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1、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. TheoryReference》，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
2、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ShearDeflection），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
3、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,orDCG/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
4、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）face1(I-J)(-Y法线方向)face2(I-J)(+X切线方向)face3(I)(+X轴向)face4(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
5、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
6、了一些情况，有关求解输出的总体性介绍请见“SolutionOutput”，而有关结果内容察看的一些方法见“ANSYSBasicAnalysisGuide” 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OREL单元号YYNODES单元节点-I,JYYMAT单元材料号Y
7、YVOLU:单元体积NYXC,YC输出结果坐标Y3TEMP温度T1,T2,T3,T4YYPRES压力P1atnodesI,J;偏移量1atI,J;P2atI,J;偏移量2atI,J;P3atI;P4atJYYSDIR轴向直接应力11SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力11SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力11SMAX最大应力(直接应力+弯曲应力)11SMIN最小应力(直接应力-弯曲应力)11EPELDIR端部轴向弹性应变11EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变1
