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发表于 2006-3-31 10:57:04
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来自 上海
Re:ANSYS命令翻译,每条加1-3分
单元翻译加分吗?
Beam3二维弹性单元特性
Beam3单元描述:
Beam3单元是一种可承受拉、压、弯作用的单轴单元。单元的每个节点有三个自由度,即沿x,y方向的线位移及绕Z轴的角位移。本单元更详细的说明见《ANSYS, Inc. Theory Reference》,其它的二维梁单元还有塑性梁单元Beam23及非对称变截面梁Beam54。
Beam3单元几何图形:
Beam3输入数据:
上图给出了单元的几何图形、节点位置及坐标系统。单元由两个节点、横截面面积、横截面惯性矩、截面高度及材料属性定义。。初始应变通过Δ/L给定,Δ为单元长度L(由I,J节点坐标算得)与0应变单元长度之差。
如果不计环向作用本单元也可进行轴对称体的分析,如对螺栓、带缝圆柱等。在轴对称分析时输入的面积和惯性矩应是全截面的。剪切变形量(SHERAR)是可选的,如给SHERAR赋值为0则表示忽略剪切变形(相关细节见Shear Deflection),当然剪切模量(GXY)只有在考虑剪切变形时才起作用。单元还可在实常数ADDMAS中输入单位长度的附加质量。
“节点与单元荷载”一节对“单元荷载”有专门介绍。可以在本单元的表面施加面荷载,如上图中带圈数字所示,其中箭头指向为面荷载作用正向。横向均布压力的单位为力每单位长度,端点作用的压力应以集中力的形式输入。KEYOPT(10)用来控制线性变化的横向压力相对单元节点的偏移量。可在单元几何图形的四个角上设定温度值,其被当做体荷载处理。第一个角上的温度T1的默认值为TUNIF,如其它角的温度未给定时其默认值等于第一个角的温度,如给定了T1和T2则T3的默认值为T2,T4的默认值为T1。
KEYOPT(9)用来控制两节点中间部分相关值的输出情况,值是按平衡条件得出的。但在下列情况下这些值不能得到:
l 考虑应力硬化时TIF,ON];
l 一个以上的部件作用有角速度时OMEGA];
l 通过命令CGOMGA, DOMEGA, or DCG/MG作用了角速度或加速度时。
BEAM3输入参数汇总:
节点:I, J
自由度:UX, UY, ROTZ
实常数:
AREA – 横截面面积
IZZ – 截面惯性矩
HEIGHT – 截面高
SHEARZ – 剪切变形系数
ISTRN – 初始应变
ADDMAS – 每单位长度附加质量
说明:剪切变形系数=0,则在单元的Y方向没有剪切变形。
材料属性:EX, ALPX, DENS, GXY, DAMP
表面荷载:
压力-(括号内为压力正值作用方向)
face 1 (I-J) (-Y法线方向)
face 2 (I-J) (+X切线方向)
face 3 (I) (+X 轴向)
face 4 (J) (-X 轴向)
(如输入的压力为负值表示与几何模型图中方向反向作用)
体荷载:
温度作用 -- T1, T2, T3, T4
特性:
应力强化
大变形
单元生、死
单元选项:
KEYOPT(6) 控制杆件力和力矩输出的选项:
0 -- 不输出力和力矩
1 -- 在单元坐标系中输出力和力矩
KEYOPT(9) 用于控制该单元位于节点I,J中间点的数据输出
N -- 输出N个中间位置数据(N = 0, 1, 3, 5, 7, 9)
KEYOPT(10) 用于控制SFBEAM指令时线性变化的压力的偏移量的输入方法:
0 -- 以长度为单位,直接输入压力相对于I,J节点的偏移量
1 – 以偏移量与单元长度的比值为单位(0~1),用相对值形式输入偏移
BEAM3输出数据:
求解输出信息主要包括两部分:
l 节点位移含全部节点解
l 单元其它输出信息见“BEAM3单元输出信息表”
“BEAM3应力输出图”说明了一些情况,有关求解输出的总体性介绍请见“Solution Output”,而有关结果内容察看的一些方法见“ANSYS Basic Analysis Guide”
BEAM3应力输出图
以下“单元输出信息表”中第一列给出了各输出项的名称,用命令ETABLE(POST1)及ESOL(POST26)可定义这些变量用于查询。第三列表示某一变量值是否在输出文件中给出,第四列某一变量值是否在结果文件中给出。
无论是第三还是第四列,“Y”表示可以输出,列中的具体数值则表示在满足特定条件时才输出,而“-”则表示不输出。
单元输出信息表
名称
定义
O
R
EL
单元号
Y
Y
NODES
单元节点- I, J
Y
Y
MAT
单元材料号
Y
Y
VOLU:
单元体积
N
Y
XC, YC
输出结果坐标
Y
3
TEMP
温度 T1, T2, T3, T4
Y
Y
PRES
压力 P1 at nodes I,J; 偏移量1 at I,J;P2 at I,J; 偏移量2 at I, J; P3 at I; P4 at J
Y
Y
SDIR
轴向直接应力
1
1
SBYT
梁内单元+Y面上的弯曲应力
1
1
SBYB
梁内单元-Y面上的弯曲应力
1
1
SMAX
最大应力(直接应力+弯曲应力)
1
1
SMIN
最小应力(直接应力-弯曲应力)
1
1
EPELDIR
端部轴向弹性应变
1
1
EPELBYT
梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
1
1
EPELBYB
梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
1
1
EPTHDIR
端点轴向热应变
1
1
EPTHBYT
梁内单元+Y面上的弯曲热应变
1
1
EPTHBYB
梁内单元-Y面上的弯曲热应变
1
1
EPINAXL
单元初始轴向应变
1
1
MFOR(X, Y)
单元坐标系中X,Y方向的力
2
Y
MMOMZ
单元坐标系中Z方向的弯矩
2
Y
说明:
1、每个单元的节点I,J及中间点(见KEYOPT(9))均列出该项结果;
2、如果KEYOPT(6) = 1;
3、仅在几何中心作*GET的一个项目可用。
“BEAM3项目和序号表”中列出了在后处理中可通过ETABLE命令加参数及数字序号的方法定义可列表察看的有关变量的细则。详细参见《ANSYS基本分析指南》中有关“The General Postprocessor (POST1)”和“The Item and Sequence Number Table”部分。下面是表格“BEAM3项目和序号表(KEYOPT(9)=0)”到“BEAM3项目和序号表(KEYOPT(9)=9)”的一些使用说明:
Name
指在“BEAM3单元输出信息表”中的有关变量。
Item
命令ETABLE中使用的参数。
E
单元数据为常数或单值时对应的序号。
I,J
节点I,J所对应的数字序号。
ILN
中间点的的顺序号
BEAM3项目和序号表(KEYOPT(9) = 0)
Output Quantity Name
(变量名)
ETABLE 和 ESOL命令输入项
Item
E
I
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
7
-
-
SMAX 最大应力(直接应力+弯曲应力)
NMISC
-
1
3
SMIN 最小应力(直接应力-弯曲应力)
NMISC
-
2
4
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
P1 压力1在节点 I,J间
SMISC
-
13
14
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
15
16
P2 压力2在节点 I,J间
SMISC
-
17
18
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
19
20
P3 压力3
SMISC
-
21
-
P4 压力4
SMISC
-
-
22
Pseudo Node(假节点)
1
2
3
4
TEMP 温度
LBFE
1
2
3
4
BEAM3项目和序号表(KEYOPT(9) = 1)
Output Quantity Name
(变量名)
ETABLE 和 ESOL命令输入项
Item
E
I
ILI
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
7
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
8
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
9
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
7
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
8
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
9
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
7
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
8
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
9
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
10
-
-
-
SMAX 最大应力(直接应力+弯曲应力)
NMISC
-
1
3
5
SMIN 最小应力(直接应力-弯曲应力)
NMISC
-
2
4
6
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
13
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
14
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
18
P1 压力1在节点 I,J间
SMISC
-
19
-
20
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
21
-
22
P2 压力2在节点 I,J间
SMISC
-
23
-
24
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
25
-
26
P3 压力3
SMISC
-
27
-
-
P4 压力4
SMISC
-
-
-
28
Pseudo Node(假节点)
1
2
3
4
TEMP 温度
LBFE
1
2
3
4
BEAM3项目和序号表(KEYOPT(9) = 3)
Output Quantity Name
(变量名)
ETABLE 和 ESOL命令输入项
Item
E
I
IL1
IL2
IL3
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
7
10
13
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
8
11
14
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
9
12
15
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
7
10
13
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
8
11
14
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
9
12
15
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
7
10
13
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
8
11
14
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
9
12
15
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
16
-
-
-
-
-
SMAX 最大应力(直接应力+弯曲应力)
NMISC
-
1
3
5
7
9
SMIN 最小应力(直接应力-弯曲应力)
NMISC
-
2
4
6
8
10
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
13
19
25
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
14
20
26
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
18
24
30
P1 压力1在节点 I,J间
SMISC
-
31
-
-
-
32
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
33
-
-
-
34
P2 压力2在节点 I,J间
SMISC
-
35
-
-
-
36
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
37
-
-
-
38
P3 压力3
SMISC
-
39
-
-
-
-
P4 压力4
SMISC
-
-
-
-
-
40
Pseudo Node(假节点)
1
2
3
4
TEMP 温度
LBFE
1
2
3
4
BEAM3项目和序号表(KEYOPT(9) = 5)
Output Quantity Name
(变量名)
ETABLE 和 ESOL命令输入项
Item
E
I
IL1
IL2
IL3
IL4
IL5
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
7
10
13
16
19
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
8
11
14
17
20
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
9
12
15
18
21
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
7
10
13
16
19
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
8
11
14
17
20
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
9
12
15
18
21
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
7
10
13
16
19
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
8
11
14
17
20
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
9
12
15
18
21
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
22
-
-
-
-
-
-
-
SMAX 最大应力(直接应力+弯曲应力)
NMISC
-
1
3
5
7
9
11
13
SMIN 最小应力(直接应力-弯曲应力)
NMISC
-
2
4
6
8
10
12
14
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
13
19
25
31
37
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
14
20
26
32
38
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
18
24
30
36
42
P1 压力1在节点 I,J间
SMISC
-
43
-
-
-
-
-
44
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
45
-
-
-
-
-
46
P2 压力2在节点 I,J间
SMISC
-
47
-
-
-
-
-
48
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
49
-
-
-
-
-
50
P3 压力3
SMISC
-
51
-
-
-
-
-
-
P4 压力4
SMISC
-
-
-
-
-
-
-
52
Pseudo Node(假节点)
1
2
3
4
TEMP 温度
LBFE
1
2
3
4
BEAM3项目和序号表(KEYOPT(9) = 7)
Output Quantity Name
(变量名)
ETABLE 和 ESOL命令输入项
Item
E
I
IL1
IL2
IL3
IL4
IL5
IL6
IL7
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
7
10
13
16
19
22
25
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
8
11
14
17
20
23
26
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
9
12
15
18
21
24
27
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
7
10
13
16
19
22
25
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
8
11
14
17
20
23
26
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
9
12
15
18
21
24
27
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
7
10
13
16
19
22
25
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
8
11
14
17
20
23
26
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
9
12
15
18
21
24
27
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
28
-
-
-
-
-
-
-
-
-
SMAX 最大应力(直接应力+弯曲应力)
NMISC
-
1
3
5
7
9
11
13
15
17
SMIN 最小应力(直接应力-弯曲应力)
NMISC
-
2
4
6
8
10
12
14
16
18
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
13
19
25
31
37
43
49
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
14
20
26
32
38
44
50
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
18
24
30
36
42
48
54
P1 压力1在节点 I,J间
SMISC
-
55
-
-
-
-
-
-
-
56
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
57
-
-
-
-
-
-
-
58
P2 压力2在节点 I,J间
SMISC
-
59
-
-
-
-
-
-
-
60
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
61
-
-
-
-
-
-
-
62
P3 压力3
SMISC
-
63
-
-
-
-
-
-
-
-
P4 压力4
SMISC
-
-
-
-
-
-
-
-
64
Pseudo Node(假节点)
1
2
3
4
TEMP 温度
LBFE
1
2
3
4
BEAM3项目和序号表(KEYOPT(9) = 9)
Output Quantity Name
(变量名)
ETABLE 和 ESOL命令输入项
Item
E
I
IL1
IL2
IL3
IL4
IL5
IL6
IL7
IL8
IL9
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
7
10
13
16
19
22
25
28
31
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
8
11
14
17
20
23
26
29
32
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
7
10
13
16
19
22
25
28
31
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
8
11
14
17
20
23
26
29
32
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
7
10
13
16
19
22
25
28
31
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
8
11
14
17
20
23
26
29
32
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
34
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
SMAX 最大应力(直接应力+弯曲应力)
NMISC
-
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
SMIN 最小应力(直接应力-弯曲应力)
NMISC
-
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
14
20
26
32
38
44
50
56
62
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
18
24
30
36
42
48
54
60
66
P1 压力1在节点 I,J间
SMISC
-
67
-
-
-
-
-
-
-
-
-
68
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
69
-
-
-
-
-
-
-
-
-
70
P2 压力2在节点 I,J间
SMISC
-
71
-
-
-
-
-
-
-
-
-
72
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
73
-
-
-
-
-
-
-
-
-
74
P3 压力3
SMISC
-
75
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
P4 压力4
SMISC
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
76
Pseudo Node(假节点)
1
2
3
4
TEMP
LBFE
1
2
3
4
假设与限制:
l 梁单元必须位于X-Y平面内,长度及面积不可为0;
l 对任何形状截面的梁等效高度必须先行决定,因为弯曲应力的计算为中性轴至最外边的距离为高度的一半;
l 单元高度仅用于弯曲及热应力的计算;
l 作用的温度梯度假定为沿长度方向线性通过等效高度;
l 若不使用大变形时,转动惯量可为0。
BEAM3在软件各产品中的使用限制:
当使用以下产品时,BEAM3单元的使用还要受到以下限制:
ANSYS专业版:
· 不能计算阻尼材料.
· 体荷载不能为热流量.
· 能考虑的特性仅限应力硬化及大挠度两项。 |
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