ansys計算梁
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys計算梁的實例教程
【前沿】
所謂蜂窩梁，也即是在H型腹板上按一定的拆線進行切割后變換位置重新焊接組合而成的新型梁，在梁本身自重減輕的情況下，蜂窩梁能承受更大的荷載，應用于更大的夸大，且節省了鋼材，具有比較客觀的經濟價值。
在ANSYS結構院8月13號的一篇推文中，杰哥采用SAP2000對某工程實例中的蜂窩梁進行了建模分析，本次教程采用同樣受力模型，闡述如何使用ANSYS來對蜂窩梁進行建模分析，并采用APDL參數化建模的優勢，有興趣的同學還可以對比分析不同擴張比情況下蜂窩梁的受力情況。
【本案例難點】
1、模態求解中如何按《抗規》考慮恒載和活載對結構的影響
2、如何采用ANSYS對本結構進行豎向地震作用反應譜分析
3、荷載組合與結果查看
【結果展示】
1、結構模態分析
采用ANSYS進行模態分析，前三節頻率分別為1.8541HZ、6.3854Hz、9.0016Hz,采用SAP2000計算前三階頻率分別為1.8915Hz、6.6495Hz、9.5951Hz。
ANSYS前三階振型
SAP2000前三階振型
2、結構在標準組合下的變形(mm)
3、結構在基本組合下的彎曲應力與剪應力（MPa）
展開 無錫西互通鋼箱梁橋結構計算書(ANSYS)
無錫西互通鋼箱梁橋結構計算
第一部分 全橋結構整體計算
一 計算軟件與模型
1、計算簡圖及箱梁截面（圖1、2）
圖 1 全橋結構計算簡圖（單位：cm）
圖 2 箱梁截面（單位：cm）
2、計算軟件與單元：
采用大型通用空間有限元程序進行計算。鋼箱梁塊件采用殼體單元模擬。
3、計算模型：
約束條件：A、B、D 點處簡支（僅約束豎向線位移），C 點約束三向線位移。考慮橫坡（2%）影響，按實際尺寸取右半橋橫橋向矮半箱梁建立空間實體模型。
空間模型見圖3；有限元模型見圖4。
二 材料及參數
鋼箱梁（截面圖見圖2）：
彈性模量Ec=2.06×1011Pa，剪切模量G=0.79×1011Pa，泊松比γ=0.3，密度ρ=8000㎏/m3（鋼材密度為7850 ㎏/m3，這里考慮焊縫及部分未建模裝飾板的增重取8000 ㎏/m3），線膨脹系數а=1.2×10-5。
三 作用及組合
因全橋整體模型較大，為節省計算時間，因此依靠人為判斷來確定對結構最不利的作用組合。
在僅考慮恒載作用下，順橋向最大應力出現在第2 跨跨中下緣，因此車道荷載布于第2跨最不利；全橋（不包括支座處）在恒載作用下，箱梁下緣出現的拉應力較上緣出現的壓應力大，因此對中跨跨中不利溫度作用為頂板升溫；使中跨下緣產生不利拉應力的不均勻沉降為B、C 處不均勻沉降。
展開 第一篇梁單元的軸力圖
（理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內容僅針對自我學習總結展示，并希望給軟件初學者帶來一定啟發。
結構有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應力和變形均與截面形狀無關。ABAQUS 6.14-4中對應單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對應單元為link180。
梁單元：可承受軸向拉/壓載荷，具有承受扭轉和彎曲的能力。由于可承受扭轉、彎曲等組合變形，梁單元需要定義截面形狀。ABAQUS與ANSYS對應均為beam單元。
孫訓芳先生的《材料力學》例題2-1：一等直桿及其受力情況如下圖，試作桿的軸力圖。
由于桁架單元僅能承受拉/壓載荷；而梁單元可承受拉、壓、彎曲、扭轉的組合變形，梁單元可承受的載荷類型更為復雜，故此篇通篇采用梁單元作為分析。
展開 ANSYS與ABAQUS關于梁單元后處理的計算與理論值比較（推薦）- CAE夢想很偉大
本文原創，若是轉載，請注明出處和筆名CAE-夢想很偉大。
感謝abaqus襄陽對于本文中錯誤Mises應力的問題的糾正。
本文目的
本文以工程項目中出現的評估問題為原型，以懸臂梁為例，對abaqus的mises應力在評估梁單元的如何獲得正確性進行說明。以理論計算為主，聯合ansys 和ansys workbench的計算結果，縱向評估正確的abaqus查看梁單元的正確用法beam-stress。
雖然本文可能小題大做，但是對于新手和一般不了解beam-mises的工程師，都希望引起足夠的重視。若是有任何異議，請大家留言，也歡迎大家留言討論。
具體內容如下
以10×10mm矩形截面，長度100mm的矩形管為例進行說明。
載荷：軸向載荷為10000N，彎矩為100N.m。通過理論計算
理論計算結果
軸向正應力為 ，
彎曲最大應力為
疊加組合應力
最大組合應力100+60=160
最小組合應力100-60=40
下面對比有限元計算結果與理論值比對，如表格所示
可以知道ANSYS、WB、ABAQUS顯示結果均與理論值一致。但是需要注意的是，ABAQUS需要修改截面顯示設置，需要考慮TOP和BOTTOM同時顯示數據，才能獲得正確的MISES結果。
ABAQUS的Mises不同截面激活設置顯示形式的比較如圖4所示。
展開 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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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。
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1、計算簡圖及箱梁截面（圖1、2）
圖 1 全橋結構計算簡圖（單位：cm）
圖 2 箱梁截面（單位：cm）
2、計算軟件與單元：
采用大型通用空間有限元程序進行計算。鋼箱梁塊件采用殼體單元模擬。
3、計算模型：
約束條件：A、B、D 點處簡支（
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