孫訓方
關注創建者：CAE_LJX 創建時間：2021-02-25
孫訓方的實例教程
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《材料力學》——第四版——孫訓方:http://bbs.cnbridge.cn/viewthread.php?tid=1018
《橋梁設計工程師手冊》——林元培:http://bbs.cnbridge.cn/viewthread.php?tid=1000
劉鴻文版《材料力學》、孫訓方版《材料力學》，還有《結構力學》中都對梁的內力的正負有自己一套的規則，但是發現剪力和彎矩正負的規定與ANSYS中正負的規定是不一樣的，那么ANSYS是如何規定剪力和彎矩的正負的呢？
一、問題描述
AC梁和CD梁通過鉸接連接，其中長度a =1 m，梁的直徑0.02 m，彈性模量E= 200 GPa，泊松比μ = 0.3。在B點受力偶距的作用，在C點受集中力的作用，F = 20N。利用ANSYS計算，練習梁與梁鉸接的處理方法，并畫剪力圖和彎矩圖，研究剪力圖和彎矩圖的正負規定。
圖1 梁與梁鉸接連接的力學分析
二、問題分析
鉸鏈傳力不傳力偶矩，與鉸相連的兩橫截面上，彎矩M = 0，剪力FS不一定為零。
用BEAM188梁單元建模。在A點約束UY、UZ、ROTX和ROTY，在D點全約束。
AC梁的A、B和C點的分別建立關鍵點1、2和3，1和2連線生成L1，2和3連線生成L2，L1和L2共用關鍵點2，幾何體是連續的，劃分網格后節點也是連續的；CD梁的C和D點的分別建立關鍵點分別4和5，4和5連續生成L3。由于L2和L3在C點不共用關鍵點，導致幾何體是不連續的，AC梁和CD梁劃分網格后，節點在C位置處會有2個節點，AC梁在C點的節點號為12，CD梁在C點的節點號為22。AC梁和CD梁在C點的節點分別是節點12和22，節點不共用，不能傳遞載荷。為了在C點能夠傳遞傳力而不傳遞力偶矩，可通過耦合這兩個節點的平動自由度實現。
鉸鏈連接兩根梁的GUI操作路徑：Main Menu>Preprocessor> Coupling / Ceqn> Couple DOFs。
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圖3 梁的內力圖（關鍵點連線順序從左到右）
劉鴻文版《材料力學》、孫訓方版《材料力學》，還有《結構力學》中都對梁的內力的正負有自己的一套規定。回顧一下劉鴻文版《材料力學》中彎曲內力正負的規定：左段對右段向上相對錯動時，規定剪力為正；反之，為負。彎曲變形凸向下時，規定為正；反之，為負。
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