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1、梁单元、板单元及实体单元悬臂梁(Beam&Plate&SolidElements)北京迈达斯技术有限公司目录简要1设定操作环境1输入材料和截面数据2定义材料2定义截面2定义厚度2建立悬臂梁模型3输入梁单元3输入板单元4输入实体单元5修改单元坐标系6分割单元7输入边界条件8输入荷载9运行结构分析12查看分析结果13查看反力13查看变形和位移14查看内力15查看应力19简要本例题介绍使用梁单元、板单元、实体单元来建立悬臂梁，并查看各种单元分析结果的方法。模型如图1所示，截面为长方形(0.4mx1m)，长20m。固定端梁单元长:20m板单元0.
2、4m材料:C30实体单元1m图1.悬臂梁模型设定操作环境打开新项目(新项目)，保存(保存)为‘Cantilever.mcb’。文件/新项目文件/保存(悬臂梁)单位体系做如下设置。工具/单位体系长度>m;力>tonf¿2-22输入材料和截面数据定义材料模型/材料和截面特性/材料类型>混凝土;规范>GB-Civil(RC);数据库>30¿定义截面使用UserType，输入实腹长方形截面(0.4m×1m)。模型/材料和截面特性/截面数据库/用户名称>SR;截面类型>实腹长方形截面用户;H(0.4);B(1)¿定义厚度²对于面内厚度和面外厚度的说
3、明请参考在线帮助手册。模型/材料和截面特性/厚度数值厚度号(1);面内和面外(0.4)¿图2.定义材料图3.定义截面图4.定义厚度2-22建立悬臂梁模型输入梁单元使用扩展功能建立梁单元。标准视图,自动对齐(开),单元号(开)模型/节点/建立坐标(0,0,0)¿模型/单元/扩展单元全选扩展类型>节点à线单元单元属性>单元类型>梁材料>1:30;截面>1:SR;BetaAngle(0)生成形式>复制和移动;复制和移动>等间距dx,dy,dz(20,0,0);复制次数(1)¿图5.输入梁单元2-22输入板单元首先将梁单元复制到板单元的输入位置后
4、，通过扩展功能将梁单元扩展成板单元。模型/单元/复制和移动选择最新建立的个体形式>复制移动和复制>等间距;dx,dy,dz(0,0.5,-2)复制次数(1)¿模型/单元/扩展单元选择最新建立的个体²选择Remove的话，复制的梁单元被扩展后会自动被删除。选择Move的话，该梁单元会移动到生成的板单元的末端。扩展类型>线单元à平面单元目标>移动(on)²单元属性>单元类型>板单元材料>1:30;厚度>1:0.4生成形式>复制和移动复制和移动>等间距dx,dy,dz(0,-1,0);复制次数(1)¿图6.利用复制的梁单元建立板单元2-22输入
5、实体单元使用同样的方法，将板单元复制到实体单元的输入位置后，通过扩展功能将板单元扩展成实体单元。模型/单元/复制和移动选择最新建立的个体模型>复制复制和移动>等间距;dx,dy,dz(0,0,-1.5)复制次数(1)¿模型/单元/扩展单元选择最近建立的个体扩展类型>平面单元à实体单元目标>移动(on)单元属性>单元类型>实体材料>1:30生成类型>复制和移动复制和移动>等间距dx,dy,dz(0,0,-0.4);复制次数(1)¿图7.输入实体单元模型2-22修改单元坐标系单元的内力是以相应单元的单元坐标系为准输出的，因此适当地赋予单元坐标
6、系，可使查看结果变得更为方便本例题中使用ChangeElementParameters功能将所有单元的坐标系修改为统一的单元坐标系。显示单元>局部坐标轴(开)模型/单元/修改单元参数全选参数类型>修改单元坐标轴模型>参考单元>(1)8与参考单元对齐坐标轴优先顺序>1st(Loc-z);2nd(Loc-y)¿修改前修改后图8.修改板单元和实体单元的单元坐标系2-22分割单元板单元和实体单元的大小会影响分析结果的精度。这里将板单元按单元坐标系的x方向分割成20份，将实体单元按单元坐标系的x,y方向分别分割成40份和2份。模型/单元/分割单元单
7、选(单元:3)分割>单元类型>平面;等间距x方向分割数量(20)y方向分割数量(1)¿单选(单元:5)分割>单元类型>实体;等间距x方向分割数量(40)y方向分割数量(2)z方向分割数量(1)¿显示单元>局部坐标轴(off)图9.被分割的板单元和实体单元2-22输入边界条件输入各单元模型的边界条件（固定端）。模型/边界条件/一般支撑平面选择平面>YZ平面;X坐标(0)8¿²实体单元没有旋转自由度，因此不需约束。但由于是和其他单元一同定义边界条件，因此方便约束所有自由度。选择>添加支撑条件类型>D-All(开),R-All(开)¿图10.输
8、入悬臂梁的边界条件2-22输入荷载对于梁单元使用ElementBeamLoads功能，对于板单元和实体单元使用PressureLoads功能按悬臂梁的重力方向(GCS–Z轴)输入1tonf/m
