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在使用abaqus進(jìn)行有限元分析的工作中，確定殼單元局部坐標(biāo)系是一項重要的工作，其原因之一在于在abaqus中，殼單元的位移輸出基于整體坐標(biāo)系，應(yīng)力應(yīng)變輸出基于局部坐標(biāo)系，因此如果不能準(zhǔn)確地確定殼單元的局部坐標(biāo)系，在后處理查看計算結(jié)果時可能會無法準(zhǔn)確理解計算結(jié)果。通常情況下，殼單元的局部坐標(biāo)系如下圖所示，其包含平面內(nèi)的1，2軸和平面法線的n軸（3軸）。

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實際的加載是多個力的組合，譬如下方采用手輪加載的力、彎矩和扭矩外載荷但梁的有限元中可以把這個線單元受力關(guān)系分為：（1） 軸向拉伸力（2） 軸向扭轉(zhuǎn)（3） 橫向彎曲力，可以加力載荷或者彎矩三部分，此時每部分都有簡單的位移和外力的公式，也就是存在一個局部坐標(biāo)系，簡化梁理論總是先求出梁單元局部坐標(biāo)系的剛度和質(zhì)量陣，然后再用三維變換直接轉(zhuǎn)到全局坐標(biāo)系下

在《hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-梁單元3》中對比了梁單元和實體單元的結(jié)果，表明梁單元計算結(jié)果更容易接近理論計算值，且付出的計算資源是很小的。但并非所有情況都是這樣，下面介紹一種情況實例來說明問題。

圖1上圖為兩個1mm厚鈑金通過折彎形成的C型梁，通過焊接拼接在一起，兩個C型梁的截面方向均為開口朝外，下面通過該實例詳述創(chuàng)建該梁單元的方法。 1.抽取梁截面 將CAD文件導(dǎo)入hypermesh后如圖1所示，然后按照圖2進(jìn)入HyperBeam面板。

<p class="ql-align-justify">&nbsp;本案例是基于tcl語言實現(xiàn)用戶自定義的單元，并獲取單元的中心點，并依據(jù)單元中心點及單元節(jié)點創(chuàng)建坐標(biāo)系。具體實現(xiàn)過程見本案例的程序部分。</p><p class="ql-align-justify">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;詳情見收費的程序部分，凡購買本案例的朋友針對該案例有疑問，可私信，謝謝！

(2)對彎矩： 1.4.3 對懸臂梁的節(jié)點1處加載情況 1.4.4 一張圖表示規(guī)律總結(jié)總結(jié)上述各種情況，一圖表示如下： 1.5 三個有限元軟件的剪力彎矩方向1.5.1 局部坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系不重合的情況在有限元軟件中，梁在空間3維很多情況處于不同的角度不同的位置，也就是局部坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系不重合時

原因如下： 在ANSYS的梁單元截面定義中，ANSYS默認(rèn)梁單元中心線(單元坐標(biāo)系X軸)位于截面形心處，當(dāng)用戶用secplot繪制截面形狀時所出現(xiàn)的Centroid Y和Centroid Z即為截面形心相當(dāng)于截面定義原點的坐標(biāo)。如果兩個截面的這兩個坐標(biāo)不一致，就會出現(xiàn)類似上圖中的錯位現(xiàn)象！ 單元坐標(biāo)系X軸以截面形心位置為準(zhǔn) 那么截面原點位于哪個地方呢？

二者除個別參數(shù)外形式具有異曲同工之妙，因此本案例給出用ansys精確分析混凝土徐變的方法，案例背景模擬了一個混凝土PK梁特定工況下的徐變發(fā)生過程。

圖2 四面體單元體積坐標(biāo)的定義參數(shù)坐標(biāo)系下的形函數(shù)等于對應(yīng)的體積坐標(biāo)，四個節(jié)點對應(yīng)四個形函數(shù)，如下式，這樣就實現(xiàn)了自然坐標(biāo)系和物理坐標(biāo)系下的坐標(biāo)映射，如下式，同樣形函數(shù)也可以用于物理場的插值，公式（6）是位移場的插值表達(dá)式。

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(biāo)系的偏置更實用一點。也正是基于Abaqus和Nastran的優(yōu)缺點考慮，iSolver采用了Abaqus的局部坐標(biāo)系的偏置，同時和Nastran一樣可以對矩形或者L型等設(shè)置雙向偏置。

單元從自然坐標(biāo)系到物理坐標(biāo)系的映射為在進(jìn)行映射變換時候，要求單元兩個坐標(biāo)系下的節(jié)點編號要對應(yīng)。

一、前言 本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結(jié)點解與單元解的主要區(qū)別。

本次給大家?guī)淼闹饕獌?nèi)容是：如何使用UEL子程序中開發(fā)三節(jié)點平面梁單元？ 關(guān)于梁單元的介紹，我在之前的推文中介紹過如何用Matlab編制梁單元有限元程序，及兩節(jié)點的梁單元UEL子程序編制，感興趣的朋友可以點擊跳轉(zhuǎn)閱讀瀏覽。

軟件支持轉(zhuǎn)換的常見梁截面類型：角鋼 、工字鋼 、槽鋼 、T型材 、空心圓管 、實心圓管 、空心方管 、扁鋼 、外卷邊槽鋼 、Z型鋼 。另外，本軟件還支持慣性矩、慣性積等梁截面參數(shù)的梁截面類型轉(zhuǎn)換，但并不建議采用這種方式，因為本方式的結(jié)果精度受模型建立者的技術(shù)水平影響較大且不利于模型檢查。軟件支持坐標(biāo)系類型：直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系。

一、前言 本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結(jié)點解與單元解的主要區(qū)別。懸臂梁長度為60mm，其橫截面尺寸為H*B=10mm*6mm，材料為鋼材，牌號為Q235B，其=彈性模量為200Gpa，泊松比為0.3，其端部承受集中載荷P=100N，沿梁的長度方向承受均布荷載q=1N/mm2。如下圖所示。

一、前言 本文以如下圖所示的懸臂梁為例，介紹ANSYS后處理中的結(jié)點解與單元解的主要區(qū)別。懸臂梁長度為60mm，其橫截面尺寸為H*B=10mm*6mm，材料為鋼材，牌號為Q235B，其=彈性模量為200Gpa，泊松比為0.3，其端部承受集中載荷P=100N，沿梁的長度方向承受均布荷載q=1N/mm2。如下圖所示。