ANSYS如何构建刚性梁

方法：2D 梁单元节点：UX、UY 和 ROTZ;

3D 梁单元节点自由度。

UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ 和 WARP

板壳单元实际上有 5 个自由度：UX、UY、UZ、ROTX 和 ROTY。 引入了第6个，即平面内旋转自由度rotz，其含义与梁单元的rotz不同。

2D 实体单元节点自由度：UX 和 UY;

3D 实体单元节点自由度：UX、UY 和 UZ。

由于梁和壳单元节点的自由度或物理意义不同，因此有必要考虑梁单元与板壳单元和块体单元连接时的自由度。

梁与壳体的连接可分为以下四种情况：

梁单元与壳单元铰接。

情况; 当 2D 梁单元首次连接到 2D 实体单元时;

3D梁单元刚好连接到板壳单元的情况;

3D 梁单元首次连接到 3D 实体单元时的情况。

1.梁单元与壳单元铰接。

由于梁单元的平移自由度与实体单元具有相同的物理意义，因此当梁单元与实体单元铰接时，只要有公共节点，就不需要约束方程。 或者，如果存在没有公共节点但具有重合节点的节点，则可以直接耦合节点的平移自由度。

梁单元与板和壳单元具有相同的物理含义，因为它们具有 5 个自由度，因此当单元之间有公共节点时，它们不是铰链的，而是 rotz 以外的刚性连接。 如果要将梁单元与板壳单元铰接，则必须采用主从节点方法，即没有公共节点，但节点建立在同一位置，然后耦合平移自由度。 或者，对于具有节点自由度释放的梁，释放适当的节点自由度。

2.二维梁单元和二维实体单元刚性连接处理方法：

约束方程法。

假想梁法。 MPC方法等

原理：建立自由度之间关系的方程。

注意：由于所建立的自由度之间的关系都是基于局部区域的节点，因此获得的结果可能会导致局部范围内的应力集中，在后处理中应考虑到这一点。

3.3D 梁单元刚好连接到板和壳单元。

梁单元具有相同的物理意义，因为板壳单元具有 5 个自由度，因此当单元之间存在公共节点时，只需要建立梁单元自由度 rotz 与板壳单元的其他自由度之间的约束方程。

3D 梁单元与板和壳单元的刚性连接：

光束垂直于壳面或穿过壳面。

梁包含在壳面内。

梁位于壳面内，但不包含壳面。

梁垂直于壳面或穿过壳面的条件。

当光束垂直于壳面或穿过壳面时，可以建立梁单元自由度rotz与板壳单元的其他自由度之间的约束方程。

网上提到的自由度耦合，是指梁单元与壳单元或实体单元组合使用时，梁单元作为刚性梁，由于单元之间的自由度不同，需要自由度耦合或约束方程。

如果只需要刚性梁，则只需要设置较大的弹性模量。

刚性梁可能是通过设置梁元件的弹性模量来实现的。

一些光束单元由实数常数定义，如 beam3、beam4 等;

一些梁单元通过横截面来定义梁横截面，例如梁 188、梁 189 等。

详情请参见下图

您需要确认的第一件事是您提供了正确的数据。 ANSYS的单元系统是更易出错的领域之一。 例如，如果您的模型给出的表面载荷为 40kN，如果之前的所有值都在 SI 系统中，那么在给定的压力下，应将其添加到面积中，并输入值：

40 000.当然，您必须确保输入的 EX 单元是 PA 等。

第二点是 solid45 的单位模型如下所示：

从描述来看，它完全可以解决您的问题。 所以单位模型没有问题。 请确认网格的粗细，尝试对网格进行横向和纵向加密，然后看看计算结果是否接近3MPa？

根据这两点，你试试，如果有问题，最好把贴纸说明一下，越详细越好。 欢迎来到交易所。