(轉帖)對梁的扭轉問題的計算--經驗分享
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這幾天，我仔細研究了在MSC系列軟件中梁的扭轉問題的計算。查看版上以前的帖子，并沒有看到有關梁的扭轉計算的經驗，估貼出本篇經驗與大家分析，請各位高手們不要見笑！
在我的項目中涉及了梁的扭轉問題，但是在進行正式計算前，我希望能搞清礎MSC.Dytran軟件對梁的扭轉的計算精度如何，故進行了下面一個算例：
我專門建了一個模型測試Dytran對梁扭轉的計算精度。我把一個1牛頓*米的力矩加到了半徑為1厘米，長為1米的鋼棒的一端上，鋼棒的另一端固定。建模是鋼棒用梁單元(beam)來模擬。經過計算后發現，鋼棒的最大動力學扭轉角度竟然超過了180度。鋼棒所用材料的彈性模量為210GPa，鋼棒最大動力學扭轉角度的材料力學理論解應為0.18度。為什么用Dytran算出的解比理論解大了1000倍還不止呢？這個錯誤的結果讓我很奇怪，到版上來問也沒有得到回答，翻看版上以前的文章，也沒有找到類似帖子。
后來我只好自己仔細尋找原因，剛才終于找到了問題所在：在用Patran進行前處理時，對梁單元輸入的參數除了輸入Izz element外，還應該輸入Torsional Const，即梁的極慣性矩。以前我多注意梁的彎曲問題，都只輸入Izz element，即彎曲慣性矩，而不用輸入極慣性矩。這次是進行扭轉分析，我竟然也只輸入了Izz element, 而沒有輸入TorsionalConst，這樣軟件就認為所計算的梁沒有抗扭轉能力，當然扭轉變形就大得離譜了。
理論上講，對于圓形截面梁，知道了Izz element, 就同時知道Torsional Const, 因為Torsional Const是Izz element的二倍，所以只輸入其中一個似乎就可以了。但是Patran軟件沒有那么聰明，并沒有把我輸入的Izz element自動轉化到Torsional const。所以最后還是要自己手動輸入才行。
從此例扭轉問題可見，有時用有限元軟件做模擬不要太想當然了。軟件畢竟是軟件，并沒有我們所期望的那么聰明，有很多很簡單的轉換關系它并不知道，所以還是要人手工輸入才行。
在我的項目中涉及了梁的扭轉問題，但是在進行正式計算前，我希望能搞清礎MSC.Dytran軟件對梁的扭轉的計算精度如何，故進行了下面一個算例：
我專門建了一個模型測試Dytran對梁扭轉的計算精度。我把一個1牛頓*米的力矩加到了半徑為1厘米，長為1米的鋼棒的一端上，鋼棒的另一端固定。建模是鋼棒用梁單元(beam)來模擬。經過計算后發現，鋼棒的最大動力學扭轉角度竟然超過了180度。鋼棒所用材料的彈性模量為210GPa，鋼棒最大動力學扭轉角度的材料力學理論解應為0.18度。為什么用Dytran算出的解比理論解大了1000倍還不止呢？這個錯誤的結果讓我很奇怪，到版上來問也沒有得到回答，翻看版上以前的文章，也沒有找到類似帖子。
后來我只好自己仔細尋找原因，剛才終于找到了問題所在：在用Patran進行前處理時，對梁單元輸入的參數除了輸入Izz element外，還應該輸入Torsional Const，即梁的極慣性矩。以前我多注意梁的彎曲問題，都只輸入Izz element，即彎曲慣性矩，而不用輸入極慣性矩。這次是進行扭轉分析，我竟然也只輸入了Izz element, 而沒有輸入TorsionalConst，這樣軟件就認為所計算的梁沒有抗扭轉能力，當然扭轉變形就大得離譜了。
理論上講，對于圓形截面梁，知道了Izz element, 就同時知道Torsional Const, 因為Torsional Const是Izz element的二倍，所以只輸入其中一個似乎就可以了。但是Patran軟件沒有那么聰明，并沒有把我輸入的Izz element自動轉化到Torsional const。所以最后還是要自己手動輸入才行。
從此例扭轉問題可見，有時用有限元軟件做模擬不要太想當然了。軟件畢竟是軟件，并沒有我們所期望的那么聰明，有很多很簡單的轉換關系它并不知道，所以還是要人手工輸入才行。
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