關(guān)于工程梁結構有限元單元特性的探究論文

　　摘 要 本文采用在機械和建筑設計經(jīng)常利用到的梁結構為例。選取BEAM3、BEAM4、BEAM188單元建立模型進(jìn)行計算，其中作用載荷分別為常彎矩、一次彎矩和二次彎矩。從而為應對工程結構所需的數值計算，為方便安全的選取實(shí)際工程結構的梁?jiǎn)卧�提供幫助�?/p>

　　關(guān)鍵詞 懸臂梁 有限元 BEAM3 BEAM4 BEAM188

　　中圖分類(lèi)號：TU323.02 文獻標識碼：A

　　0引言

　　工程實(shí)踐中通常還是采用梁?jiǎn)卧�進(jìn)行結構分析。本文采用懸臂梁結構，其作為工程上一種較為常用的結構，在機械設計、建筑設計中常常出現。運用所學(xué)的理論知識對懸臂梁結構進(jìn)行受力分析，并與利用ANSYS中梁?jiǎn)卧�建立的懸臂梁結構的數值分析進(jìn)行對比，從而在設計時(shí)充分了解ANSYS中梁?jiǎn)卧�的特性，方便安全的選取實(shí)際工程結構中需要的梁?jiǎn)卧��?/p>

　　1梁?jiǎn)卧�介紹

　　ANSYS中的彈性梁?jiǎn)卧狟EAM3和BEAM4都是基于經(jīng)典梁理論的基本假設這一理論開(kāi)發(fā)的。由于忽略了橫向剪力和橫向正應變的影響，它只適用于長(cháng)梁。

　　對長(cháng)梁忽略了橫向剪切變形的影響但是對于短而粗的梁不應該被忽略。Timoshenko梁理論正是針對這一問(wèn)題而提出的。在A(yíng)NSYS中由此開(kāi)發(fā)的就是BEAM188和BEAM189單元。

　　2忽略剪切作用的梁結構分析

　　ANSYS提供了多種梁?jiǎn)卧獛煲赃m應不同的需要，它們的特點(diǎn)和適用范圍各不相同�，F通過(guò)算例分別選用四種梁?jiǎn)卧�的進(jìn)行梁結構的計算求解。

　　2.1 BEAM3

　　BEAM3單元廣泛應用于平面求解。懸臂梁結構BEAM3均布載荷作用下的彎矩云圖，見(jiàn)圖1。

　　2.2 BEAM4

　　利用BEAM4梁?jiǎn)卧�建立懸臂梁結構，彎矩云圖，見(jiàn)圖2。

　　2.3 BEAM188

　　采用不同的形函數的彎矩云圖見(jiàn)圖3和圖4。

　　3結論

　　參考文獻

　　[2] 張俊峰，郝際標，王連坤，潘陽(yáng)，曹婧. 基于A(yíng)NSYS的某拱形剛架極限承載力研究[J]. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，1：71-75.

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