beam(梁單元)
關注創(chuàng)建者：丁_breton 創(chuàng)建時間：2020-05-04
beam(梁單元)的視頻教程
ABAQUS點陣結(jié)構壓縮仿真
cae文件下對應的model內(nèi)容如下： beam：梁單元單胞與點陣結(jié)構三維模型 shell：殼單元單胞與負泊松比點陣結(jié)構三維模型 solid：實體單元單胞與點陣結(jié)構三維模型 compress-beam：梁單元點陣結(jié)構壓縮仿真 compress-shell：殼單元負泊松比結(jié)構壓縮仿真 compress-shell2
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HyperMesh+LS_dyna_簡單截面（如矩形）懸臂梁_Beam積分梁單元ELFORM1
本期內(nèi)容講解利用1D梁單元創(chuàng)建懸臂梁。共有三個視頻，第一個視頻講懸臂梁的創(chuàng)建，第二個視頻講輸出設置及求解計算，第三個視頻講后處理。單位系統(tǒng)為ton, mm, s。
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HyperMesh+LS_dyna_復雜工字型截面的懸臂梁_Beam合力梁單元ELFORM2
本期內(nèi)容講解利用1D梁單元創(chuàng)建復雜工字型截面的懸臂梁。選用的梁單元類型LS-DYNA中的ELFORM2，Belytschko-Schwer合力梁單元。整個模型單位系統(tǒng)為ton, mm, s。
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beam(梁單元)的實例教程
對于不同邊界條件的梁模擬，共計21個模型
仿真分析結(jié)果
理論計算模型與apdl命令流，見附件
之前做了基于beam3做了，梁的理論計算，但是無法輸出應力，
這次改用beam188做，邊界條件復雜了。
彎矩
附件beam188.rar，
如下圖為導入Hypermesh中的實體梁，截面為非對稱，即截面在任何方向上都沒有對稱軸。本節(jié)通過Hypermesh提取實體梁的截面作為1D梁單元的截面。
圖1實體梁
圖2beam188梁單元
圖2是將提取的實體梁截面賦予beam188梁單元后的效果，藍色是1D梁單元，綠色是原來的實體梁，兩者完全重合。
通過該方法建立梁單元的關鍵點是梁截面的提取和賦予1D梁單元時梁截面方向的控制。
展開 用ANSYS beam 54單元描述變截面梁的例子
! Example of tapered unsymmetric beam 54 in ANSYS
! 作者：陸新征, 清華大學土木系，
! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University
[Money=10]
!
finish
/clear
/PREP7
A_HYT1=0.4 !A端
A_HYB1=0.1 !A端
B_HYT1=0.2 !B端
B_HYB1=0.1 !B端
OFFSET=0.5 !偏移
!*
ET,1,BEAM54
!*
!*
*SET,_RC_SET,1,
R,_RC_SET,0.08,0.0010666666666667,A_HYT1,A_HYB1,
RMODIF,_RC_SET,9,0,-OFFSET,
RMODIF,_RC_SET,14,0,
RMODIF,_RC_SET,5,0.2*0.2,0.2*0.2**3/12,B_HYT1,B_HYB1,
RMODIF,_RC_SET,11,0,-OFFSET,
RMODIF,_RC_SET,15,0,
RMODIF,_RC_SET,13,0,
RMODIF,_RC_SET,16,0, , ,
!
展開 基本過程：
1、建模
2、靜力分析
NLGEOM,ON
STRES,ON
3、求靜力解
4、開始新的求解：modal
STRES,ON
UPCOORD,1,ON 修正坐標
SOLVE...
5、擴展模態(tài)解
6、察看結(jié)果
/PREP7
ET,1,BEAM189 !使用beam189梁單元
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,210e9
MPDATA,PRXY,1,,0.3
MPDATA,DENS,1,,7850
SECTYPE, 1, BEAM, RECT, secA, 0 !定義梁截面secA
SECOFFSET, CENT
SECDATA,0.005,0.01,0,0,0,0,0,0,0,0
K, ,,,, !建模與分網(wǎng)
K, ,2,,,
K, ,2,1,,
LSTR, 1, 2
LATT,1, ,1, , 3, ,1
LESIZE,1, , ,20, , , , ,1
LMESH, 1
FINISH
/SOL !靜力大變形求解
ANTYPE,0
NLGEOM,1
PSTRES,ON !
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beam(梁單元)的最新內(nèi)容
之前做了基于beam3做了，梁的理論計算，但是無法輸出應力，
這次改用beam188做，邊界條件復雜了。
彎矩
附件beam188.rar，
Beam188梁單元采用截面常剪切應變的假定，與精確解結(jié)果有微小差異；實體單元與精確解的結(jié)果最為接近，能夠較為精確考慮截面剪切變形的影響。
入選理由：作者全面而詳盡地介紹了PyAnsys的使用和優(yōu)勢，為未來仿真工程師提供了重要的參考。文章不僅系統(tǒng)地研究了PyAPDL與Workbench在仿真應用中的特點，并進行了對比分析，同時也深入挖掘了PyAPDL的應用潛力。
對于不同邊界條件的梁模擬，共計21個模型
仿真分析結(jié)果
理論計算模型與apdl命令流，見附件
一般使用一維模型計算，比如轉(zhuǎn)子使用BEAM188梁單元，軸承使用combi214。也可使用三維單元計算，但因計算量巨大，一般不選用3D模型。近年來發(fā)展起來的二維軸對稱諧波單元可以說比較好的兼顧了模型的精度和計算速度。之前的ANSYS版本一般都是在經(jīng)典版本中使用二維軸對稱諧波單元，ANSYS WORKBENCH中也可使用二維軸對稱諧波單元，需要命令行來輔助完成，操作性不好。
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<p style="text-indent:24.0pt;white-space:pre-wrap;">采用BEAM3梁單元建立懸臂梁的有限元模型如下圖
軟件支持載荷和邊界條件：可以轉(zhuǎn)換Shell板單元均布力、beam梁單元均布力、節(jié)點集中力/力矩、慣性力等載荷，也可以轉(zhuǎn)換節(jié)點約束等邊界條件和工況組合設置。
建議
要對細長復合結(jié)構進行類似分析，請考慮以下提示和建議：
• 適用時，使用“當前技術”的梁單元（如BEAM188）實現(xiàn)更好的計算效率并簡化模型創(chuàng)建和修改。驗證是否滿足所有建模要求，如長細比和材料方向。
針對一個實際工程結(jié)構，可能會包括很多焊接、螺栓連接或者鉸接，為了減小建模工作量，我們常常會對模型做簡化處理，比如在abaqus中我們可以用beam梁單元模擬螺栓連接，用cweld模擬焊接或者使用Coupling+Connector+Coupling組合，這里的Connector包括Translator、Cylindrical、Hinge、Axial和Beam等；使用插件可以大幅度縮短我們建連接器所用時間
圖1 截面
2.1．CivilFEM開裂靜力分析
圖2為CivilFEM定義的截面，計算采用梁單元beam54（在CivilFEM中beam54、beam44梁單元可以進行非線性計算），CivilFEM在定義梁單元截面后自動計算beam54單元的實常數(shù)，無需用戶輸入。圖3為實際形狀顯示的懸臂梁模型。
和高階梁單元beam189，其中beam188單元又分別采用一次形函數(shù)和三次形函數(shù)分別計算，形函數(shù)設置方法參考《
hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-梁單元1
》。
