hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖1

圖1

上圖為兩個1mm厚鈑金通過折彎形成的C型梁,通過焊接拼接在一起,兩個C型梁的截面方向均為開口朝外,下面通過該實例詳述創建該梁單元的方法。

1.抽梁截面

將CAD文件導入hypermesh后如圖1所示,然后按照圖2進入HyperBeam面板。

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖2

圖2

選擇solid section,切換到面選擇,選擇圖中梁的端面點擊create后成功提取梁的截面并自動切換到HyperBeam模塊,如圖4。

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖3

圖3

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖4

圖4

圖4中自動計算出了梁截面的形心和剪切中心,關于剪切中心的內涵參考《力學中梁截面相關的截面幾何性質及相關力學概念》。同時圖4也給出了截面8個角點的坐標,這樣根據圖中的坐標可以計算出形心離角點5和6的中點的距離為4.05。

2.建立梁軸線

回到Model界面,點擊如圖5進入創建節點界面,如圖6.

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖5

圖5

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖6

圖6

在圖6選擇Extract on line,選擇圖中所示梁截面的邊線,點擊Create后在所選線中點建立一個節點。

切換到通過坐標點建立節點,如圖7所示。鼠標左鍵連續點擊上一步創建的第一個節點確保坐標值更新為節點的坐標,然后通過坐標值更改將節點向屏幕右側移動4.05個距離,點擊Create就得到了梁截面的形心位置,如圖9。

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖7

圖7

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖8

圖8

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖9

圖9

同理,重復上述方法在梁的另一端端面的形心處建立節點。

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖10

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖11

圖10

如圖10,進入線創建截面,選擇通過兩個形心節點建立線體。

3.建立截面屬性

建立一個截面屬性并賦予Component,設置如圖11,注意secoffset選擇中心,即形心,因為之前創建線體時是按照形心位置來創建的,如果按照剪切中心來創建則統一選擇剪切中心即可。

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖12

圖11

進入1D面板,按照圖12進行設置,選擇之前創建的線體劃分網格,比較重要的是方向節點的選擇和方向的選擇,劃分好的網格顯示三維形狀,效果如圖13,可見建立的梁單元與原來的實體梁的外形位置完全一致,說明創建成功。

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖13

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖14

圖12

hypermesh-ansys聯合仿真-《梁單元2》的圖15

4.梁的截面方向

      當梁截面是非中心對稱截面時,梁的截面方向對結果影響是顯而易見的,尤其是不同方向對應的截面慣性矩差別較大時。

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設置梁單元截面的方向

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