ansys梁单元截面与单元坐标系

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了ANSYS中梁单元的基本知识、实例说明以及单元属性分配。首先介绍了梁单元的坐标示意图、单元坐标系、截面形状以及LATT命令。接着通过实例说明了如何添加梁单元、定义截面形状以及创建关键点。最后详细讲解了如何通过LATT命令分配单元属性，包括如何设置定向点、分配梁单元属性以及单元划分结果。

一、基本知识

      以beam188为例，单元坐标示意图如图1：

图1    beam188单元坐标

      单元坐标x轴正方向同直线正方向，轴正方向由orientation keypoint（定向点）定义，y轴正方向为单元坐标系xz平面法方向（右手系）。

     梁单元截面所在平面为单元坐标系yz平面。图2为ansys默认单元截面形状，竖直向上为单元坐标系z轴正方向，水平向右为y轴正方向。

图2    ansys默认单元截面形状

      用LATT命令可对梁单元属性进行分配，图3为LATT命令关键字，更多内容可详询《ANSYS HELP》对应LATT命令。对应GUI入口为：

• Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>All Lines

• Main Menu>Preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>Picked Lines

图3    LATT关键字

       参数KB、KE为上文提到的orientation keypoint（定向点���，这里只介绍KB参数，KB、KE组合使用方法参见《ANSYS HELP》。通过KB设置单元坐标系z轴正方向。

二、实例说明

       首先添加beam188单元，然后定义截面形状为L型，截面参数和形状如图4所示。图中竖直向上为单元坐标系z轴正方向，水平向右为y轴正方向。

图4    定义的L型梁截面

      如图4所示，创建关键点1、2、3，对应坐标分别为：（0，0，0）、（5，0，0）、（0，5，0）。

图5    创建关键点

        连接关键点1、2创建直线1，直线基本信息如6所示。直线编号1，起始点为关键点1，终点为关键点2（该直线上定义的梁单元的单元坐标系x轴正方向为1指向2）。

图6    截取的直线1部分信息

       这里以GUI操作为例赋予单元属性。首先，如图7a所示，不勾选最后一个选项“Pick...”，即不指定方向点。然后给直线划分梁单元，结果如图8a所示。显然，此时单元坐标系y方向和全局坐标系y同向，单元坐标系z也和全局坐标系z同向。

      如图8b所示，勾选最后一个选项为yes并选定关键点3为定向点，此时梁单元坐标系z轴正方向被定义为关键点1指向3，即方向向量为（0，1，0），与全局坐标y同向。给直线划分梁单元，���果如图8b所示。

7a

7b

图7    单元属性分配操作界面

8a

8b

图8    单元划分结果