举例分析ANSYS中梁截面的自定义方法
在ANSYS中梁单元如何自定义截面
第一步：用cad画图一个箱梁截面并导出.sat文件，假设文件名为cu 1.（1）画出截面（2）尺寸截面导入进ANSYS中，ANSYS截面尺寸大小为cad在测量工具显示下的大小。
与CAD改变单位无关。
（3）建立面域，把线框建立成面CAD面域命令region选中外围轮廓生成面域1再重复一次命令选中内轮廓，生成面域2。
导入到ANSYS中会有两个面用布尔运算（asba）生成箱梁面或者用面域减命令（su），面域1减去面域2，导入后则生箱梁截面。
（4）移动位置截面移动到坐标原点附近，便于在ANSYS中定位。
例如，在cad中的x-z平面画一个矩形面，形心在原点处，其导入后的面在ANSYS总体坐标系的x-z面上，形心在原点处。
（5）将cad中的面域导出为sat文件将sat文件放入到工作目录中第二步：将生成的文件名为cu的.sat文件导入ansys中~SATIN,cu,sat,,all,0 用的时候只需要修改cu这个文件名即可应用1直接利用此截面进行建模FINISH/CLEAR/prep7et,1,solid45mp,ex,1,2.10E11 !钢材mp,dens,1,7850*1.34mp,nuxy,1,0.3~SATIN,section,sat,,all,0k,,,,25l,14,15vdrag,1,,,,,,15VATT,1,,1esize,0.3VSWEEP,all应用2建立梁单元自定义截面Finish/clear/prep7et,1,mesh200 ! 采用mesh200辅助单元进行导入截面的网格划分，不参与计算，只是辅助划分网格。
keyopt,1,1,7 ！设置单元的附加功能，此处为划分的单元为3D八节点四边形单元。
~SATIN,cu,sat,,all,0 !导入截面aatt,1,,1aesize,all,1 ! 对导入的截面划分单元，可以自行调整单元大小amesh,allsecwrite,cu,sect,,1, 这个命令为截面导出命令，cu代表导出文件的名称,会在ANSYS当前工作做目录输cu.sec文件。
举例分析ANSYS中梁截面的自定义方法
举例分析ANSYS中梁截面的自定义方法ANSYS中自定义梁截面分析的一个例子2007-11-07 11:33:11| 分类：ANSYS学习|举报|字号订阅关于梁分析的一个例子。
首先是建立截面形式。
为了后面调试中清楚地看到方向关键点的影响，所以截面采用矩形截面。
调试的结果表明：截面的关键点是确定中性轴围绕梁纵轴转动的定位（或者说，无论怎么取方向关键点，截面的法线永远与梁的纵轴线平行，）如果大家为了测试这一点，可以采用与梁纵轴线垂直的面内的若干个关键点实验一下。
如果两个关键点造成截面取向不同，则梁沿纵轴发生扭曲。
前一个方向关键点控制的是梁的起点的方向，后一个则是终点。
而梁的起点则是你在定义梁轴线时候，位于前面的那个关键点。
在本程序中，也就是关键点5。
如果你把其改成l,6,5，则你会发现梁的扭曲方向变化了！finish/clear,nostart/prep7et,1,82 !注意划分截面单元需要用PLANE82单元。
此处千万别用梁单元mp,prxy,1,1/3 !定义泊桑比mp,ex,1,2.07e11 !定义弹性模量k,1,0,0k,2,400,0k,3,400,40k,4,0,40a,1,2,3,4!lsel,all!lesize,all,0,,4!smrtsize,5!其实上面这三条命令这样划分网格也可以，但是没有下面的方法好。
下面更好控制网格质量。
asel,all !选择所有的面esize,,5 !确定划分网格的大小，每边划成5份。
如果你愿意，也可以改变网格数量。
amesh,all !给截面划分网格secwrite,jm2,sect,,1 !将截面命名为jm2.sect写入当前工作目录中去。
!下面开始建立梁中轴线。
注意截面保存后，生成的关键点、面、线等都已经不存在，所以即使不重新开始，!编号也是重新开始。
但是我还是重新开始，清空了内存数据。
finish/clear,nostart/prep7et,1,188 !定义梁单元，该单元必须是支持采用自定义截面的单元类型。
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】针对【典型例题】3.3.7(1)的模型，即如图3-19所示的框架结构，其顶端受均布力作用，用有限元方法分析该结构的位移。
结构中各个截面的参数都为：113.010PaE=，746.510mI-=，426.810mA-=，相应的有限元分析模型见图3-20。
在ANSYS平台上，完成相应的力学分析。
图3-19框架结构受一均布力作用图3-20单元划分、节点位移及节点上的外载解答对该问题进行有限元分析的过程如下。
1．基于图形界面的交互式操作(tepbytep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ANSYS→ANSYSInteractive→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):beam3→Run→OK(2)设置计算类型(3)选择单元类型(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preproceor→MaterialProp→MaterialModel→Struc tural→Linear→Elatic→Iotropic:E某:3e11(弹性模量)→OK→鼠标点击该窗口右上角的“”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYSMainMenu:Preproceor→RealContant…→Add/Edit/Delete→Add→Type1Beam3→OK→RealContantSetNo:1(第1号实常数),Cro-ectionalarea:6.8e-4(梁的横截面积)→OK→Cloe(6)生成几何模型生成节点ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Creat→Node→InActiveCS→Nodenumber1→某:0,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber2→某:1.44,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber3→某:0,Y:0,Z:0→Apply→Nodenumber4→某:1.44,Y:0,Z:0→OK生成单元ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Create→Element→AutoNum bered→ThruNode→选择节点1，2(生成单元1)→apply→选择节点1，3(生成单元2)→apply→选择节点2，4(生成单元3)→OK(7)模型施加约束和外载左边加某方向的受力ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Force/Moment→OnNode→选择节点1→apply→Directionofforce:F某→VALUE：3000→OK→上方施加Y方向的均布载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Preure→OnBeam→选取单元1(节点1和节点2之间)→apply→VALI：4167→VALJ：4167→OK左、右下角节点加约束(8)分析计算(9)结果显示(10)退出系统(11)计算结果的验证与MATLAB支反力计算结果一致。
悬臂梁的ANSYS典型分析过程
3 、定义单元类型和梁的截面尺寸 Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add／Edit／Delete 选择“Structural Beam”和“2D elastic 3”选项。
3 、定义单元类型和梁的截面尺 寸
Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add／Edit／Delete 选择“Type l BEAM3”选项。弹 出【Real constants for BEAM3】对话框。输入几何特性 “xsect”、“inertiaz”和 “h”，单击“OK”按钮。
7、施加边界条件 Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Displacement> On Keypoints 拾取编号为1的关键点，弹出如图1-15所示的【Apply U, ROT on KPs】对话框。在【DOFs to be constrained】列表框中选 择“A1l DOF”选项。
5、生成关键点 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create> Keypoints> In Active CS 弹出【CreCoordinate System】对话框。如 图1-13所示输入数据，然后输入“2”及“2，0，0”。
8、施加集中力 Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural > Force/Moment>On Keypoint 拾取编号为 2的关键点，在【Direction of force/mom】下拉 列表框中选择“FY”，在【Force/moment value】文本框中 输入“-10000”。生成结果如图1-17所示。
ANSYS计算钢箱梁截面特性计算步骤
步骤一：在ATUOCAD里面生成截面面域，并移动到原点位置，单位
:m
步骤二：生成*.sat文件，并输出。
步骤三：在ANSYS中导入计算截面的SAT文件
步骤四：计算截面以平面方式显示
步骤五：添加单元类型：plane42单元
步骤六：在meshing—size cotrls—manual size—lines菜单中，选择all lines，并制定划分长度，即：element edge
length
步骤七：面上的线条划分过后会变为彩色，并以虚线的方式进行显示。
步骤八：线段划分后，随即对面进行网格划分
步骤九：在sections菜单中选择write from areas，输入截面文件名称。
步骤十：write结束后选择 read sect mesh ，读入已经生成的截面。
步骤十一：read以后选择 plot sections，选择截面名称，
显示截面计算特性
步骤十二：截面特性如图中右侧所示。
ansys生成粱中性面的操作方法
ansys生成粱中性面的操作方法1、定义单元类型：实体可选SOLID 45，质量单元选择MASS21；2、定义MASS21单元对应的实常数：选择MASS21质量单元，在对话框中填写属性，一般要很小的数值，如1e-6、1e-8等，若采用默认值0，则在生成mnf文件时，出现无质量节点massless node(s)的警告；3、设置材料属性：Preprocessor->Material Props->Material Models ->Structual->Linear->Isotropic定义弹性模量EX和泊松比PRXY，再定义密度。
单位选择要统一，一般选择弹性模量2.06e11，泊松比0.3，密度取钢材料7800，此时说明模型单位为m-kg-s；4、创建至少两个以上Keypoints，注意：创建的Keypoints的编号不能与模型的关键点编号重复。
选择MASS21对Keypoints进行网格划分，从而建立起界面节点interface nodes，在导入ADAMS后这些interface nodes会自动生成Marker点，通过这些点和其他刚体或柔体建立连接；5、建立几何模型，使用SOLID45单元进行划分网格；6、建立刚性区域（在ADAMS作为和外界连接的不变形区域，必不可少的）。
Preprocessor->Coupling/Ceqn->Rigid Region，首先选择第4步建立的其中一个界面节点interface nodes，单击Apply之后，再选要进行刚化区域范围内的nodes。
同样方法建立剩下的界面节点关联的刚性区域。
由于连接点的数目必须大于或等于2，所以刚性区域至少两个。
7、Solution->ADAMS Connection->Export to ADAMS命令，选择的第4步中建立的界面节点interface nodes，单位选SI即可，输入提取的模态阶数（如输入20，如果界面节点数为2，则生成的mnf文件包含的模态阶数为32，这是因为界面节点是有六个自由度的节点，每个自由度都对应一个约束模态，所以模态中性文件中记录的模态阶数=ANSYS中指定的模态阶数+界面节点数×6），在Element Results一栏选Include Stress and Strain，表明在ADAMS仿真分析之后，在ADAMS/Postprocessor分析时可以显示动态应力和应变。
自定义截面梁的ANSYS求解方法
自定义截面梁的ANSYS求解ANSYS有多种梁截面的形状可供选择，但是如果ANSYS里面没有你想要的梁截面该怎么办呢？那就需要自己定义自己喜欢的梁截面。
下面给出命令流，可以很好地定义自己喜欢的梁截面。
先把效果展示给大家，命令流只是用来学习的，放在文章的最后。
我要分析的一个问题是一根L=1m长的矩形截面梁，一端固定一端自由（悬臂梁）。
矩形截面的B×H=0.1m×0.1m，梁上表面受均布荷载q=1000N/m，梁的弹性模量为E= 210GPa。
这个是可以通过理论计算得到梁末端最大挠度：w=qL48EI=1000×148×210×109×112×0.1×0.13=57×10−4≈0.714×10−4（m）截面的定义可以直接在ANSYS中进行，先定义好面，然后用MESH200单元进行网格划分，最后保存为*.rect文件，然后在进行梁单元建模的时候，导入截面参数文件，最后赋予梁该截面形状，进行梁单元网格剖分，施加荷载和边界条件，进行求解。
如下图所示，即定义好的梁截面形状。
可以看到界面的各个系数。
然后建模求解。
静力学求解一个Solve命令就行了。
最后可以画出变形图和应力云图。
应力云图如下。
由变形图可以得到该悬臂梁模型用ANSYS计算出来的最大末端位移是0.724×10−4（m），应力云图可以获知最大拉应力和最大压应力的大小相等为2.72MPa，求解成功。
万冀2017.01.03 于珞珈山（附：ANSYS命令流于后两页）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40finish/clear/prep7!利用MESH200单元对自定义梁截面进行网格剖分et,1,mesh200!*设置KeyOpt(1)=7即八节点四边形单元（截面划分网格必须这样）keyopt,1,1,7!*定义关键点k,1,0.0,0.0k,2,0.1,0.0k,3,0.1,0.1k,4,0.0,0.1!*连接关键点l,1,2l,2,3l,3,4l,4,1!*由线条构成截面al,1,2,3,4!*映射网格划分mshape,0,2dmshkey,1esize,0.01 !控制网格大小asel,,,,1amesh,all !划分网格!将自定义截面参数输出到文件mysec.sect文件中保存secwrite,mysec,sect,,1finish!**清空以往数据并开始新的计算/clear/prep7et,1,beam188mp,dens,1,7850mp,ex,1,2.1e11mp,prxy,1,0.3!***导入自定义截面sectype,1,beam,meshsecoffset,cent41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73secread,'mysec','sect',,meshsecplot,1,1 !**画出截面形状和网格r,1,k,1,0,0k,2,1,0k,3,0,1 ! 给梁单元定方向的3号关键点l,1,2,10 ! 连接关键点1和2并预划分10份!**LATT,-材料-实常数-单元类型-空-方向关键点号-空-梁截面编号latt,1,1,1,,3,,1esize,0.1 ! 划分单元大小lmesh,1sfbeam,all,1,pres,1000,,,,,,0 ! 施加均布压力(量纲：F/L) nsel,s,loc,x,0 ! 选取x=0处的节点施加固定约束(即模拟悬臂梁) d,all,allfinish!****静力求解/soluantype,0allsel,allsolvefinish/post1!*画变形图pldisp,1!*显示单元形状/eshape,1.0!*画x方向的应力云图plnsol,s,x/view,1,1,1,1/replot。
在ANSYS中实现自定义梁截面
在ＡＮＳＹＳ中实现自定义梁截面ＡＮＳＹＳ软件是美国ＡＮＳＹＳ公司研制的一个功能强大的大型有限元分析软件,具有强大的前处理、求解和后处理功能,目前广泛应用于航空航天、核工业、铁道、石油化工、机械制造、水利水电、生物医学、土木工程、家用产品及科学研究等领域。
用有限元方法进行结构分析时,要将截面划分为若干个区格,在使用ＡＮＳＹＳ进行计算时,划分截面区格数目的多少,不仅影响计算的精度,也可能影响计算的收敛性。
在钢结构中梁、柱截面形状多为工字型、Ｔ型、Ｈ型等,当用ＡＮＳＹＳ软件进行钢结构分析时,ＡＮＳＹＳ提供了梁横截面库,在此截面库中包括了11种常用的截面形状。
但是选用ＡＮＳＹＳ截面库提供的截面无法对该截面的翼缘、腹板进行区格的划分。
为此采用一种自定义截面形状和尺寸的方法,解决了上述问题,实现了截面区格的划分。
具体原则及示例见下述.1.自我定义梁、柱截面1.1 单元类型的选择在ＡＮＳＹＳ中有许多单元,如梁单元、壳单元等,用户应根据计算类型、计算方法、材料等,选择单元类型。
1.2 数据输入并计算(1)输入材料属性:如材料的弹性模量、泊松比、屈服强度等。
(2)算出并依次输入截面各点坐标值,将输入的点依次用线连结起来并建立面。
1.2 对各个面进行布尔操作将各个面进行粘接以及分割操作,防止在截面连接处网格划分困难。
1.3 截面区格的划分其中包括定义网格尺寸和网格划分。
根据计算精度和计算工作量确定网格尺寸。
网格越密,计算精度越高,但是计算工作量越大。
1.4 模块的保存将自定义并且划分区格的截面存入事先建立的截面库中,以备日后使用。
1.5 残余应力问题先定义初应力文件,然后在结构分析中的第一个载荷部中施加残余应力。
通过上述过程就能实现截面区格的划分,使具体结构分析得以顺利进行。
2建模实例以工字形梁截面为例,该梁材料为Ｑ235钢,截面尺寸如下:翼缘宽ｂ=50ｍｍ、厚ｔ1=5ｍｍ;腹板高ｈ0=90ｍｍ、梁截面高ｈ=100ｍｍ、厚为ｔｗ=4.5ｍｍ;材料的弹性模量Ｅ=206000Ｎ/ｍｍ2,泊松比(即泊松系数)为μ=0.3。
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ANSYS中自定义梁截面分析的一个例子
2007-11-07 11:33:11| 分类：ANSYS学习|举报|字号订阅
关于梁分析的一个例子。
首先是建立截面形式。
为了后面调试中清楚地看到方向关键点的影响，所以截面采用矩形截面。
调试的结果表明：截面的关键点是确定中性轴围绕梁纵轴转动的定位（或者说，无论怎么取方向关键点，截面的法线永远与梁的纵轴线平行，）如果大家为了测试这一点，可以采用与梁纵轴线垂直的面内的若干个关键点实验一下。
如果两个关键点造成截面取向不同，则梁沿纵轴发生扭曲。
前一个方向关键点控制的是梁的起点的方向，后一个则是终点。
而梁的起点则是你在定义梁轴线时候，位于前面的那个关键点。
在本程序中，也就是关键点5。
如果你把其改成l,6,5，则你会发现梁的扭曲方向变化了！
finish
/clear,nostart
/prep7
et,1,82 !注意划分截面单元需要用PLANE82单元。
此处千万别用梁单元
mp,prxy,1,1/3 !定义泊桑比
mp,ex,1,2.07e11 !定义弹性模量
k,1,0,0
k,2,400,0
k,3,400,40
k,4,0,40
a,1,2,3,4
!lsel,all
!lesize,all,0,,4
!smrtsize,5
!其实上面这三条命令这样划分网格也可以，但是没有下面的方法好。
下面更好控制网格质量。
asel,all !选择所有的面
esize,,5 !确定划分网格的大小，每边划成5份。
如果你愿意，也可以改变网格数量。
amesh,all !给截面划分网格
secwrite,jm2,sect,,1 !将截面命名为jm2.sect写入当前工作目录中去。
!下面开始建立梁中轴线。
注意截面保存后，生成的关键点、面、线等都已经不存在，所以即使不重新开始，
!编号也是重新开始。
但是我还是重新开始，清空了内存数据。
finish
/clear,nostart
/prep7
et,1,188 !定义梁单元，该单元必须是支持采用自定义截面的单元类型。
mp,prxy,1,1/3 !定义泊桑比
mp,ex,1,2.07e11 !定义弹性模量
sectype,1,beam,mesh !指定读入的截面类型在后面使用中编号
secoffset,cent !指定截面在梁纵轴上的偏移量
secread,'jm2','sect',,mesh !读入截面。
如果截面保存在其他路径，可以采用绝对路径的方法确定
SECPLOT,1,1 !画出截面，并显示截面的网格划分。
k,5,1,10000
k,6,1,0
k,7,1,0,5000
k,8,5000,0,0 !前两个关键点是为了建立梁，后两个作为方向关键点使用
l,5,6
lsel,s,line, ,1,5,1 !选择梁单元的轴线
latt,1,,1,,7,8,1 !将材料号、截面参考号、实常数（如果有的话）、方向关键点等信息分配给
!上面已经选择好的还没有划分单元的梁轴线/
lesize,all,,,10 !指定梁纵向划分网格的尺寸。
由于前面已经用LSEL命令选择好了的线就是梁的中轴线
!所以不需要再次选择（ANSYS里，选择好的实体会有个标志，除非你用命令改变了它们）
lmesh,all !划分网格，好了，你可以再改变参数，增加荷载项并求解啦。