ANSYS中BEAM189使用方法

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1、BEAM189 3-D三节点梁：MPMESTPRPRNDSDSS<><><><>PPEMEMFS产品限制BEAM189元素说明该BEAM189单元适合于分析细长到中等粗短/厚梁结构。该元素是基于Timoshenko梁理论，其中包括剪切变形效果。该元件提供无节制的翘曲和横截面的受限制翘曲的选项。该元素是在3-D的二次三节点梁单元。用默认设置，六个自由度的发生在每一个节点，这些包括在x，y和z方向和旋转围绕x，y和z方向的平移。一个可选的第七个自由度（横截面的翘曲）是可用的。该元件是非常适合于线性，大旋转，和/或大应变非线性应用。该元件的应力刚，默认情况下，在与NLGEOM，ON任何分析。所

2、提供的应力刚度使本单元能分析弯曲，横向及扭转稳定问题（用特征值屈曲或折叠的研究与弧长方法或非线性稳定）。弹性，塑性，蠕变等非线性材料模型的支持。与此元素类型相关联的横截面可以是内置了部分引用一个以上的材料。图189.1：BEAM189几何  BEAM189单元技术和使用建议BEAM189是基于Timoshenko梁理论，这是一个一阶剪切变形理论：横向剪切应变是通过横截面恒定的，也就是说，横截面保持平面和变形后的失真。该元件可用于纤细或粗壮的横梁。由于一阶剪切变形理论的局限，细长到中等厚度的光束可以被分析。使用一个梁结构（GAL2/（EI））的长细比，判断该元素的适用性，其中：Ğ剪切模量一

3、的横截面的面积L该成员的长度（而不是元素的长度）EI抗弯刚度使用一些全局距离的措施，而不是在单个元素的尺寸立足它计算出的比率。下图显示了悬臂梁受小费荷载横向剪切变形的估计。虽然结果不能外推到其他应用程序中，例如可以很好地充当一般准则。一个长细比大于30的建议。图189.2：横向，剪切变形预测      长细比（GAL2/（EI））季莫申科δ/δ欧拉-伯努利251.120501.0601001.03010001.003这些元素都支持横向剪切力和横向剪切应变之间的弹性关系。您可以使用SECCONTROL命令覆盖的横向剪切刚度的默认值。BEAM189不使用高阶的理论来解释变化的剪切应力的分布。

4、使用固体元素，如果这种影响必须加以考虑。BEAM189支持“内敛翘曲”分析，通过提供在每个梁节点第七自由度。默认情况下，BEAM189单元假定一个横截面的翘曲是足够小，它可能被忽略（KEYOPT（1）=0）。您可以通过使用KEYOPT（1）=1激活自由的翘曲程度。随着自由激活的翘曲度，每个节点有七个自由度：UX，UY，UZ，ROTX，ROTZ，ROTY和翘曲。用KEYOPT（1）=1，双力矩和bicurvature输出。不像其他的立方（埃尔米特）基于多项式的元素，BEAM189是基于二次多项式，因此，在规范的分布式压力负荷的偏移量是不allowed.BEAM189具有线性弯曲力矩的变化。

5、网格的细化建议，以适应这种负荷。BEAM189是计算效率高，并具有超收敛性质对于网格细化。例如，二次光束具有2点高斯积分是已知的相同的精度为埃尔米特元件。在实践中，当两个元素“抑制翘曲”走到一起成锐角，则需要夫妇的位移和旋转，但离开了面外翘曲脱钩。这通常是由具有两个节点的物理位置和使用的适当的约束实现的。这个过程是由ENDRELEASE命令，该命令解耦平面翘曲的出用于与横截面相交的角度大于20度的任意的相邻的元件变得更容易（或自动）。BEAM189允许改变在截面惯性属性轴向伸长的功能。默认情况下，该横截面面积的变化，使得该元件的体积变形后得以保留。默认值是适用于弹塑性应用。通过使用KEY

6、OPT（2），您可以选择保留的横截面不变或刚性。缩放不是一般的非线性梁截面（SECTYPE，GENB）的选项。为一致的负载向量，比用于刚度矩阵采用较高阶积分规则质量矩阵和评价。这些元素同时支持一致和集中质量矩阵。避免使用LUMPM，ON作为BEAM189是一个高阶的元素。一致质量矩阵默认情况下使用。每单位长度的附加质量可以是输入与ADDMAS部分控制。请参见“BEAM189输入汇总”。为扭转行为圣维南翘曲函数在未变形状态决定的，是用来甚至屈服后确定剪切应变。没有选项可用于在变形的构造重新计算分析和可能的局部塑性屈服的横截面中的横截面的扭转剪切配送。因此，大的非弹性变形，由于扭转载荷应及时

7、治疗，并证实慎用。在这种情况下，使用固体或壳单元另类造型建议。BEAM189输入数据几何形状，节点位置，坐标系和压力指示此元素如图189.1：BEAM189几何。BEAM189是由节点I，J和K在全局坐标系中定义的。节点L是一个优选的方式来定义的元素的定向。有关定位节点和梁划分网格的信息，请参阅生成梁网凭借在建模和分网指南取向的节点。此外，请参阅二次单元（中间节点）在同一手册，对用中间节点的。见LMESH和LATT命令描述的自动生成