7.3.3 用 BEAM44,BEAM188,BEAM189 单元模拟线模型
在用 BEAM44、BEAM188、BEAM189 单元划分线实体前，要定义一些属性，包括：
生成梁单元的材料设置属性点； 要划分线的梁单元类型；
以梁单元的轴向为基准的截面定位；参见《ANSYS Modeling and Meshing Guide》§7.5.2；
生成梁单元的截面号。
使用 LATT命令将这些属性与选择的线实体关联： 命令：LATT,MAT,,TYPE,,KB,,SECID Lines
GUI: Main Menu>Preprocessor>-Attributes-Define>Picked
其中：
MAT--与所选择的尚未划分网格的线关联的材料号； TYPE--与所选择的尚未划分网格的线关联的类型号；
KB--对应于模型中的关键点号。所生成的梁单元的横截面按这样定向，梁的Z轴将位于由线的两端点和该关键点定义的平面；
SECID--与SECTYPE 命令定义的梁横截面相对应，截面号由 SECNUM 指定。
7.4 建立截面 有两类梁截面： 一般截面； 自定义截面。
自定义截面可用标准的几何形状和单个材料来描述。自定义截面可由任意几何形状定义，还可以包含若干各向同性材料。
7.4.1 使用梁工具生成通用横截面
SECTYPE、SECDATA和 SECOFFSET命令(Main Menu> Preprocessor>-Beam-Common Sectns)，都与GUI上的梁工具(BEAM TOOL)关联。梁工具的样式取决于所选择的梁横截面子形状：
图7-3 梁工具对话框(包括子类型下拉框)
梁工具的顶部，是截面形状号(以及截面名)[SECTYPE]，中部是需要时定义截面偏移的信息[SECOFFSET]，底部是截面几何形状信息[SECDATA]。SECDATA命令定义的尺寸取决于所选子类型。可以单击梁工具下的 Help 按钮获取所选截面的帮助信息。在SECDATA 命令描述中，也有对截面形状尺寸的说明。
7.4.2 通过用户定义网格建立自定义截面
如果用户要定义不常用的截面，必须建立用户网格文件。为了建立用户网格文件，首先要建立一个2D实体模型，然后用 SECWRITE 命令保存(Main Menu>Preprocessor> Sections> -Beam- Write Sec Mesh)。下面讨论这一过程： 1、建立所有Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-)。
的
区
域
(Main
2、把区域重叠(Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Operate> -Booleans-Overlap >Areas)，或粘合在一起(Main Menu>Preprocessor>
-Modeling-Operate>-Booleans-Glue>Areas)。
3、保存模型。
4、对所有线设置划分数(Main Menu>Preprocessor> -Meshing-Size Cntrls>-Lines-Picked Lines or use the MeshTool)。
5、选择“Main Menu>Preprocessor>Sections>-Beam-Write Sec Mesh”，出现拾取框，拾取格子的面。 6、ANSYS 在该面建立格子。在分网期间，ANSYS 可能显示不佳形状的信息，可以忽略这些信息。但是也可能看到“Unable to mesh area....”信息。如果这样，把所有面上的单元清除(Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Clear> Areas)，并重复第4、5步。
7、在“Write Section Library File”对话框中，用一个唯一的文件名保存“.SECT”文件。然后按“OK”。 8、读入用户网格文件(Main Menu>Preprocessor>Sections> -Beam-Custom Sectns> Read Sect Mesh)，计算截面特性。
注意--即使已经设置了 LESIZE, 也将看到这样的信息：“Line element sizes may need to be specified for desired cross-section mesh. Please refer to the LESIZE command.”如果已经设置了线单元的尺寸，按“Close”继续。如果还未设置，则应用 LESIZE 命令及合适的信息。
7.4.3 用网格加密和多种材料建立自定义截面
在进行分析时，用户可能需要加密截面网格。可以定义含多种材料的截面来代表层状、加筋、或传感器。在定义一个多种材料的截面时，需要指定每一个截面格子的材料，也可以取出以前建立的截面来修改。
按如下步骤建立自定义的加密网格或含多种材料的截面：
1、从ANSYS 数据库读入一个常用截面(Main Menu>Preprocessor>Sections> Custom Sectns>Edit/Compsite > Edit Common)，或者从“.SECT”文件读入自定义截面(Main Menu>Preprocessor>Sections> Custom Sectns>Edit/Compsite > Edit Custom)。
2、ANSYS 在图形窗口显示 MESH200 图。
3、对截面网格进行加密(Main Menu>Preprocessor>Sections>Custom Sectns>Edit/ Compsite>Refine Mesh) 。
4、修正格子材料(Main Menu>Preprocessor>Sections> Custom Sectns>Edit/ Compsite> Modify Material)，如果要建立多种材料的截面，先定义材料。这是计算剪切修正系数和材料质心所需要的。
5、用 SECWRITE 命令(Main Menu>Preprocessor>Sections>Custon Sectns>Edit/ Built-up>Save)，把截面保存为一个“.SECT”文件。
6、读入用户网格文件(Main Menu>Preprocessor>Sections> Custom Sectns>Edit/Compsite > Read Sect Mesh)，计算截面特性以及在分析中应用自定义截面。
注意--如果用户在建立截面后，重新定义材料，必须再用 SECTYPE 和 SECREAD 命令重新计算截面。
注意—当截面含多种材料，并且通过 /ESHAPE 命令来产生应力等值线(或其他量 )时，应力将通过材料边界平均。为了限制这种行为，在材料边界上采用小的横截面格子。
7.4.4 定义复合截面
复合截面是指最少包含两种材料和用户定义网格的截面。在建立复合截面时，要在执行SECTYPE 和SECDATA 命令前定义材料。这是计算剪力修正系数、材料质心和剪切中心所需要的。
注意--如果在建立截面后，重新定义材料，必须应用 SECDATA 命令重新计算截面。
用户可以把复合截面保存为自定义截面。参见§7.4。 7.5 管理横截面和用户网格库
常用截面的数据如 CHAN 和RECT 可以保存在截面库中。为了建立标准的截面以备后用，可以建立一个或多个截面，编辑 Jobname.LOG 文件，并把合适的 SECTYPE, SECDATA,和SECOFFSET 命令拷贝到扩展名为“.SECT” 的各个文件中。这些预定义的截面，以后可用 /SECLIB 命令(Main Menu>Preprocessor>Sections>Section Library>Import Library)读入模型。
7.6 横向扭转屈曲分析实例(GUI方式)
可以用 BEAM188 和 BEAM189 单元来模拟直梁的弯曲和剪切，也可以模拟梁的横向扭转屈曲。为了建立这一模型，需要建立足够密的梁单元网格。典型地，需要用一系列的梁单元来模拟一根直梁。如图7-4 所示。
