2024年5月2日发(作者：)

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BEAM188中文说明

BEAM188 — 3-D 线性有限应变梁

（基于Ansys 5.61的help）

MP ME ST PR PP ED

元素描述

BEAM188 适用于分析细长的梁。 元素是基于Timoshenko 梁理论的。 具有

扭切变形效果。

BEAM188 是一个二节点的三维线性梁。 BEAM188 在每个节点上有6或7个

自由度，（自由度）数目的变化是由KEYOPT(1)来控制的。当 KEYOPT(1) = 0

时 (默认), 每节点有6个自由度。 分别是沿x,y,z的位移及绕其的转动。 当

KEYOPT(1) = 1时,会添加第七个自由度 (翘曲量) 。

此元素能很好的应用于线性（分析），大偏转，大应力的非线性（分析）。

BEAM188包含应力刚度，在默认情况下，在某些分析中由 NLGEOM来打开。

在进行弯曲（ flexural）,侧向弯曲（ lateral）, 和扭转稳定性（ torsional

stability）分析时，应力刚度应该是被打开的。

BEAM188 能够采用SECTYPE, SECDATA, SECOFFSET, SECWRITE,和

SECREAD来定义任何截面（形状）。. 弹性（elasticity）,蠕变（ creep）,和

塑性（ plasticity） 模型都是允许的 (不考虑次截面形状)。

图1. BEAM188 3-D 线性有限应变梁

输入数据

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（元素的）几何形状，节点为止，即元素坐标系图示于

BEAM188

。BEAM188

在模型坐标系中是由节点 I 和节点 J 来定义的。节点 K 是必需的元素方向点

定义。 有关方向点的相关信息详见

Generating a Beam Mesh With

Orientation Nodes

在

ANSYS Modeling and Meshing Guide

中。于

LMESH 和 LATT命令说明中可见节点 K 的自动定义的详细说明。

在空间中这是一个没有量纲的元素。截面形状是用SECTYPE 和 SECDATA 命

令 (详见

ANSYS Commands Reference

)来独立定宓摹Ｃ恳桓鼋孛嫘巫淳

囟ㄒ桓?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

切变模数

A

截面面积

L

构件长度

EI

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。

悬臂梁

受向下的负载

提供了悬臂梁在受向下的负载的情况下横向切应变的一个估评。

虽然这个结果不能外推到所有的情况， 但可以作为一个指导。 我们推荐细长比

应大于30 。

图 2. 悬臂梁受向下的负载

细长比 (GAL

2

/(EI)>30)

Timoshenko/