ansys 中显示实体截面内力的方法

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1、ANSYS中显示实体截面内力的方法在 ANSYS 后处理中，对于梁单元，可以使用单元表直接得到梁的内力- 轴力、剪力、弯矩和扭矩。但是，对于实体模型，有时我们会需要计算梁方式的内力。其操作方法如下：考虑如下的模型：一根矩形梁，尺寸为 10*20*200；材料性能为： E=201000，μ=0.3。分别采用梁单元和实体单元进行计算   一、  工况 1      一端固支，另一端受集中力 P=1000。具体如下图：                         变形云图：                      以下计算截面 x=100 处的内力：    首先选择 x=10

2、0 处的所有节点：                         选择结果：共 16 个节点，梁元节点 1 个，实体元节点 15 个：                           创建 Component–Nodes_F&M     选择所有 X>100 的单元                         创建Component–Elem_F&M   然后可以分别绘制节点或单元，检查当前选择是否正确。   或者采用 list->Status->GlobalStatus 命令，查看当前选择实体的情况。    Plot->Elements 的结果：         

3、                                         Plot->Nodes 的结果                            列表的结果：                            然后进行节点计算以得到所选节点的合力和力矩：                           计算结果如下：                          注意这是梁元和实体单元一起的结果。 如果分别对梁元和实体单元进行计算，结果如下：     只有梁元时：                             只有实体单元时：   

4、                       与理论解的比较：   根据材料力学梁的理论，x=100 处的截面内力为：             FX=FZ=0             FY=1000            MX=1000*100=100000            MY=MZ=0 其中所有弯矩和扭矩都是相对截面质心计算的。   比较可见，对于采用梁元的模型，除了 MZ 以外，其余与理论解一致；对于实体单元模型，三个内力与理论一致，而弯矩中 MX 和 MZ 均与理论不一致，但 MZ 与 梁元模型一致。    问题出在哪里？查看上面列出内力的表格界面，发现其最下面

5、有一个：            SUMMATIONPOINT=0.0000    0.0000   0.0000      查看帮助文件，发现这个点是计算弯矩时的参考点，即所有弯矩都是相对该点计算的，这与理论解是相对截面质心进行计算完全不同。      考虑以下，如果按照截面质心计算会怎么样：      对于梁元，其质心在 100，0，0 处，相对质心的 Mz 应该是：           Mz=200000–1000*100=100000      对于实体元，其质心在 100，55，10 处，相对质心的 Mz 应该是：          Mz=200000–1000*10

6、0=100000相对质心的 Mx 应该是：          Mz=-10000+1000*10=0比较可见，相对质心的结果与理论值是一样的。              实际上，在帮助文件中已经说明，在计算截面内力之前，应该先设置 Spoint，即弯矩计算的参考点。下图给出了两种模型的参考点，即他们在 x=100 处的质心位置。                        再次分别计算两种模型的截面内力，结果如下：           对于梁元，Spoint 坐标为：  100， 0， 0                                           

7、对于实体单元，Spoint 坐标为：  100， 55， 10                                     可以看到，与理论解是一致的。 2.  工况 2为了进一步验证上述修正后的截面内力计算方法的正确性，再计算一个模型。模型的结构和上面模型相同，载荷和约束改为：两端铰支，沿整个梁长度受 y 向分布力 q=5。同样计算 x=100 处的截面内力。理论解：Fy=0；    Fx=Fz=0Mx=My=0；  Mz=ql2 /8=25000 两种模型的约束和载荷条件如下：梁元模型：