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登錄截面單元ansys的案例
ANSYS APDL BEAM 單元的截面設(shè)置
指定讀入的截面類型在后面使用中編號(hào)
secoffset,cent !指定截面在梁縱軸上的偏移量
secread,'jm2','sect',,mesh !讀入截面。如果截面保存在其他路徑,可以采用絕對(duì)路徑的方法確定
SECPLOT,1,1 !畫出截面,并顯示截面的網(wǎng)格劃分。
k,5,1,10000
k,6,1,0
k,7,1,0,5000
k,8,5000,0,0 !前兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是為了建立梁,后兩個(gè)作為方向關(guān)鍵點(diǎn)使用
l,5,6
lsel,s,line, ,1,5,1 !選擇梁單元的軸線
latt,1,,1,,7,8,1 !將材料號(hào)、截面參考號(hào)、實(shí)常數(shù)(如果有的話)、方向關(guān)鍵點(diǎn)等信息分配給
!上面已經(jīng)選擇好的還沒(méi)有劃分單元的梁軸線/
lesize,all,,,10 !指定梁縱向劃分網(wǎng)格的尺寸。由于前面已經(jīng)用LSEL命令選擇好了的線就是梁的中軸線
!所以不需要再次選擇(ANSYS里,選擇好的實(shí)體會(huì)有個(gè)標(biāo)志,除非你用命令改變了它們)
lmesh,all !劃分網(wǎng)格,好了,你可以再改變參數(shù),增加荷載項(xiàng)并求解啦。
【附注】
把在ansys中使用梁單元的主意事項(xiàng)列于下:
1. beam188、beam189在section中設(shè)定參數(shù);而beam3、beam4則必須在實(shí)常數(shù)中設(shè)置,其中橫截面積、彎曲慣性矩以及扭轉(zhuǎn)慣性矩是必須填入的,截面厚度(TKY、TKZ)只在圖形顯示中有用,計(jì)算的時(shí)候并不用到它,看一下梁單元剛度矩陣的推導(dǎo)就可明白,ansys的理論手冊(cè)也有梁單元剛度陣元素的詳細(xì)介紹。
展開 ansys中梁單元截面類型
ansys中梁單元截面類型總共給了12種,如下圖
最后一種“ASEC”,即其他亞類,不需要形狀,只需輸入一些截面的數(shù)據(jù)即可。
ASEC類型有如下圖幾個(gè)參數(shù):
如圖共有11種關(guān)于截面屬性的參數(shù):A,Iyy, Iyz, Izz, Iw, J, CGy, CGz, SHy, SHz, TKz,
TKy
各個(gè)屬性所代表的參數(shù)的意義
A = Area of section 截面面積
Iyy = Moment of inertia about the y axis 對(duì)y軸的慣性矩
Iyz = Product of inertia 慣性積
Izz = Moment of inertia about the z axis z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
Iw = Warping constant 翹曲慣性矩
J = Torsional constant 扭轉(zhuǎn)常數(shù)
CGy = y coordinate of centroid y坐標(biāo)的重心
CGz = z coordinate of centroid z坐標(biāo)的重心
SHy = y coordinate of shear center y坐標(biāo)的剪切中心
SHz = z coordinate of shear center z坐標(biāo)的剪切中心
TKz = Thickness along Z axis (maximum height)沿Z軸厚度
TKy = Thickness along Y axis (maximum width)沿Y軸厚度
展開 ANSYS梁單元自定義截面
ANSYS梁單元自定義截面
梁單元作為一種簡(jiǎn)單且高效的計(jì)算單元,在結(jié)構(gòu)分析尤其是建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。使用梁單元可以避免將結(jié)構(gòu)中梁柱全部轉(zhuǎn)換為實(shí)體單元,從而降低了計(jì)算量,且梁單元結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,求解精度也相對(duì)較高。在ANSYS中,梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元,二者之間計(jì)算理論不同,經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點(diǎn)如下圖所示:
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面,其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫(kù)中,但是經(jīng)典的梁單元計(jì)算時(shí)截面方向分為四個(gè)單元,這對(duì)于一般計(jì)算來(lái)說(shuō)是足夠的,但如果需要仔細(xì)分析截面方向的內(nèi)力,可能就略顯的粗糙了。除此之外,鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面,此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)截面庫(kù)中的數(shù)據(jù)也沒(méi)什么用。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題存在兩種解決方式,一種是使用ASEC自定義截面參數(shù),這個(gè)命令不管截面如何,只需要給出截面相關(guān)的信息即可,截面的信息輸入如下圖所示:
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡(jiǎn)單的截面計(jì)算工具得到,如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁,那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進(jìn)行計(jì)算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計(jì)算效率高,截面信息準(zhǔn)確的話,精度也不差,但缺點(diǎn)是不能輸出截面積分點(diǎn)和柵點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面,其基本思路如下:
1.設(shè)定MESH200單元,建立截面幾何形狀;
2.用MESH200單元劃分截面,并保存截面數(shù)據(jù);
3.建立計(jì)算幾何模型,讀取截面數(shù)據(jù);
4.賦予模型截面,施加邊界條件計(jì)算;
5.后處理。
展開 ANSYS梁單元自定義截面
梁單元作為一種簡(jiǎn)單且高效的計(jì)算單元,在結(jié)構(gòu)分析尤其是建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。使用梁單元可以避免將結(jié)構(gòu)中梁柱全部轉(zhuǎn)換為實(shí)體單元,從而降低了計(jì)算量,且梁單元結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,求解精度也相對(duì)較高。在ANSYS中,梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元,二者之間計(jì)算理論不同,經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點(diǎn)如下圖所示:
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面,其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫(kù)中,但是經(jīng)典的梁單元計(jì)算時(shí)截面方向分為四個(gè)單元,這對(duì)于一般計(jì)算來(lái)說(shuō)是足夠的,但如果需要仔細(xì)分析截面方向的內(nèi)力,可能就略顯的粗糙了。除此之外,鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面,此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)截面庫(kù)中的數(shù)據(jù)也沒(méi)什么用。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題存在兩種解決方式,一種是使用ASEC自定義截面參數(shù),這個(gè)命令不管截面如何,只需要給出截面相關(guān)的信息即可,截面的信息輸入如下圖所示:
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡(jiǎn)單的截面計(jì)算工具得到,如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁,那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進(jìn)行計(jì)算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計(jì)算效率高,截面信息準(zhǔn)確的話,精度也不差,但缺點(diǎn)是不能輸出截面積分點(diǎn)和柵點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面,其基本思路如下:
1.設(shè)定MESH200單元,建立截面幾何形狀;
2.用MESH200單元劃分截面,并保存截面數(shù)據(jù);
3.建立計(jì)算幾何模型,讀取截面數(shù)據(jù);
4.賦予模型截面,施加邊界條件計(jì)算;
5.后處理。
展開 
ANSYS梁單元自定義截面
ANSYS梁單元自定義截面
梁單元作為一種簡(jiǎn)單且高效的計(jì)算單元,在結(jié)構(gòu)分析尤其是建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。使用梁單元可以避免將結(jié)構(gòu)中梁柱全部轉(zhuǎn)換為實(shí)體單元,從而降低了計(jì)算量,且梁單元結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,求解精度也相對(duì)較高。在ANSYS中,梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元,二者之間計(jì)算理論不同,經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點(diǎn)如下圖所示:
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面,其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫(kù)中,但是經(jīng)典的梁單元計(jì)算時(shí)截面方向分為四個(gè)單元,這對(duì)于一般計(jì)算來(lái)說(shuō)是足夠的,但如果需要仔細(xì)分析截面方向的內(nèi)力,可能就略顯的粗糙了。除此之外,鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面,此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)截面庫(kù)中的數(shù)據(jù)也沒(méi)什么用。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題存在兩種解決方式,一種是使用ASEC自定義截面參數(shù),這個(gè)命令不管截面如何,只需要給出截面相關(guān)的信息即可,截面的信息輸入如下圖所示:
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡(jiǎn)單的截面計(jì)算工具得到,如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁,那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進(jìn)行計(jì)算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計(jì)算效率高,截面信息準(zhǔn)確的話,精度也不差,但缺點(diǎn)是不能輸出截面積分點(diǎn)和柵點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面,其基本思路如下:
1.設(shè)定MESH200單元,建立截面幾何形狀;
2.用MESH200單元劃分截面,并保存截面數(shù)據(jù);
3.建立計(jì)算幾何模型,讀取截面數(shù)據(jù);
4.賦予模型截面,施加邊界條件計(jì)算;
5.后處理。
展開 基于ansys apdl建立單元截面分層的材料參數(shù) ¥30
基于ansys apdl建立單元截面分層的材料參數(shù)
建立的截面,多少段,多少個(gè)自定義截面
ANSYS beam54單元描述變截面梁的例子
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(xué)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 ansys模塊化仿真系列文章(一)梁單元截面特性標(biāo)準(zhǔn)生成
開篇點(diǎn)題,不說(shuō)廢話,直接給出生成梁單元的手動(dòng)操作方式和模塊化命令流。
手動(dòng)操作
介紹一下標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)梁單元截面特性,便于后續(xù)的梁單元建模和仿真。
1,CAD做成sat文件:首先生成面域
2,file導(dǎo)入ACIS
3,定義單元,劃分網(wǎng)格
ET,1,plane82 !添加單元類型plane82
LSEL,all !選擇所有線段
LESIZE,all,10 !設(shè)定網(wǎng)格尺寸,根據(jù)具體圖形尺寸進(jìn)行調(diào)整
MSHAPE,0,2D !采用四邊形網(wǎng)格單元
MSHKEY,0 !采用自由網(wǎng)格
AMESH,ALL !劃分網(wǎng)格
4,截面寫出-界面操作
section->beam->write
5,截面寫入-界面操作
section->beam->read->plot
模塊化命令流
! 模塊化寫出截面命令流
finish
/clear
/prep7
str1 = 'name'
~SATIN,'name','sat',,SURFACES,0
*get,a_count,area,,count ! 獲得面號(hào)
/facet,normal ! 面顯示正常
allsel
ET,1,plane82 !添加單元類型plane82
LSEL,all !選擇所有線段
LESIZE,all,12 !設(shè)定網(wǎng)格尺寸,根據(jù)具體圖形尺寸進(jìn)行調(diào)整
MSHAPE,0,2D !采用四邊形網(wǎng)格單元
MSHKEY,0 !采用自由網(wǎng)格
AMESH,ALL !
展開 ANSYS Classical 中如何獲取實(shí)體單元某截面的內(nèi)力
ANSYS Classical 中如何獲取實(shí)體單元某截面的內(nèi)力
相信很多童鞋在采用ANSYS進(jìn)行實(shí)體單元進(jìn)行分析的時(shí)候,對(duì)于如何輸出某截面的內(nèi)力甚是困惑,由于實(shí)體單元的特性,ANSYS中沒(méi)有相應(yīng)的集成命令來(lái)幫助我們輸出截面內(nèi)力,唯一的方法只能是通過(guò)相關(guān)后處理得到我們想要的結(jié)果。
實(shí)體單元截面內(nèi)力輸出,本人在這里分為兩類。
第一類:支座截面內(nèi)力輸出
這種是最為簡(jiǎn)單的內(nèi)力輸出了,想要獲取支座的全部反力,我們只需輸入FSUM這個(gè)命令,即可列表顯示。如果在參數(shù)化過(guò)程中,需要提取支座反力,我們需要使用*Get命令。
例如:獲取支座X方向的反力
*get,X-force,fsum,0,item,fx
在這里我們也可以獲取一個(gè)提示,如果我們想要獲取部分支座反力,我們只需將這部分節(jié)點(diǎn)選取出來(lái),然后使用上述相關(guān)命令就行了。
第二類:非支座截面的內(nèi)力輸出
這類截面內(nèi)力需要用到ANSYS后處理中一種比較高級(jí)的操作了,也即是面操作,核心思想在于定義結(jié)果面,將該面所包含的節(jié)點(diǎn)結(jié)果映射到該面上,在采用相應(yīng)的積分即可得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
下面以一個(gè)懸臂梁為例說(shuō)明上述方法。
某懸臂梁,長(zhǎng)2m,截面尺寸為300mmX500mm,混凝土等級(jí)為C30,端部固定,頂面受10KN/m的線荷載,試求端部截面和中間截面的剪力和彎矩。
展開 ANSYS中如何獲取采用殼單元模擬時(shí)的截面內(nèi)力
部分朋友反應(yīng)在采用殼單元進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)不知如何提取殼單元的截面內(nèi)力,今日水哥就殼單元的截面內(nèi)力提取方法簡(jiǎn)單說(shuō)明下,供諸君參考一二。
首先講講殼單元的應(yīng)力和內(nèi)力輸出。
薄殼單元和中厚板殼單元應(yīng)力和內(nèi)力的輸出項(xiàng)目不盡相同,對(duì)于薄殼單元如 SHELL63 就不輸出次要應(yīng)力(τxz、τyz)和內(nèi)力(Nx、Ny),而中厚板殼單元則輸出這些應(yīng)力和內(nèi)力。
注意,殼單元的內(nèi)力輸出均是相對(duì)于單元坐標(biāo)系,單元各邊內(nèi)力相同,為該單元單位長(zhǎng)度上的內(nèi)力,如 Mx 的單位為“力×長(zhǎng)度/長(zhǎng)度”,如需該單元的總彎矩則再乘以單元邊長(zhǎng)即可。單元的內(nèi)力可通過(guò)單元表輸出,例如shell181的結(jié)果輸出示意圖如圖,單元表選項(xiàng)如下:
上述方法針對(duì)的是單個(gè)單元,然而實(shí)際計(jì)算過(guò)程中,我們常常需要獲取某個(gè)截面的總內(nèi)力,此時(shí)可通過(guò)計(jì)算獲取。一般而言,有兩種方式,一種是路徑積分法,另外一種是單元節(jié)點(diǎn)力求和法。水哥個(gè)人建議采用單元節(jié)點(diǎn)力求和法,簡(jiǎn)單快捷。
單元節(jié)點(diǎn)力求和法需要掌握兩個(gè)命令:Spoint \ Fsum
Spoint,node,x,y,z
該命令定義力矩求和的位置點(diǎn),如果求和不位于總體直角坐標(biāo)系下,可輸入node定義或采用Rsys命令定義。
Fsum,lab,Item
該命令計(jì)算所選擇單元集中選擇節(jié)點(diǎn)集的所有節(jié)點(diǎn)力的合力和合力矩。因而在求具體某截面的內(nèi)力時(shí),應(yīng)選擇該截面附件的單元以及節(jié)點(diǎn)。
下面以某懸臂板為例,闡述基本思路。
某混凝土懸臂板,板厚100mm,尺寸為900mmX2000mm,混凝土等級(jí)為C30,在板的端部100mm范圍內(nèi)受到均布荷載0.5KN/m^2,求板跨中間截面的剪力以及彎矩。
展開 ANSYS Workbench如何獲取實(shí)體單元某截面的剪力和軸力
第二步,在我們需要查看內(nèi)力截面位置處建立局部坐標(biāo)系,這里我們建立中間位置處截面,如下所示:
第三步,建立求解面。選擇Model,可以在工具欄中選中construction geometry,插入surface,坐標(biāo)系選擇我們剛才建立的坐標(biāo)系。
第四步,提取各個(gè)應(yīng)力,也即是投影節(jié)點(diǎn)應(yīng)力到我們的面上。選擇我們需要投影的節(jié)點(diǎn)力,點(diǎn)擊worksheet,然后在表格中右鍵 create user defined results.這兒我們提取SXZ和SZ,來(lái)獲取我們Y方向剪力和Z方向軸力。
第五步,觀察應(yīng)力,并計(jì)算內(nèi)力。
注意提取的時(shí)候要注意選擇SURFACE。
SXZ應(yīng)力分布:
SZ應(yīng)力分布:
我們這個(gè)截面的最終內(nèi)力也即是 該截面的平均應(yīng)力乘以我們的面積。
比如:
剪力
FY=66667*0.3*0.5N=10KN
這是與理論結(jié)果較為符合的。
細(xì)心的小伙伴可能會(huì)發(fā)現(xiàn),為什么這里只說(shuō)了WORKBENCH獲取軸力和剪力的方法,彎矩怎么獲取呢?
因?yàn)樗缫策€不知道~~~場(chǎng)面一度十分尷尬。有興趣的歡迎可以一起研究討論哦~~~
展開 
『原創(chuàng)』ANSYS中殼單元截面如果能夠自定義該是有限元技術(shù)中的一個(gè)難點(diǎn)突破!
殼單元是工程實(shí)際應(yīng)用中一種重要的單元形式,能夠解決非常多的實(shí)際問(wèn)題!比如壓力容器,橋梁分析,鋼結(jié)構(gòu)分析,復(fù)合材料,汽車,船舶等等!
然而在多年的有限元工程應(yīng)用中,有一個(gè)問(wèn)題一直都困擾著我,問(wèn)題描述如下:有一大類薄板結(jié)構(gòu),其截面是不規(guī)則的,如果按照均勻薄板結(jié)構(gòu)來(lái)算顯然會(huì)有較大出入;若按照梁殼結(jié)合,工作量將是非常大,且未必能夠很好的解決!
某突發(fā)奇想,如果有限元中能象解決梁截面一樣,在分析中也可以自定義殼截面那改有多好啊!
這個(gè)問(wèn)題我在仿真互動(dòng)論壇中也發(fā)過(guò)貼子,在這里希望繼續(xù)和大家探討,多交流,看是否還有什么更好的解決辦法!
展開 Abaqus技巧之變截面梁單元 附使用ABAQUS 生成纖維梁截面下載
變截面梁單元在工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用,例如建筑結(jié)構(gòu)中的懸挑梁就經(jīng)常采用根部截面大而端部截面小的梁,在一些高聳結(jié)構(gòu)如煙囪,旗桿等,變截面梁也極為常見。
在通用有限元abaqus中,實(shí)際上是存在變截面梁單元的,只是其定義方式較為隱蔽而不易被發(fā)現(xiàn),本文給出在abaqus中定義采用變截面梁單元的定義方法。
(1)分別定義變截面梁兩端的profile
(2)建立梁section,選擇截面積分為before analysi,然后選擇截面沿長(zhǎng)度變化為Tapered,接著指定start 端和 end 端的profile,并輸入相應(yīng)的材料屬性。(如果是B31和B32單元需要定義橫向剪切剛度,一般在1e10左右數(shù)量級(jí),也可參考幫助文檔的公式進(jìn)行具體計(jì)算,如果需要輸出梁截面的應(yīng)力,則還需要定義output points坐標(biāo)作為應(yīng)力輸出的位置)
其他按照普通梁單元的方式進(jìn)行定義即可,以上就是定義變截面梁單元的具體步驟,使用變截面梁單元需要注意以下幾點(diǎn):
(a)即使是變截面梁單元首端和末端截面不能相差太大,如果兩端面積或者慣性矩之比大于10.0,則軟件會(huì)報(bào)錯(cuò)表明截面相差太大。
(b)變截面梁單元截面剛度積分只能基于變形前積分。
(c)對(duì)于一個(gè)幾何梁被劃分為多個(gè)梁單元的情況下,需要對(duì)每個(gè)梁單元分別指定不同的section,如果只定義整個(gè)幾何梁的首端和末端,可能會(huì)使得實(shí)際的梁截面是“鋸齒形”,如下圖所示:
下載地址:使用ABAQUS 生成纖維梁截面
展開 梁單元截面方向的調(diào)整-方向矢量
好在hypermesh提供了比較健全的創(chuàng)建矢量的方法,能通過(guò)幾何很快得到切線方向,如下:
圖 17 創(chuàng)建切線矢量
圖 18 切線矢量示意
那么利用這些切線矢量來(lái)更新梁單元指向就很方便了,如下所示,以最左邊一根為例:
圖 19 初次調(diào)整
全部調(diào)整完成后,我們也來(lái)看看單元坐標(biāo)系的指向:
圖 20 單元局部坐標(biāo)系示意
可以看到,局部坐標(biāo)系的Z軸通過(guò)IJ定義的X軸與矢量定義的叉積定義,恰為我們需要的方向。
3 小結(jié)
通過(guò)上面兩個(gè)例子其實(shí)截面方向(或者說(shuō)單元坐標(biāo)系)定義的方式已經(jīng)比較明晰了。對(duì)于optistruct和nastran來(lái)說(shuō),梁單元的方向是直接由方向矢量控制的,對(duì)于ansys來(lái)說(shuō)實(shí)際是通過(guò)方向節(jié)點(diǎn)間接得到方向矢量,但是原理基本相似。個(gè)人其實(shí)一直沒(méi)有遇到上述問(wèn)題,主要是因?yàn)榻⒌牧耗P投际潜容^規(guī)則的框架,因此只需要幾個(gè)方向節(jié)點(diǎn)就很好調(diào)整,但是一旦出現(xiàn)曲線或者環(huán)繞型框架,理解方向矢量以及方向節(jié)點(diǎn)就很有必要了,對(duì)于快速調(diào)整模型截面很有幫助。
來(lái)源:CAE交流之家
作者: ansys-聰聰
展開 shell單元截面內(nèi)力提取求教
如果用shell單元建模,計(jì)算結(jié)果只能提供單元內(nèi)力,而且提取十分麻煩,有沒(méi)有哪位高手能夠提供截面內(nèi)力的方法。