2024年5月2日发(作者：)

Ansys中文帮助-单元详解-BEAM189

BEAM189—3-D二次有限应变梁

MPMESTPRPPED

元素描述

BEAM189适合于细长的stubby/thick的梁结构。元素基于Timoshenko梁理

论。包含切应变。

BEAM189是二次（3-节点）3-D梁元素。BEAM189每个节点有6到7个自由

度，自由度的具体数目取决于KEYOPT（1）。当KEYOPT（1）=0（默认）时，每

个节点有6个自由度。即x，y，和z方向的平动和绕其的转动。当KEYOPT（1）

=1时，会加上第7个自由度（翘曲量）。

此元素能很好的适用于线性，大转角，和非线性大应变的情况。

BEAM189包含有应力刚度，在默认情况下，任何分析中NLGEOM，ON。应

力刚度使得元素能够进行弯曲（flexural），侧向弯曲（lateral），和扭转稳定性

（torsional stability）的分析。

BEAM189能够用SECTYPE，SECDATA，SECOFFSET，SECWRITE，andSECREAD

定义任何截面形状。（支持）弹性（elasticity），潜变（creep），和塑性（plasticity）

的特性。

BEAM189 3-D二次有限应变梁

输入数据

元素的几何形状，节点位置与坐标系统均如图BEAM189所示。BEAM189在

全局坐标系中由节点I，J，和K来定义。节点L是元素所必需的方向定义节点。

关于元素划分中的方向节点，详见GeneratingaBeamMeshWithOrientationNodes

于ANSYSModelingandMeshingGuide中。同样于同一本书在QuadraticElements

（

MidsideNodes

）

可见关于中节点（midsidenodes）的描述。在LMESH和LATT

命令描述中可见节点L的自动生成。关于低次（low-order）梁可见BEAM188。

此梁元素在空间中是单维的线元素。截面形状用SECTYPE和SECDATA命令

（可见ANSYSCommandsReference）独立描述。每一个截面形状均特定一个ID号

（SECNUM）。截面号是特定的元素属性。

梁元素是基于Timoshenko梁理论的，这是一个一阶切应变理论：横向切应

变在截面中是常量；也就是说截面在变形后仍是平面。BEAM188是一阶

Timoshenko梁元素，它用一个点在长度上来（代替截面）。应此当在节点I和J

上使用SMISC参数的话会显示每个端点节点的形心。BEAM188能被用于细长

（slender）或粗壮（stout）的梁。因为一阶切应变理论的限制，自有适当厚度的

梁能被分析。梁结构上的细长比（GAL

2

/（EI））能够用来判断是否采用此元素：

G

A

L

EI

切变模数

截面面积

构件长度

弯曲刚度

在整体（偏移）距离而不是单个元素的情况下记录这个比值是重要的。

悬臂