ANSYS梁单元的理论基础及其选用方法
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王&青%&徐&港!
(%+三峡大学土木水电学院,湖北宜昌&,,-""!;!+华中科技大学土木与力学学院,武汉&,-""(,)摘要:介绍了梁理论的基本内容、基本假定和应用范围,以./010有限元分析软件提供的各种梁单元为具体分析对象,对其理论基础、使用条件进行了充分论述+以某一具体工程为例,对不同单元形式在求解精度、求解耗时及分析结果完整性等方面的差异进行了分析比较,深入讨论了造成这些差异的具体原因,并由此归纳出用./010进行梁柱体系分析时单元选用的一般方法和原则+关键词:./010;&梁单元;&梁理论;&有限元分析
中图分类号:23-%&&&文献标识码:.&&&文章编号:%)(!$’,45(!""#)",$"--)$"#
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8’9:()50&./010;&QA7RA@ARA8SM;&QA7RSLA?HF;&B;8;SAA@ARA8S787@FM;M&&梁单元是用有限元法进行梁柱体系分析时最常采用的单元,目前各种流行的大型有限元软件基于不同的力学模型,针对不同的问题提供了多种梁单元+那么分析具体问题时如何进行选择?选择的依据是什么?选用不同的单元对分析结果会带来多大的影响?这些问题直接影响到分析结果的有效性和准确性,应该引起使用者的高度重视+
目前,./010软件已经成为土木建筑行业>.K仿真分析软件的主流,为土木工程师提供了功能强大且方便易用的分析手段
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于轴线方向)尺寸大得多的构件+梁$柱杆件是指同时承受弯矩(或横向力)和轴力作用的构件,其中以承受弯矩为主的构件称为梁,而以承受轴向压力为主的梁、柱受力分析的理论基础是相同构件称为柱+所以,
的,均基于梁理论+梁理论一般分为K<@AH$WAH8?<@@;梁理论和2;R?MLA8T?梁理论两种,其中K<@AH$WAH8?<@@;梁理论即经典梁理论(也称工程梁理论)建立在如下假定的基础上:(%)变形前垂直于梁中心线的平截面,在梁受载荷而弯曲变形时仍然保持为平面;(!)横截面上没有变形后的横截面仍垂直于中性层;(-)任何伸长或缩短,即这些平面为刚性平面+在满足这些条件时,梁的弯曲变形可通过梁中心线的变形表
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+应用示,相当于可用一条空间曲线来代表一根梁
+
;<梁理论
杆件是指轴线(长度方向)尺寸远比横向(垂自
收稿日期:!""#$"#$%"
作者简介:王&青(%’()*),女,讲师,硕士+万方数据
这种梁理论可大大减少变量数目,
简化计算工作量,