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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » ANSYS & ABAQUS » 急!! 如何得到ANSYS BEAM189 梁单元的最大应力
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bsdfly

木虫 (小有名气)

[求助] 急!! 如何得到ANSYS BEAM189 梁单元的最大应力

事出有些急,  我想得到ANSYS BEAM189 梁单元的最大应力,
一直想去看看BEAM189的理论,  现在没时间了,  先解决问题再还债吧。

我现在的情况是, 根据单元说明, 定义单元表, 已经得到了梁单元i、j结点的
SDIR、SByT、 SByB、 SBzT、 SBzB , 碰到问题如下:

1. BEAM189 单元 i、j结点的上述轴向应力 SDIR 的值不同,
  是要取他们的代数平均值用于计算最大应力吗? 或是绝对值平均?

  同样,单元i、j结点的(+Y 、-Y) 的SByT 、 (+Z、-Z)的SByB也要如何处理?

2. 如何根据轴向应力、 (+Y 、-Y)、(+Z、-Z)的弯曲应力, 得到最大应力?
  是求他们的代数和吗?

菜人确实菜, 不知我的表达是否清楚。

网上搜的帖子没有给出确切的答案,  看的云里雾里的,  只能向大家求助了,  
希望大家多多指教, 菜人在此感谢大家的浏览和回复,  最好能给出明确、直接的
答案^_^, 确实急,  今天要计算结果啊  (T_T)

@wuming524 发自小木虫Android客户端
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1楼 2016-04-24 09:29:59
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霜小妹二

木虫 (正式写手)

哈哈

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
bsdfly: 金币+10 2016-04-24 13:54:29
bsdfly: 金币+10 2016-04-24 14:12:04
我来给你说说吧，看对你有用没有。
SDIR = Fx/A, Fx 是轴向载荷力.
SByT = -Mz * ymax / Izz；
SByB = -Mz * ymin / Izz；
SBzT = My * zmax / Iyy；
SBzB = My * zmin / Iyy；
My, Mz是弯矩；ymax, ymin, zmax和zmin是最大或最小的坐标；Iyy和Izz是界面惯性矩.
以下是重要内容：
SDIR：轴向应力；
SByT：梁单元+Y一侧弯曲应力；
SByB：-Y一侧……
SBzT：+Z……
SBzB：-Z……
而：应力=应变*E
      应变=ymax-ymin（或者=zmax-zmin）
因此，此处的应力该是SByT与SByB的代数平均值或者SBzT与SBzB的代数平均值；而最大应力该是两个代数平均值的绝对值最大的一个！
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没事儿就进行交流~
2楼2016-04-24 12:51:19
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霜小妹二

木虫 (正式写手)

哈哈

【答案】应助回帖

引用回帖:
2楼: Originally posted by 霜小妹二 at 2016-04-24 12:51:19
我来给你说说吧，看对你有用没有。
SDIR = Fx/A, Fx 是轴向载荷力.
SByT = -Mz * ymax / Izz；
SByB = -Mz * ymin / Izz；
SBzT = My * zmax / Iyy；
SBzB = My * zmin / Iyy；
My, Mz是弯矩；ymax, ymin, z ...

应力分方向的嘛~所以要分别按坐标轴来算~~~
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» 本帖已获得的红花（最新10朵）

bsdfly
没事儿就进行交流~
3楼2016-04-24 12:52:27
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bsdfly

木虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by 霜小妹二 at 2016-04-24 12:52:27
应力分方向的嘛~所以要分别按坐标轴来算~~~...

谢谢你的回复！  

根据你所说的，我的理解如下：
PS.1  给搜贴的银儿温馨提示， 此内容为个人理解，可能有误，看帖时请注意！

PS.2 以下为示意代码，请不要直接运行！！
  
    lcase,lc_i  载入第lc_i工况
    etable,refl    !更新之前定义的单元表

    sabs,0    !代数值
    sadd,s_dir,sdiri,sdirj,0.5,0.5    ! i、j结点的SDIR代数平均值
    sadd,s_byt,sbyti,sbytj,0.5,0.5   ! i、j结点的SByT代数平均值
    sadd,s_byb,sbybi,sbybj,0.5,0.5    ! i、j结点的SByB代数平均值
    sadd,s_bzt,sbzti,sbztj,0.5,0.5      ! i、j结点的SBzT代数平均值
    sadd,s_bzb,sbzbi,sbzbj,0.5,0.5   ! i、j结点的SBzB代数平均值
    sabs,1     !绝对值
    smax,s_by,s_byt,s_byb  !取y方向的SByT、SByB的绝对值最大值s_by
    smax,s_bz,s_bzt,s_bzb   !取y方向的SBzT、SBzB的绝对值最大值s_bz

    sadd,stmp,s_dir,s_by   ! 求s_dir+s_by+s_bz和作为单元最大应力
    sadd,smax,stmp,s_bz   !
    sabs,0


  
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4楼2016-04-24 13:52:49
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bsdfly

木虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by bsdfly at 2016-04-24 13:52:49
谢谢你的回复！  

根据你所说的，我的理解如下：
PS.1  给搜贴的银儿温馨提示， 此内容为个人理解，可能有误，看帖时请注意！

PS.2 以下为示意代码，请不要直接运行！！
...

上面是我的理解，

sadd,stmp,s_dir,s_by   ! 此处求s_dir+s_by+s_bz和作为单元最大应力
sadd,smax,stmp,s_bz   ! 我的理解是取三个方向的应力绝对值，求和
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5楼2016-04-24 14:17:58
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霜小妹二

木虫 (正式写手)

哈哈

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
bsdfly: 金币+10 2016-04-24 19:46:06
引用回帖:
5楼: Originally posted by bsdfly at 2016-04-24 14:17:58
上面是我的理解，

sadd,stmp,s_dir,s_by   ! 此处求s_dir+s_by+s_bz和作为单元最大应力
sadd,smax,stmp,s_bz   ! 我的理解是取三个方向的应力绝对值，求和

...

那我还是建议你进行矢量合成吧：
sqrt（s_dir*s_dir+s_by*s_by+s_bz*s_bz）
祝好！
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没事儿就进行交流~
6楼2016-04-24 16:13:52
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bsdfly

木虫 (小有名气)
问题不解决不封贴啊，继续更新

参考ANSYS BEAM4的文档：
The maximum stress is computed as the direct stress plus the absolute values of both bending stresses. The minimum stress is the direct stress minus the absolute value of both bending stresses.

对于BEAM198，我采用下面的BEAM189梁单元最大应力处理方法：

!最大应力后处理方案1
! max(
!     max(
!           |sdiri + max(|sbyti|,|sbybi|) + max(|sbzti|,|sbzbi|)|,
!           |sdiri - max(|sbyti|,|sbybi|) - max(|sbzti|,|sbzbi|)|
!           ),
!     max(
!          |sdirj + max(|sbytj|,|sbybj|) + max(|sbztj|,|sbzbj|)|,
!          |sdirj - max(|sbytj|,|sbybj|) - max(|sbztj|,|sbzbj|)|
!         )
! )

    lczero
    lcase,lc_i
    etable,refl

    sabs,1
    smax,s_byi,sbyti,sbybi    ! s_byi=max(|sbyti|,|sbybi|)
    smax,s_bzi,sbzti,sbzbi     ! s_bzi=max(|sbzti|,|sbzbi|)

    smax,s_byj,sbytj,sbybj   ! s_byj=max(|sbytj|,|sbybj|)
    smax,s_bzj,sbztj,sbzbj    ! s_bzj=max(|sbztj|,|sbzbj|)

    sabs,0
    sadd,stmp,s_byi,s_bzi   
    sadd,s_maxi,sdiri,stmp         ! s_maxi=sdiri + s_byi + s_bzi
    sadd,s_mini,sdiri,stmp,1,-1   ! s_mini=sdiri - s_byi - s_bzi

    sadd,stmp,s_byj,s_bzj
    sadd,s_maxj,sdirj,stmp         ! s_maxj=sdirj + s_byj + s_bzj
    sadd,s_minj,sdirj,stmp,1,-1   ! s_minj=sdirj - s_byj - s_bzj

    sabs,1
    smax,s_abmxi,s_maxi,s_mini    ! s_abmxi=max(|s_maxi|, |s_mini|)
    smax,s_abmxj,s_maxj,s_minj   ! s_abmxj=max(|s_maxj|, |s_minj|)
    smax,smax_%lc_i%,s_abmxi,s_abmxj   ! smax=max(s_abmxi, s_abmxj)

    etable,s_design
    *vput,esf_list,elem,,etable,s_design
    sexp,stmp,s_design,,-1
    smult,sfac_%lc_i%,smax_%lc_i%,stmp
    sabs,0

这里面还有2个问题：
1. 对于BEAM189，单元节点i（或节点j），其SByTi，SByBi，取绝对值最大值作为单元节点i（或节点j）的Y方向最大弯曲应力是否妥当？（同理Z方向）
2. 对于BEAM189，单元节点i、j都可以计算得到最大应力s_abmx（如上脚本的s_abmxi、s_abmxj），我的这个方法是取他们的绝对值最大值，这样处理是否妥当，亦或是取其平均值呢？

欢迎大家讨论！
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7楼2016-05-06 17:14:08
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bsdfly

木虫 (小有名气)
再补充一个问题，

对于矩形截面的梁单元，最大应力取 |轴向应力| + |Y向最大弯曲应力|+  |Z向最大弯曲应力|，这可能比较合适，
对于其他截面，或是不规则截面来说，由于BEAM189的最大弯曲应力定义：
SByT = -Mz * ymax / Izz
SByB = -Mz * ymin / Izz
SBzT = My * zmax / Iyy
SBzB = My * zmin / Iyy
其中Ymax、Ymin、Zmax、Zmin，是不是按照该方法得到的梁单元内力就相当于将梁单元截面等效成了
（|Ymax - Ymin|）x （|Zmax - Ymin|）这样的矩形截面了呢？这样处理是不是不够精确？
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8楼2016-05-06 17:47:03
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