ansys梁單元偏置
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys梁單元偏置的實例教程
對于梁單元和殼單元而言，ANSYS默認單元中心為截面幾何中心，有的時候為更好的符合實際受力模型，很多時候需要對所建立的單元進行截面偏置。特別針對于框架結構建模過程中，如果要進行精細化的建模，如何計算各個截面的偏置距離是一大問題。對于初學者來說，這個是不斷調試的過程或者甚至不管，今天就簡單闡述下如何計算梁單元的截面偏置距離以及方向。
計算主要分為以下幾個步驟：
一、確定幾何直線的方向，直線方向確定了單元坐標系中的X方向
二、確定關鍵點方向，也即確定單元坐標系的Z方向
三、根據右手螺旋定則確定單元坐標系的Y軸，畫出截面的YOZ平面，確定偏置距離。
截面偏置APDL命令為secoffset,user，注意該命令是指截面從截面原點偏置的距離，不同的截面形式其原點位置也不同，例如ANSYS help就以一個槽鋼為例，并說明其原點位置位于左下角處，但矩形截面有所不同，其截面原點位于幾何中心處。其他截面形式的原點也不盡相同。
實例：建立如下小框架的有限元模型，要求梁柱平齊。
以CD梁為例，說明其截面偏置計算。假定在建模的過程中幾何直線的方向為從C到D(如果不是，可以修改線的方向)，方向點選擇A點，則CD梁單元的單元方向以及截面偏置計算如下：
圖中X表示計算點，根據其與原點的位置，可知其具體坐標為(-300,-125)，同理，其他梁和柱的位置坐標如下所示：
根據截面偏置距離類型，進行截面歸類以及標識，如下所示：
結構建模：
finish
/clear
/prep7
et,1,beam189
et,2,shell181
mp,ex,1,3.0e4
mp,prxy,1,0.2
mp,dens,1,2600e-12
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鏈接為：
梁單元截面偏置(用戶自定義位置)計算方法
workbench的方法
主要是梁的定義
未打開截面的幾何模型
打開截面的幾何模型具體的對齊方式
網格劃分：
workbench的優點：
操作方便，簡單易懂
workbench的缺點
無法像經典能夠對截面的長寬邊的劃分數目進行控制，只能是1.我找了好久，確實沒發現，貌似workbench計算出面積，慣性矩等參量，直接代入
1.5.3 iSolver
Nastran相比Abaqus的優勢：
（1）Nastran所有的型材都可以設置偏置，而Abaqus很多型材如果要偏置就非常麻煩，譬如Rectangle沒有偏置，只能采用Trapzoid中設置上下底相等或者采用Arbitrary梁。
（2）看上面解釋可對形心和節點分別設置偏置，個人想不出應用場景，總覺得型材安裝位置應該只能整體移動，而不是節點和形心可以分別移動。
Nastran相比Abaqus的劣勢：
很多實際情況是型材和下面的安裝的蒙皮的相對位置是定的，但在三維空間的位移是變化的，所以個人覺得Abaqus的相對坐標系的偏置更實用一點。
也正是基于Abaqus和Nastran的優缺點考慮，iSolver采用了Abaqus的局部坐標系的偏置，同時和Nastran一樣可以對矩形或者L型等設置雙向偏置。當然，更好的設置偏置的方式是自動偏置，這是Nastran和Abaqus均沒有的功能。
1.6 視頻講解和操作驗證演示
如果覺得上面的文字太復雜，也可以看一下視頻的簡要講解和軟件演示，地址如下：
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884 20理論系列文章40-梁單元差異(4)-形心、剪心和偏置
==以往的系列文章==
========第一階段========
第一篇：S4殼單元剛度矩陣研究。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/338859
第二篇：S4殼單元質量矩陣研究。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/343905
第三篇：S4殼單元的剪切自鎖和沙漏控制。
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1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論
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操作方便，簡單易懂
workbench的缺點
無法像經典能夠對截面的長寬邊的劃分數目進行控制，只能是1.我找了好久，確實沒發現，貌似workbench
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計算主要分為以下幾個步驟：
一、確定幾何直線的方向
