Kể từ phiên bản ANSYS 14, các kiểu phần tử thuộc họ phần tử Beam đã bị lược bỏ bớt, chỉ còn hai phần tử chủ đạo là Beam188 và Beam189

Phần tử Beam188 phù hợp cho việc phân tích các kết cấu dày (thick) từ mảnh đến vừa phải . Phần tử được dùng làm cơ sở cho dầm Timosenko. Bao gồm cả hiệu ứng biến dạng cắt.

BEAM188 là phần tử dầm tuyến tính hai Node trong không gian 3D với sáu bậc tự do tại mỗi Node. Bậc tự do tại mỗi Node bao gồm chuyển vị tịnh tiến theo ba phương x, y, v và góc xoay quanh ba trục x, y, x. Độ cong của mặt cắt ngang được giả thiết là tự do

Phần tử dầm này phù hợp cho hệ tuyến tính, góc quay lớn và hệ phi tuyến có biến dạng lớn.

BEAM188 bao gồm dạng của ma trận cứng, theo mặc định, trong mọi tình huống đều phân tích với NLGEOM,ON.Dạng của ma trận cứng cung cấp cho phần tử khả năng phân tích uốn, uốn ngang và vấn đề xoắn thuần thúy.

BEAM188 có thể được dùng với bất kỳ mặt cắt nào, định nghĩa bằng các lệnh  SECTYPE, SECDATA, SECOFFSETSECNUM . Mô hình đà hồi và mô hình dẻo biến cứng cũng được hỗ trợ (Không phân biệt kiểu mặt cắt ngang).

 

BEAM188 3-D: Phần tử dầm biến dạng tuyến tính

Bảng thông số đầu vào (Thông tin để định nghĩa phần tử)

 

Element Name BEAM188
Nodes I, J, K
Degrees of Freedom UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ
Real Constants Reserved, TYZ 1., TXZ 1., ADDMAS
Material Properties Orthotropic linear elastic properties or nonlinear material properties for plasticity.
Surface Loads Pressure:
face 1 (I-J) (-z normal direction),
face 2 (I-J) (-y normal direction),
face 3 (I-J) (+x tangential direction),
face 4 (I) (+x axial direction),
face 5 (J) (-x direction).
Use a negative value for loading in the opposite direction
Body Loads Temperatures: T(0,0), T(1,0), T(0,1) at each end node
Special Features Large deflection, Rotation, Large strains, Plasticity, Stress stiffening
KEYOPT(2) 0 – Default; cross section is scaled as a function of axial stretch; applies only if if NLGEOM,ON has been invoked
1 – Section is assumed to be rigid (classical beam theory)
KEYOPT(5) 0 – Default; symmetrized pressure load stiffness
1 – Unsymmetrical pressure load stiffness
2 – Ignore pressure load stiffness
Note-KEYOPT(6) through KEYOPT(9) are only active when OUTPR,ESOL is active. The strains reported in the element output, when keyopts 6,7,8,9 are active, are total strains. “Total” implies the inclusion of thermal strains. When the material associated with the element has plasticity, plastic strain and plastic work are also provided.
KEYOPT(6) Output control at element integration point.
0 – Default; output section forces, section strains, bending moments
1 – Same as KEYOPT(6)=2 plus current section area
2 – Same as KEYOPT(6)=1 plus element basis directions (x,y,z)
3 – Output section forces/moments and strains/curvatures extrapolated to element nodes
KEYOPT(7) Output control at section integration point.
(Not available when section subtype = ASEC)
0 – Default; none
1 – Maximum and minimum stresses/strains
2 – Same as KEYOPT(7)=1 plus stresses and strains at each section point
KEYOPT(8) Output control at section nodes
(Not available when section subtype = ASEC)
0 – Default; none
1 – Maximum and minimum stresses/strains
2 – Same as KEYOPT(8)=1 plus stresses and strains along the exterior boundary of the cross section
3 – Same as KEYOPT(8)=1 plus stresses and strains at each section node
KEYOPT(9) Output control for extrapolated values at element nodes and section nodes
(Not available when section subtype = ASEC)
0 – Default; none
1 – Maximum and minimum stresses/strains
2 – Same as KEYOPT(9)=1 plus stresses and strains along the exterior boundary of the cross section
3 – Same as KEYOPT(9)=1 plus stresses and strains at all section nodes

Thông số đầu ra (Trong quá trình tính toán)

 

Name Definition O R
EL Element number Y Y
NODES Element connectivity Y Y
MAT Material number Y Y
VOLU Volume Y Y
CENT: X,Y,Z Center location Y Y
AREA Area of cross-section 1 Y
SF Section forces 1 Y
SE Section strains 1 Y
S Section point stresses 2 Y
E Section point strains 2 Y

Kết quả xuất ra (Lênh ESOL và Etable)

Name Item I J
Axial Force SMISC 1 14
Bending Moment My SMISC 2 15
Bending Moment Mz SMISC 3 16
Torque Mx SMISC 4 17
Shear Force in XZPlane SMISC 5 18
Shear Force in XYPlane SMISC 6 19
Axial Strain SMISC 7 20
Curvature Kyy SMISC 8 21
Curvature Kzz SMISC 9 22
Torsion curvature Kxx SMISC 10 23
Transverse Shear Stain (XZ) SMISC 11 24
Transverse Shear Strain (XY) SMISC 12 25
Area of Cross Section SMISC 13 26

 

 Tài liệu tự học Ansys cơ bản và nâng cao

Khóa học Ansys cho người đi làm