。
3. 添加约束条件：根据实际情况，在梁单元的节点上添加适当
的约束条件，如固定边界条件、荷载等。
4. 进行静态分析：在ANSYS中，选择适当的静态分析命令或者
界面选项，进行梁单元的应力分析。
5. 查看结果：完成分析后，可以使用ANSYS的后处理工具查看
梁单元的残余应力分布。
可以选择显示应力云图、应力剖面图或者某
个位置的残余应力数值等。
需要注意的是，在进行梁单元的应力分析时，应根据具体情况选
择合适的材料力学模型和加载条件，并对边界约束条件进行正确设置，以获得准确的残余应力结果。
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。
ansys杆单元beam3的应用
ansys杆单元beam3的应用使用beam3单元怎样把杆的截面设成圆截面，实参数中的H取什么？对于beam3单元，并没有截面形状的概念，其输入的实常数中H 应该是总高度，对于圆截面即为直径。
面积和抗弯惯矩按圆截面计算.谢谢大虾，我也是这么算的，但是最后显示屈曲模态位移结果的云图时，杆却是正方形的截面，我算的是圆柱体，这太郁闷了请问改用beam4单元是不是好些？ANSYS 大多数梁元读没有截面形状的概念，显示时多半为矩形剖面。
要精确显示剖面形状，可以用beam188 or beam189 试试。
你选择的BEAM3单元，这样本身就不需要反应截面的详细特征，自然也无法得到截面的详细应力应变图形；如果想得到详细结果，应该考虑使用三维BEAM单元。
象你这样的情况很简单，用BEAM4即可；如果截面形状比较复杂，则需要使用自定义截面来实现：你想得到的圆截面杆在preprocessor－sections－beam－common Sections，进去后就可以定义各类的截面类型了，这在分析桁架和梁经常用，你说的高度可以不用定义的，因为截面类型里已经定义了，另外对beam而言，实常数还是要定义的，一般定义了AREA和IZZ就可以了（因为截面类型里定义已经把尺寸都定义好了），对不同截面的IZZ查阅相关资料就可以计算。
另外如果你选的截面类型比较特殊，可能截面类型定义里没有，那么没办法，你只有在实常数定义了，这就要具体点ANSYS中提供了多种2D和3D的梁单元，可以模拟各类结构中的平面及空间的梁构件。
下面就常用的梁单元做一个简单的介绍，我们在选择梁单元时有一个全面的认识。
1. BEAM3单元梁单元BEAM3是考虑轴向变形的平面梁单元，在每个节点上有三个自由度，即沿着坐标X轴和Y轴方向的平动自由度和绕Z轴旋转的转角自由度。
该单元可以模拟各种平面刚架、多跨连续梁等平面梁系结构。
该单元在使用过程中需注意如下问题：BEAM3梁单元只能处于X-Y平面内，且长度和横截面积均不能为零；在BEAM3梁单元中，对于转动惯量参数的输入，可以是任意形状横截面的计算结构。
ANSYS BEAM44单元详解
元 Y 轴的方向自动确定为平行于系统坐标系下的 X－Y 平面。有关示例见上图。当单元坐标的 X 轴平行于整体坐标系 下的 Z 轴（包括0.01%的偏差在内），单元 Y 轴的方向是平行于总体坐标系下的 Y 轴。用户可以通过给定 θ 角或定义 第三个节点的方法来控制单元的方向。如果前面的两个参数同时给定时，则以给定第三点的控制为准。第三点一经给 出就意味着定义了一个由 I，J，K 三点定义的平面且该平面包含了单元坐标的 X 与 Z 轴。当本单元用于大变形分析时， 那么给定的第三节点（K）或旋转角（θ）仅用来确定单元的初始状态。 （有关方向节点及单元划分的详细信息参见《实 体单元分网》及《ansys 建模与分网指南》。K 节点的只能生成可以查看 LMESH 和 LATT 命令描述。 用实常数来描述梁的横截面，需要定义面积、面积惯性矩、端点到形心的距离，形心的偏移，和剪切系数。IZ 和 IY 两个惯性矩是在单元主轴的侧面。截面 1（IX1）的扭转惯性矩如果没有特别说明，那其值就默认为在截面1的极惯 性矩（IZ1+IY1）。截面2 的转动惯性矩（IX2,IY2和 IZ2），如果空白，就默认为对应截面1的值。单元的扭转刚度随 着 IX 的值而减小。 偏移量常数(DX, DY, DZ)由截面中心位置相对节点位置来定义。沿着单元坐标系正向的位置为正。所有截面2 处 实常数（除了中心偏移实常数 DX, DY, 和 DZ)如果为0，则都默认为其对应截面 1 处的值。截面1节点的上层厚度（the "bottom" thicknesses），TKZT1 和 TKYT1，分别默认为截面1节点的下层厚度（the "bottom" thicknesses），TKZB1 and TKYB1。截面 2节点的上层厚度（the "bottom" thicknesses），TKZT2 和 TKYT2，也分别默认为截面 2节点的下 层厚度（the "bottom" thicknesses），TKZB2 and TKYB2。上层厚度为顶点到截面中心的距离，下层厚度为底点到截 面中心的距离。 剪切变形系数（SHEARZ 和 SHEARY）只有在考虑剪切变形时才使用。某个方向上剪切系数为0，一般用在忽略该方 向上的剪切变形。查看剪切变形细节。 如果没有实常数定义，使用 SECTYPE 和 SECDATA 命令来分别定义横截面（细节查看《ANSYS 结构分析指南》中的 梁分析和横截面）。注意使用 SECTYPE 和 SECDATA 命令建立的截面可以在同一个模型中被 BEAM44, BEAM188, 和 BEAM189中的任何组合使用。截面与单元用截面号(SECNUM)来关联，截面号是独立的单元属性。 KEYOPT(2)允许缩减质量矩阵（reduced mass matrix）表达（删除转动方向的自由度）。这个选项有助于改善在 分析细长杆在质量荷载（mass loading）下计算得到弯曲应力结果。 KEYOPT(7) 和 KEYOPT(8)允许在单元坐标系上节点上的单元节点约束释放。在做自由运动时，节点约束则不能释 放，同时将会有 pivot 警告和错误信息。同时，应力刚度矩阵的平移自由度上不能进行节点约束释放。作用在节点约 束释放方向上的荷载将被忽略。对于大变形，注意到单元的节点约束释放是沿着单元的方向，但是在节点耦合处不释 放。在没有节点约束释放的模型中添加柔性（低弹性模量）梁单元有助于提高解的稳定性。 剪切面积(ARES_ _)和扭转应力系数(TSF_) 在非零时，将起作用。剪切面积仅仅是为了计算剪切应力，一般小于 实际横截面的面积。扭惯性矩乘上扭转应力系数可计算得到扭转剪切应力。扭转剪切系数一般可在结构手册上查到。 对于圆截面，TSF=直径/(2*IX)。 对于有些梁的截面，剪切中心可以与形心不重合。非零的剪切中间偏移(DSC_ _)应该按图44.1“梁几何模型”所 示的输入。剪切中心偏移以形心沿单元坐标系正向为正。截面 2节点的偏移值如果为0，则默认为截面1节点的数值。 如图44.2“梁的应力输出”所示，如果从 Y1到 Z4的常数给定，梁每端可以输出给定点4个点的附加应力。 弹性基础刚度(EFS_)是基础产生单位法向变形所需的压力。当 EFS_为0时，可以忽略这个性能。单元的初始应变 （ISTRN） 通过 Δ/L 给定， 这里的 Δ 是单元长度 L （由节点 I 和 J 的坐标所决定） 与零应变时的长度之差。 参数 ADDMAS 要输入的值是每单位长度的附加质量。 “节点与单元荷载”一节对“单元荷载”有专门介绍。可以在本单元的表面施加面荷载，如上图中带圈数字所示， 其中箭头指向为面荷载作用正向。横向均布压力的单位为力每单位长度，端点作用的压力应以集中力的形式输入。
ANSYS--理论基础(混凝土及钢筋单元)
ANSYS 理论基础一、钢筋混凝土模型1、Solid65单元——模拟混凝土和岩石等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀材料开发的单元，可以模拟混凝土中的加强钢筋（或玻璃纤维、型钢等）；普通8节点三维等参元，增加针对混凝土材料参数和整体式钢筋模型；基本属性：——可以定义3种不同的加固材料；——混凝土具有开裂、压碎、塑性变形和蠕变的能力;—-加强材料只能受拉压,不能承受剪切力。
三种模型：分离式模型——把混凝土和钢筋作为不同的单元来处理，各自划分单元,或钢筋视为线单元（杆件link－spar8或管件pipe16,20）；钢筋和混凝土之间可以插入粘结单元来模拟界面的粘结和滑移；整体式模型——将钢筋分布于整个单元中，假定混凝土和钢筋粘结很好,并把单元视为连续均匀材料；组合式模型—-分层组合式：在横截面上分成许多混凝土层和若干钢筋层，并对截面的应变作出某些假设（如应变沿截面高度为直线）；或采用带钢筋膜的等参单元。
2、本构模型线性弹性、非线性弹性、弹塑性等；强度理论——Tresca、V on Mises、Druck —Prager等；3、破坏准则单轴破坏（Hongnested等）、双轴破坏（修正的莫尔库仑等）、三轴破坏（最大剪应力、Druck—Prager等），三参数、五参数模型；混凝土开裂前，采用Druck—Prager屈服面模型模拟塑性行为；开裂失效准则,采用William-Warnke五参数强度模型.4、基本数据输入混凝土：ShrCf-Op—张开裂缝的剪切传递系数,0~1ShrCf—Ol—闭合裂缝的剪切传递系数，0。
9～1UnTensSt—抗拉强度，UnCompSt—单轴抗压强度,（若取-1，则以下不必要）BiCompSt—双轴抗压强度，HydroPrs—静水压力,BiCompSt—静水压力下的双轴抗压强度，UnCompSt-静水压力下的单轴抗压强度,TenCrFac—拉应力衰减因子。
加固材料（材料号、体积率、方向角）二、其他材料模型在Ansys中，可在Help菜单中查阅各种不同单元的特性.例1、矩形截面钢筋混凝土板在中心点处作用－2mm的位移,分析板的受力、变形、开裂（采用整体模型分析法).材料性能如下:1、混凝土弹性模量E=24GPa，泊松比ν=0。
ANSYS在钢筋混凝土梁热分析中的应用
ANSYS在钢筋混凝土梁热分析中的应用【摘要】在火灾荷载的条件下，钢筋混凝土构件内部的温度场分布，对火灾后的构件能否继续使用，具有重要的作用。
ANSYS作为大型有限元软件，在有限元分析中得到了普遍的应用.本文首先从混凝土梁截面热分析入手，然后进行混凝土构件梁整体热分析，从而比较两者在热分析中的误差，从而得出ANSYS 在热分析中方法及思路。
【关键词】ANSYS；热分析；钢筋混凝土梁Reinforced concreted beam in the application of thermal analysis with ANSYS【Abstract】With the fire load conditions, the inside temperature field distribution of concrete beam has an important role on the components. As large-scale finite element software, the finite element analysis has gained widespread application. Comparing the thermal analysis of concrete beam section with the overall thermal analysis of concrete beams, and then draw the differences and similarities, which take thermal analysis in ANSYS in the methods and ideas.【Key words】ANSYS;Thermal analysis;Reinforced concrete beam1. 前言组成钢筋混凝土梁构件的材料，在火灾荷载作用下，其热工性能和力学性能会产生明显的变化，变形也会明显增大，由于构件在受火时，体积膨胀、截面温度不均匀分布，都会使截面产生自平衡的温度应力和构件弯曲变形［1］。
ansys中的Beam188单元中文说明
BEAM188中文说明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)。
第七章ansys梁单元分析和横截面形状
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《ANSYSElements 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（lyy，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GUI菜单路径Mai nMenu >Ge neralPostproc>ListResul命令目的ts>PRSSOSectio nSolutio nUtilityMe nu>打印梁截面结果(BEAM44不支持)SECTYList>Results>Sectio nSolutio nMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Be am-Com mon Sect nsMai nMenu>用SEID关联截面子类PESECDA TASECOF FSET型Preprocessor>Secti on s>-Beam-Custom Sectns>ReadSectMeshMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Be am-Common Sect nsMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Be am-Common Sect nsMai nMenu>定义截面几何数据定义梁截面的截面偏SECCO NTROLSSECNU M离Preprocessor>Secti on s>-Beam-Custom Sectns>ReadSectMeshMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Beam-Add/Edit 值Mai nMenu >Preprocessor>-Attributes-D efine>DefaultAttribsMai nMenu>覆盖程序计算的属性SECPL OT的Preprocessor>-Modeli ng-Create>Eleme nts>ElemAttributesMainMenu >Preprocessor>Secti on s>-Be am-PlotSecti on识别关联到一个单元SECID按比例显示梁截面的几何形状-Beam-CustomSect ns>ReadSectMesh MainMenu >Preprocessor>Sectio ns>Lis tSectio nsUtilityMe nu>SLIST List>Properties>Sectio nPropertiesUtilit汇总截面特性 yMe nu >List>Properties>SpecifiedSection PropertiesSDELE Mai nMen u>Preprocessor>Sectio ns>Del TE eteSecti on 参阅《ANSYS Comma nds Refere nee 可以得到横截面命令的完整描述。
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中的Beam188单元中文说明
BEAM188中文说明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)。
ansys单元-beam4
ansys单元-beam4Beam4 单元描述Beam4是⼀种可⽤于承受拉、压、弯、扭的单轴受⼒单元。
这种单元在每个节点上有六个⾃由度：x、y、z三个⽅向的线位移和绕x,y,z三个轴的⾓位移。
可⽤于计算应⼒硬化及⼤变形的问题。
通过⼀个相容切线刚度矩阵的选项⽤来考虑⼤变形（有限旋转）的分析。
关于本单元更详细的介绍请参阅《ansys理论⼿册》,关于渐变的⾮对称弹性梁的问题应按beam44单元考虑，三维塑性梁应按beam24单元考虑。
Beam4单元的⼏何模型（如果省略节点K或Θ⾓为0度，则单元的Y轴平⾏于整体坐标系下的X－Y平⾯）单元的输⼊数据：关于本单元的⼏何模型，节点座标及座标系统详见上图。
本单元的定义通常是以下这些输⼊参数确定的：⼆或三个节点变量，横截⾯积变量，两个轴惯性矩（IZZ和IYY）变量，两个厚度变量（TKZ，TKY），绕单元座标系下X轴的转⾓变量（θ），绕X 轴（单元座标系下）扭转惯性矩（IXX）及材料属性。
如果IXX没有给定或输⼊值为0，那系统默认为其等于极惯性矩（IZZ＋IYY）。
IXX⼀般应给定且其⼩于极惯性矩。
单元的扭转刚度随着IXX的减⼩⽽减⼩。
参数ADDMAS要输⼊的值是每单位长度的附加质量。
单元的X轴的⽅向是指从I节点到J节点。
如果只给了两个节点参数，那单元Y轴的⽅向⾃动确定为平⾏于系统坐标系下的X－Y 平⾯。
有关⽰例见上图。
当单元坐标的X轴平⾏于整体坐标系下的Z轴（包括0.01%的偏差在内），单元Y轴的⽅向是平⾏于总体坐标系下的Y轴。
⽤户可以通过给定θ⾓或定义第三个节点的⽅法来控制单元的⽅向。
如果前⾯的两个参数同时给定时，则以给定第三点的控制为准。
第三点⼀经给出就意味着定义了⼀个由I，J，K三点定义的平⾯且该平⾯包含了单元坐标的X与Z轴。
当本单元⽤于⼤变形分析时，那么给定的第三节点（K）或旋转⾓（θ）仅⽤来确定单元的初始状态。
（有关⽅向节点及单元划分的详细信息参见《实体单元分⽹》及《ansys建模与分⽹指南》。
ANSYS建模ADPL(梁单元)
K,1,0,0,0 !创建关键点
K,2,0,60,0
K,3,0,90,0
K,4,80,130,0
K,5,80,100,0
K,6,80,94,0
K,7,90,136,0
K,8,90,135,0
K,9,90,130,0
K,10,90,105,0
SECTYPE,1,BEAM,RECT,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,2000,2000,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
SECTYPE,2,BEAM,RECT,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,1500,2000,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
!施加约束条件
NSEL,S,LOC,X,0 !约束左右边界
D,ALL,UX
NSEL,S,LOC,X,200
D,ALL,UX
NSEL,S,LOC,Y,0 !约束底边
D,ALL,ALL
ACEL,0,9800,0 !沿着-Y方向的重力加速度为9.8M/s2
K,11,90,94,0
K,12,200,190,0
K,13,200,160,0
K,14,200,0,0
LSTR,1,2 !创建直线
LSTR,2,3
LSTR,3,4
LSTR,4,12
LSTR,2,13
LSTR,1,14
LSTR,12,13
LSTR,13,14
A,2,3,4,12,13,10,5
A,1,2,13,14
!定义参数并生成梁单元
TYPE,1
MAT,1
ESYS,0
ANSYS梁单元如何正确提取应力
ANSYS梁单元如何正确提取应力这几个月来一直没花时间做论文，以至于现在手忙脚乱，而且发现很多基础的知识都忘光了，抑或是以前压根就没好好学过，我发现自己是个不折不扣的混日子的，只有在最后关头才会花时间做事情，而且常常是一阵忙，忙完就忘光~~元旦前赶回老家参加妹的婚礼，回来后一直不敢去见导师，因为导师之前要求我们在元旦之前把论文初稿给他，而我和同门都没给，原因很简单，就是没花时间在论文上，大部分时间都是混，除了上网、看电影外就是和同学一起玩~~总值及其堕落~~~这两天总算花了点时间做论文，当然主要还是为了能回去过年，这次我的口号是：“不做完论文就不回家！”然而很可能我过年前做不完，所以不得不预先面对可能不能回家过年的打算！好了，也不多说废话了，转入正题！这几天论文进展缓慢除了没用心外主要还是不知道到底要提取哪些数据，如何提取，模型是否完善，其实都很糊涂，今天拿第3工况大概地进行静力分析，但随后就是提取数据，然而基础不扎实，以至于不知道如何提取数据。
问题1：梁BEAM188的应力如何提取？最大、最小应力如何提取？1、如何取出梁单元中的最大应力作为优化参数值问：我用的188单元作谐响应分析,求解结束后,我想取出模型中的最大应力值作为参数,然后在接下来的优化当中用该最大应力作为状态变量,请问我应该怎么做啊,注意优化时,对应于每组参数值,最大应力点的位置都可能不同.请高手指点一下谢谢----------以下程序段分别得到目标变量（总体积），约束变量SV的最大应力值。
/POST1SET,NSORT,U,Y某GET,DMA某,SORT,,MA某ETABLE,VOLU,VOLUETABLE,SMA某_I,NMISC,1ETABLE,SMA某_J,NMISC,3um某GET,VOLUME,SSUM,,ITEM,VOLUESORT,ETAB,SMA某_I,,1！按照单元SMA某_I的绝对值大小进行排序某GET,SMA某I,SORT,,MA某ESORT,ETAB,SMA某_J,,1某GET,SMA某J,SORT,,MA某SMA某=SMA某I>SMA某J！约束变量SV：SMA某=最大应力值FINISH===============你这个程序段是针对beam3吧，对beam188好像不行。
ANSYS应用实例：钢筋混凝土简支梁数值模拟
（ii ）纵向钢筋：PIPE20 （iii ）横向箍筋：PIPE202.2 材料性质（i ）、混凝土材料表5-4 混凝土材料的输入参数一览表[16~19]·单轴受压应力-应变曲线（εσ-曲线）在ANSYS ○R程序分析中，需要给出混凝土单轴受压下的应力应变曲线。
在本算例中，混凝土单轴受压下的应力应变采用Sargin 和Saenz 模型[17,18]：221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=c c s c c E E E εεεεεσ （5-30）式中取4'4')108.0028.1(c c c f f -=ε；断面图配筋图断面图配筋图断面图配筋图RCBEAM-01 RCBEAM-02 RCBEAM-03图5-12 各梁FEM模型断面图（a）单元网格图（b）钢筋单元划分图图5-13 算例（一）的FEM模型图2.4 模型求解在ANSYS○R程序中，对于非线性分析，求解步的设置很关键，对计算是否收敛关系很大，对于混凝土非线性有限元分析，在计算时间容许的情况下，较多的求解子步（Substeps）或较小的荷载步和一个非常大的最大子步数更容易导致收敛[2]。
在本算例中，设置了100个子步。
最终本算例收敛成功，在CPU为P41.6G、内存为256MB的微机上计算，耗时约为8小时。
2.5 计算结果及分析2.5.1 荷载—位移曲线图5-14为ANSYS○R程序所得到的各梁的荷载-跨中挠度曲线，从图中可以看出：（i）、梁RCBEAM-01：曲线形状能基本反映钢筋混凝土适筋梁剪切破坏的受力特点，而且荷载-跨中挠度曲线与钢筋混凝土梁的弯剪破坏形态非常类似，即当跨中弯矩最大截面的纵筋屈服后，由于裂缝的开展，压区混凝土的面积逐渐减小，在荷载几乎不增加的情况下，压区混凝土所受的正应力和剪应力还在不断增加，当应力达到混凝土强度极限时，剪切破坏发生，荷载突然降低。
（ii）、梁RCBEAM-02：荷载-跨中挠度曲线与超筋梁的试验荷载-跨中挠度曲线很相似，在荷载达到极限情况下，没有出现屈服平台，而是突然跌落。
ANSYS梁单元
18
20. 画出"girder"梁的应力 (ID = 2)SX。
19
21. 画出"beam"梁的应力 (ID = 3)SX。
20
22. 画出“peak”梁的应力 (ID = 4)SX。 23. 最后, 退出ANSYS，表面效应单元施加压力荷载。 – 选择实体: • 按单元类型号 Min, Max = 3选择实体 • 从全部中选择,按 [Apply],按 [Replot] – Main Menu > Solution > -Loads- Apply > Pressure > On Elements + • [Pick All] • LKEY = 5 • VALUE = 0.25 • VAL2, VAL3, VAL4 = 0, 0, -1 • 按 [OK] – Utility Menu > PlotCtrls > Symbols … • /PBC = All Applied BC's • /PSF = Pressures • 用箭头显示压力和对流 • 按 [OK]
?按y坐标minmax480选择线?从全部中选择按apply按plot?设定minmax240?追加选择按apply按replot?minmax0?追加选择按apply按replot?设置z坐标
ANSYS梁单元 梁单元
1
梁模型
建筑框架
2
• 确定建筑物框架由于重力和0.25 psi的“雪载荷”引起 的变形和应力。 • 假定: 数据库文件含几何模型和已定义的材料特性。
10
7. 指定“beam”梁截面，剖分其余网格。 – 选择实体: • 按截面 ID号， Min, Max = 1,4选择线。 • 从全部中选择, 按 [Apply],按 [Invert],按 [Plot] – 网格工具: • 单元特性: [Lines]: 按 [Set] – [Pick All] – 设置MAT = 1, TYPE = 1, SECT = 3, Pick Orientation keypoints = Yes, 按 [OK] – 键入定位关键点号103，按 Enter 键 ,然后按 [OK] • 网格尺寸控制: Lines: 按 [Set] – [Pick All] – 在对话框中设定NDIV = 6, 然后按 [OK] • 按 [Mesh] – [Pick All]
ANSYS_MPC连接梁壳单元实例
ANSYS MPC方法连接shell单元和beam单元详细教程2010-05-21 22:12:04 作者：zhz2004 来源：机械CADl论坛浏览次数：621 网友评论 0 条近日在论坛看到些用ansys的坛友问及beam单元和shell单元、beam单元和solid单元、shell单元和solid单元的连接问题。
其实解决此类问题的方法不只一种，耦合约束方程、绑定接触都是有效的方法。
其中耦合约束方程适用于小变形，而绑定接触即可用于小变形，也可用于大变形的几何非线性分析。
下面，我将本人所做的用MPC方法连接shell单元和b eam单元的详细步骤提供给大家，与各位共勉。
添加shell单元(略)添加beam单元(略)添加shell实常数添加shell实常数：shell厚度0.005添加beam截面：圆钢内经、外径及网格密度预览网格开始建模：转动工作平面工作平面z轴向上建立圆面继续：将面拉伸成体定义拉伸高度：0.5m删除体，留面显示面删除空圆柱的顶面和底面创建点：用于建立梁单元的第一个点。
两点之间创建（正中）。
复制点：用于建立梁单元的第二个点。
复制：Y方向0.5m连接两点，用于创建梁单元。
继续定义材料属性，有点晚^_^准备划分壳单元划分壳，映射方法准备划分梁单元划分梁单元选中要划分梁单元的线完成，定义mpc接触ＧＵＩ:ＭａｉｎＭｅｎｕ→Ｐｒｅ-ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ→Ｍｏｄｅｌｉｎｇ→Ｃｒｅａｔｅ→ＣｏｎｔａｃｔＰａｉｒ,进入接触向导,然后按照提示与帮助说明进行选择目标面接触面等操作[4]。
在创建接触对前,单击Ｏｐｔｉｏｎａｌｓｅｔｔｉｎｇ按钮弹出Ｃｏｔａｃｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ对话框,将Ｂａｓｉｃ选项卡中的Ｃｏｎｔａｃｔａｌｇｏｒｉｔｈｍ即接触算法设置为ＭＰＣａｌｇｏｒｉｔｈｍ即可。
操作完成后,ＡＮＳＹＳ自动定义目标单元与接触单元类型,并生成接触对。
定义主控点选择梁单元的下面一个关键点（当然也可以选择梁单元的最下一个node，相应选项要选pick existing node...）选择梁单元的下面一个关键点?继续下一个：施加集中力x方向10000n计算结果，位移云图显示梁截面的位移云图显示梁单元形状显示梁单元形状应力云图（整体）应力云图（梁壳连接处放大显示）全为壳单元的计算结果的位移云图全为壳单元的计算结果的应力云图这只是shell单元和beam单元连接的示例，beam和solid、shell和solid大同小异。
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。
这个单元非常适合线性、大角度转动和并非大应变问题。
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梁单元和杆单元都是具有2节点的单元， 2D梁单元每个节点有三个自由度，两个平动 自由度和一个转动自由度，而2D杆单元只有 两个平动自由度；3D梁单元每个节点有六个 自由度，三个平动自由度和三个转动自由度， 而3D杆单元只有两三平动自由度，这就涉及 到两种不同单元之间的耦合问题。例如在钢 结构中会经常遇到组合桁架结构，如图1和图 2所示一钢板筒仓的仓顶有限元模型。图3是 其细部构造。
梁单元是一种几何上一维而空间上二维
或三维的单元，主要用于模拟一个方向长度 大于其它两方向的结构形式。也就是说，主 要指那些细长的结构，只要横截面的尺寸小 于长度尺寸，就可以选用梁单元来模拟（这 在一定意义上和壳单元在一个方向上比另外 两个方向都薄原理相似）。一般来说，横截 面尺寸需要小于长度的1/20或1/30，这里的长 度是指两支撑点间的物理意义上的距离。梁 单元本身可以进行任意的网格划分；也就是 说，物理尺寸和特性将决定选择哪种单元更 为合适。
有两种基本的梁单元理论：Timoshenko （剪切变形）理论和Euler—Bernoulli两种 理论。其中Euler—Bernoulli梁理论即经典 梁理论(也称工程梁理论)。其中BEAM3、 BEAM23、BEAM54、BEAM4、BEAM24、 BEAM44是基于Euler—Bernoulli梁理论， BEAM188、BEAM189是基于Timoshenko 梁理论。欧拉-伯努力梁理论建立在如下假定 的基础上：
在建筑结构中最常用的简化单元有三种， 分别是：梁单元、杆单元和板壳单元。其中梁 单元是用有限元法进行梁柱分析时最常用的单 元，目前各种流行的大型有限元软件基于不同 的力学模型，针对不同的问题提供了多种梁单 元。那么分析具体问题时如何进行选择？选择 的依据是什么？选用不同的单元对分析结果会 带来多大的影响？这些问题直接影响到分析结 果的有效性和准确，因而需对梁单元的力学模 型和如何使用进行探讨。
（1）单元形函数为拉格朗日插值多项式， 具有线性或二次的位移函数；
（2）考虑横截面剪切变形；
（3）可以模拟自由或约束扭转效应；
（4）支持丰富的模型特性（线性，大转 动，非线性、大应变问题，支持弹性、粘弹、 粘塑、塑性和蠕变），横截面允许使用多种 材料属性；
（5）强大的前后处理能力。
使用时需要注意：
图1 有限元模型
图3 细部构造图
斜梁采用槽钢，其截面尺寸如图4所示， 环梁采用工字型钢（包括底部环梁和顶部环 梁），其截面尺寸如图5所示，其他分别才用 直径为16mm、20mm、22mm的钢筋。
图4 槽钢截面尺寸
图5 工字型截面尺寸
图6 舞台桁架有限元模型
和图6某一舞台桁架结构。这时就会遇到某一 方向自由度过大而不能计算的问题，可以通 过约束梁杆单元的节点自由度，或者通过建 立约束方程使其自由度相协调。
（1）变形前垂直于梁中心线的平截面， 在梁受载荷而弯曲变形时仍然保持为平面；
（2）变形后的横截面仍垂直于中性层；
（3）横截面上没有任何伸长或缩短，即 这些平面为刚性平面，在满足这些条件时， 梁的弯曲变形可通过梁中心线的变形表示， 相当于可用一条空间曲线来代表一根梁，应 用种梁可以大大减少变量数目，简化计算工 作量,一般情况下也能得到满意的结果，因此 在实际中得到广泛应用。
（1）单元形函数为Hermite多项式，挠度 是三次函数；
（2）弯矩可以线性改变；
（3）不考虑横截面剪切变形； （4）扭转时截面不发生翘曲； （5）只具有线性材料能力（部分单元 BEAM23/24具有有限的非线性材料能力）； （6）非常有限的前后处理能力（除了 BEAM44）。 而基于基于铁木辛格理论的单元有如下特点：
欧拉-伯努力梁理论没有考虑横向剪切变 形的影响,而对于短而粗的梁，这个影响显然 不应被忽略，Timoshenko梁理论正是针对 这一问题而提出的，该理论仍然保留了前面 的假定（1），即平截面假定，但认为梁变形 后由于横向剪力所产生的剪切变形引起梁的 附加挠度，使原来垂直于中面的截面变形后 不再与其垂直。在ANSYS中，基于欧拉-伯 努力梁理论的单元有如下特点：
（1）铁木辛格理论是基于一阶剪切变形 理论的，它不能准确地求解短粗梁，因此， ANSYS在帮助里指出该类型梁的适用范围是： GAL2/EI>30，对于那些高跨比较大的梁应选 用SOLID ELEMENT来求解；
（2）ANSYS中2结点的铁木辛格单元 BEAM188对网格密度的依赖性较强，选用时 单根构件单元数应不小于5或不小于3，并且 打开KEYOPT(3)（0，默认；线性多项式， 要求划分细致。2，二次型（对于铁木辛哥梁 单元有效）运用中间节点来提高单元的精度， 能够精确的表示线性变化的弯距），否则误 差会较大。
梁柱杆件是指同时承受弯矩(或横向力)和轴力
作用的构件，其中以承受弯矩为主的构件称
为梁，而以承受轴向压力为主的构件称为柱。
所以，梁、柱受力分析的理论基础是相同的，
在本质上一样的，因而梁、柱可以用一种单 元来计算。在有限元分析软件ANSYS中，梁 单元有BEAM3、BEAM23、BEAM54、 BEAM4、BEAM24、BEAM44、BEAM188、 BEAM189八种。其中BEAM3、BEAM23、 BEAM54是2D梁单元，BEAM4、BEAM24、 BEAM44、BEAM188、BEAM189是3D梁单 元。