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关于ANSYS中shell63单元弯矩的考题

关于ANSYSshell63单元弯矩的考题

问题描述:

在利用shell63单元进行内力分析后,在后处理里面是可以输出弯矩的,分别有MXMYMZ三个分量。但是在输出界面上有时候会觉得数据分布不是很合理,与想象的不大一样。在一个小题目中也遇到这个问题,不过一直没有把问题搞清楚。恰巧这次都市院的朋友问到这个问题,所以就花点时间做了一个考题。为以后遇到这个问题的朋友做点参考。

 

算例:

如图所示两块一样的板,利用shell63单元剖分20*20的单元。右边一个板方向是规则的XY方向,坐标一块板式斜45度方向。同样是一边固定约束,一边节点施加0.1KN的集中力。如图。

计算所得弯矩如下:

由计算结果可以看出,右边板的弯矩数据分布均匀,而且趋势与我们想象的概念一致。但是左边板的数据较乱,没有规则的趋势。

 

MX弯矩图

 

MY弯矩图

在上面模型的基础上,把左边板左右节点的局部坐标设置为与板形状相适应的垂直方式,见图。(没设置之前所有节点的局部坐标系都是与整体坐标系相同)

 

计算结果:有图可以看出,计算结果弯矩分布于数据较为合理,趋势与直观理解相同。而且,通过MXMY的数据还可以看出ansysMXMY的定义符合右手法则。

 

MX弯矩图

 

MY弯矩图

在模型二的计算结果中,把输出方式改为整体坐标系,则图形又和第一个模型相同。所以,ansysshell63单元默认弯矩输出是以整体坐标系输出的。而且,这样输出的弯矩不能作为配筋的数据。

 

MX弯矩图

 

MY弯矩图

其实,shell63单元弯矩输出是输出在节点上的,所以每个shell单元在边线上都有两个数据。所有节点的数据加起来才是真正的弯矩,才可以作为配筋用的数据。

顺便提一下,ANSYS帮助文件里关于弯矩的示意图是有点问题的,不符合右手法则。见下图:

  • quote 1.niming
  • 有限元理论求出的板单元的内力值都是单位长度的内力值,不是左右两边加起来。左右两边的内力值不应该有太大的差距,否则就要细分或者应力磨平处理。
  • 2010-5-10 17:33:34 回复该留言

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