非对称弯曲梁的正应力分析（二）

上一篇文章我们讨论了梁非对称弯曲的第一种情况，即梁具有纵向对称平面，但外力不作用在该平面内的情况。这篇文章，我们将讨论梁非对称弯曲的第二种情况——梁不具有纵向对称平面。

根据题意，该梁为Z型型钢，不具备纵向对称平面，可知该问题为梁的非对称弯曲问题，我们首先绘制出该梁的总弯矩图如下：

根据广义上的弯曲正应力计算公式可得最大正应力：

使用ANSYS求解该问题时，我们从以下几个方面入手：

2. 确定单元类型：该结构为梁结构，结果需要输出弯矩图，因此分析时使用Beam单元；

根据例题中提供的梁模型尺寸，我们在SCDM中建立梁模型。建模时应注意把受力点建出来，方便我们施加载荷。

此处我们将一根单独的梁实体模型建立成三段，方便我们施加载荷及约束；

根据题意，本例为空间（2个方向）上简支梁结构，即在Y方向为简支梁，在Z方向上亦为简支梁。其约束为：左段为固定铰支座，约束4个自由度，释放2个（Y轴和Z轴）旋转自由度；右端为可动铰支座，约束3个自由度，释放2个（Y轴和Z轴）旋转、1个（X轴）平动自由度；在Workbench中，可以在左端使用Simple Support（固定3个平动自由度）和Fixed Rotation（释放Y轴和Z轴转动）组合实现；右端使用Displacement（固定Y轴和Z轴方向平动）和Fixed Rotation（释放Y轴和Z轴转动）组合实现。设置的约束如下图：

根据题意，本例中的载荷为20kN/m的均布载荷，可通过Line Pressure实现；作用区域为整段梁，坐标系选择全局坐标系：

求解设置全部保持默认。

由于我们需要绘制弯矩图，所以需要建立一个Path，将结果映射到Path上。右键Model → Insert → Construction Geometry → Path，然后在Details of path中将path type切换为edge，依次选择建立的3根线体，点击Apply确定选择。

因为要提取最大剪应力，所以在求解时要打开梁截面结果：

2. X方向正应力：

1. Y方向最大弯矩为12500 N·m，理论计算结果为12500 N·m，计算结果完全一致；

2. X方向的最大正应力为146.95 MPa，理论计算结果为146.95 MPa，计算结果完全一致；

在本例中，如果使用对称弯曲正应力计算公式进行计算，则