22/22ANSYS程序變截面梁與耦合自由度的應(yīng)用--一個典型雨蓬計算分析變截面梁，即兩端截面不同的梁。在工程中通常將梁受力吃緊的一端采用較大的截面，另一端采用較小的截面，以實現(xiàn)等強(qiáng)度設(shè)計，節(jié)省原材料。這種變截面梁生活中普遍存在，遠(yuǎn)至古代娶親用的花轎轎桿、農(nóng)村大車車轅，直至當(dāng)今建筑鋼結(jié)構(gòu)中各種采光大蓬橫梁（包括彎曲橫梁）、各種連桿搖臂結(jié)構(gòu)等。特別是懸臂梁幾乎處處可見，就連輸電用的水泥電桿也做成根粗尖細(xì)的。一、前言變截面梁，即兩端截面不同的梁。在工程中通常將梁受力吃緊的一端采用較大的截面，另一端采用較小的截面，以實現(xiàn)等強(qiáng)度設(shè)計，節(jié)省原材料。這種變截面梁生活中普遍存在，遠(yuǎn)至古代娶親用的花轎轎桿、農(nóng)村大車車轅，直至當(dāng)今建筑鋼結(jié)構(gòu)中各種采光大蓬橫梁（包括彎曲橫梁）、各種連桿搖臂結(jié)構(gòu)等。特別是懸臂梁幾乎處處可見，就連輸電用的水泥電桿也做成根粗尖細(xì)的。由于這種變截面梁在工程中普遍存在，在ANSYS程序結(jié)構(gòu)分析中，專門設(shè)置了變截面梁單元的功能，使用起來特別方便。具體操作過程在下面的實例分析中詳細(xì)介紹。自由度耦合即構(gòu)件連接處兩個節(jié)點的自由度（包括移動自由度和轉(zhuǎn)動自由度）變化是一致的，主節(jié)點如何變化，從節(jié)點隨著同樣變化。自由度耦合在靜力分析時常用在連接件上，特別用在具有轉(zhuǎn)動的連接件上。例如：汽車掛擋手柄連接端的球鉸，各種銷釘與耳環(huán)的連接，各種轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)軸的連接等。自由度耦合的概念與自由度釋放的概念正好相反。在ANSYS程序中沒有自由度釋放功能，只有自由度耦合功能，但用自由度耦合功能完全可以達(dá)到自由度釋放的目的。這種功能具體操作過程，也在下面的實例分析中詳細(xì)介紹。二、雨蓬計算分析該雨蓬結(jié)構(gòu)是由11根變截面工字鋼梁、1根等截面工字鋼梁、3根圓管鋼梁、1根槽鋼梁和6根拉桿鋼組成。其結(jié)構(gòu)如下：圖1雨蓬結(jié)構(gòu)1．原始數(shù)據(jù)（1）坐標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)鍵點號XYZ100020063003045000（第一拉桿上端點）40-10000（變截面梁Z軸方向）5010000（第一排工字鋼Z軸方向）消60-去100箭063末0森0脹（第六擠排槽樣鋼焦Z拔軸方向酷）敞（屠2文）材料秒數(shù)據(jù)裝主鋼梁吉變截面近工字鋼星：大昌端且300轎×15幅0×8詢×蔥6枝小恥端席150樂×15梅0×8于×6拳第一橫把梁工字吃鋼漁：明150擦×10址0×8晨×6亭第二、瑞第三、耐第四橫蜂梁圓管版鋼籍：趙Φ獲102嗽×4故Ri=剝47產(chǎn)R0=被51覆第五橫弓梁槽鋼煤：邪160熱×80庸×8×茄6公拉桿放：功Φ床102增×4A呈=12窗31.跑5

雞=0.巨000知1巷(3)省摸載荷抖由玻璃修均布載攔荷計算諸而廢得潮:蛛中間節(jié)致點壁:F甲=55肉60N油邊節(jié)蟻點季:F納=27岔80N床角節(jié)村點在:F隙=16搶90N鑒(4)睬準(zhǔn)單元疑梁單偽元狼:B堵EAM租188撲桿單所元租:L尊INK嘴8筑(5)誓槍邊界條凱件蠢主梁固嶄定于墻乏上汽:割位移和賞轉(zhuǎn)角全育約束；朵拉桿與勵主梁連偷接好:決害位移耦遺合恥,豪轉(zhuǎn)角自捏由；忙拉桿與堪墻連億接歲:繁翅位移約堡束鏟,賞姜轉(zhuǎn)角自英由。貞2上時計算方微法喪有限元挖幾何非沫線性方竿法栗3覆操作命飾令梁（什1睡）前處價理敞a.腸凱選擇單火元類型弊選擇單嶺元類型添菜單路次徑：屬【所Pre宿pro聯(lián)ces自so悟r埋】黃→排【程Ele撒men毛tT灰yp魂e買】框→饑【刑Add稅/Ed互it/意Del塵et觸e臟】怨執(zhí)行選姐擇單元階類型菜挪單路徑沉命令，笨彈出定診義單元獄類型對路話框，衛(wèi)單寫擊啦[Ad嘩d引…昂]允按鈕，壩彈出單費元類型搬庫對話室框，然奪后選概擇阻“貨Bea其m2餐nod轟e1深8初8匠”攻梁單元嗓，單徒擊濟(jì)[OK古]屑按鈕。抱用同樣阿方法選呆擇躲“是Lin硬kS擇par緊賣8旗”將桿單元剩，單番擊每[OK芹]祥按鈕。丸b.環(huán)蓬設(shè)置單因元實常農(nóng)數(shù)狐設(shè)置單翻元實常希數(shù)菜單繁路徑：扁【擔(dān)Pre質(zhì)pro鋸ces移so隸r扁】淺→夠【緊Rea環(huán)lC背ons齒tan跳t亦s錫】教→貍【薦Add椒/Ed兵it/奸Del援et歌e為】趙執(zhí)行設(shè)級置單元坊實常數(shù)無菜單路盈徑命令留，彈出讀對話框下后，單怎擊草[Ad蕉d蛇…鮮]額按鈕，下選熄擇等“摸Typ討e2召LI丈NK攜8騙”綿單元，寒并單晉擊速[OK步]柄按鈕，獎彈出定岔義實常浴數(shù)對話榮框，恨在肌“訴I腿D青”添中輸厚入彩“糟1欺”濃，頓在氧“挖ARE摔A嶄”賤中輸湊入除“射123峽1.納5秧”皇，單召擊構(gòu)[OK尿]句按鈕。壩c.閑遵設(shè)置單牙元截面博數(shù)據(jù)礙變截面拉工字鋼省梁截面友設(shè)置：稍大端截苦面設(shè)置旋：執(zhí)行株菜單路佛徑命令忙【剝Pre菠pro奸ces武so樹r缸】桐→心【理Sec丸tio息n三s血】狗→茂【續(xù)Bea傍m擁】閑→執(zhí)【第Com修mon貢se奔cti痕on娛s枝】，彈努出定義己截面特浸性對話炭框后，黃在例“尖I盜D沸”通中設(shè)置罵梁單元透截面代堆號豈“扮1筍”歐，戶在聞“含Nam幻e盤”饞中設(shè)置瞧梁單元護(hù)截面名島稱脊“茂M河1漢”歇，噴在滅[Su危b-T廊ype飯]社中選擇易工字鋼理截面圖聞形。駝在南“火W哥1鋪”扁中輸勇入績“公15謹(jǐn)0拖”均，爛在悼“膽W仆2宋”醋中輸遍入和“意15熱0講”耐，位在汽“延W步3嘉”役中輸親入袍“飲30文0習(xí)”趕，琴在糾“演t末1畜”洞中輸嫁入桌“振8成”號，更在怖“拳t室2牌”云中輸暴入逝“荒8藝”焦，瞇在漸“缺t戲3災(zāi)”瞎中輸鬼入腰“明6租”鞠，單弊擊控[OK港]揭按鈕。浪小端截檢面設(shè)置煩：執(zhí)行陽菜單路閱徑命令懲【求Pre獎pro填ces研so恢r快】桃→牧【棋Sec焦tio早n責(zé)s鵝】攏→貢【慈Bea縮m賴】升→朋【瘡Com纖mon消se暫cti救on啦s晃】，彈茄出定義耳截面特叛性對話薦框后，漂在娛“岸I餡D幅”兼中設(shè)置挖梁單元者截面代界號咸“肥2膚”株，腸在迎“奮Nam裙e軍”棋中設(shè)置坊梁單元處截面名匠稱押“妄M熟2坦”俘，碧在蓬[Su趨b-T今ype逮]會中選擇單工字鋼寶截面圖唇形。遷在任“淚W理1后”躺中輸各入啄“輔15爺0薄”完，鉗在蠶“乖W彼2錦”萍中輸攝入賢“近15亭0腿”運，招在積“燦W酒3合”仗中輸怒入架“給15錘0摧”壞，起在朗“蔽t橫1鉤”桃中輸爽入勤“炸8就”聞，嚇在誕“址t屢2盤”蝴中輸籃入?！皳?例”衡，廁在葉“聚t容3牢”育中輸區(qū)入皇“幼6過”崇，單確擊顧[OK臉]定按鈕。皮尖劈梁爆截面設(shè)叮置：執(zhí)導(dǎo)行菜單郊路徑命目令覽【科Pre畢pro含ces傅so距r戶】倍→?！究錝ec弄tio溝n您s參】液→喝【樂Bea努m翅】攔→劍【澤Tap若er責(zé)Sec懇tio佩n眼】賤→籮【仿By輝XYZ竊Lo襪cat食io殲n捎】，彈呆出定義纖變截面戶特性對疑話框后窯，澇在千“聲I堵D那”辯中設(shè)置向變截面囑梁單元片截面代伏號暖“率3玉”根，累在打“貧Nam眨e鄙”病中設(shè)置鵝變截面角梁單元迎截面名諸稱催“響M雪3轎”瞇。窗在我“衣Beg抬inn脅ing斥Se扣cti府on盛I光D吵”碼中選擇社變截面奸梁起始型截面代棟號練“吸1M麥1溫”系，另在柱“麗XYZ但Lo塵cat渠ion機(jī)of倍Be所gin杰nin芳gS胞ec告t連”柴中輸入茂變截面爺梁起始壞截面坐晴標(biāo)穿“棗0省，裹0記，煤0醋”也；炕在弟“妥End循ing膜Se汁cti墨on電I魂D狡”促中選擇晃變截面鼠梁結(jié)束朗截面代旋號肌“軋2M昂2旱”吵，攻在窗“清XYZ爽Lo懂cat達(dá)ion熔of束En殺din縱gS滲ect隆io淋n貍”賞中輸入忠變截面孩梁結(jié)束性截面坐根標(biāo)悼“追0柄，封0布，零630充0饅”品，單恐擊疼[OK時]勤按鈕。閣普通工罷字鋼梁欄截面設(shè)眨置：綢執(zhí)行菜度單路徑難命令螺【滿Pre耳pro捐ces傘so鬼r獅】威→欠【濃Sec生tio橡n壇s弱】石→弄【揀Bea褲m慰】晃→范【頂Com蜂mon上se尤cti波on礎(chǔ)s根】，彈侍出定義腥截面特銅性對話罪框后，除在道“時I磨D歇”蜻中設(shè)置凱梁單元河截面代臭號御“糾4寨”先，宣在詢“樸Nam敢e女”鑰中設(shè)置澇梁單元部截面名節(jié)稱盆“勞M遣4干”段，洽在縫[Su在b-T棄ype舟]虹中選擇盯工字鋼香截面圖膠形。喝在羨“把W鎖1重”秧中輸懇入割“孩10屠0巾”姜，趟在俗“偶W海2引”安中輸扣入父“研10僅0短”鳥，猜在墓“馬W災(zāi)3家”冤中輸桶入傷“正15制0翁”昨，展在祖“窗t斑1圣”額中輸刪入控“饑8把”京，魄在陜“譜t游2多”單中輸絨入嚷“駕8妙”數(shù)，虜在板“質(zhì)t惑3毯”猾中輸括入訓(xùn)“悼6事”姐，單蟲擊斃[OK廉]販按鈕。粉圓管梁桌截面設(shè)演置：歡設(shè)置梁奪單元截譽面數(shù)據(jù)繪菜單路偏徑：譽【壽Pre由pro浪ces林so辨r置】標(biāo)→堅【仗Sec卡tio墻n窩s多】輝→晃【候Bea振m殿】課→啊【音Com幫mo井n鑰】最→勸【因Sec狠tio乞n渾s企】費執(zhí)行設(shè)此置梁單掌元截面變數(shù)據(jù)菜剝單路徑受命令，奏彈出對職話框后稍，猾在膛“劃I豆D后”鴨中設(shè)置榴梁單元瞧截面代建號貼“破5云”索，熔在根“爽Sub填-Ty傷p房e駝”士中選擇讓圓管鋼鍵截面圖倚形。勞在漫“焰R要i電”含中輸戶入趁“挖4斥7鹿”逮，斑在燕“榜R計0衫”鐮中輸柳入懂“燒5打1卸”醒，單告擊昨[OK演]垮按鈕。嘆槽鋼梁屯截面設(shè)游置：代執(zhí)行菜菜單路徑膀命令膛【酸Pre慎pro葬ces寨so鈴r微】技→糾【焰Sec謀tio逝n義s端】隱→慕【筑Bea氏m嶼】顏→房【效Com座mon婦se介cti部on閱s匹】，彈游出定義無截面特詳性對話玩框后，羊在駛“阻I萍D盡”于中設(shè)置克梁單元口截面代歐號兵“簡6客”上，咐在僻[Su假b-T品ype籌]利中選擇寺槽鋼截炎面圖形暗。岸在肝“租W冬1葛”傘中輸筆入更“點8才0佩”績，竭在膨“漲W殲2蛛”世中輸眾入院“遍8葡0碧”員，即在禽“筑W伸3近”妙中輸支入喇“龍16絲0泳”稼，敲在爆“古t刻1繞”興中輸水入噴“敞8附”問，葬在澡“漁t講2冶”榨中輸虹入警“援8杜”冠，用在絮“載t色3屆”敘中輸?shù)胝住皳?母”逮，單疾擊戴[OK翼]齒按鈕。業(yè)d.巷勿設(shè)置材村料性能襲數(shù)據(jù)軟設(shè)置材孔料性能飯數(shù)據(jù)菜鈔單路徑陷：敏【識Pre希pro雀ces內(nèi)so至r艦】殿→逗【絨Mat鈴eri襯al刮Pro辣p這s池】決→蒜【往Mat竄eri噸al嫌Mod鏈el武s拍】面執(zhí)行設(shè)萍置材料己性能數(shù)英據(jù)菜單聲路徑命麗令，彈章出定義鼻材料性肌能數(shù)據(jù)夸對話框浙，選擇梢右側(cè)材拿料有關(guān)醒變量依腎次雙顧擊肝“截Str征uct重ura相l(xiāng)游”委“通Lin屠ae繼r創(chuàng)”牢“按Ela愿sti庸c逼”叼“忠Iso戒tro繳pi僚c醋”河也(靈也可以鹿依次雙項擊拒“龍F(tuán)av傅ori蠢te撓s針”勵“總Lin論aer器St舊ati湊c陵”預(yù)“翠Lin灶aer膠Is針otr岡opi案c犧”轉(zhuǎn))悉狡后，在航出現(xiàn)的怪對話框賄中，輸焰入彈性踐模匯量尚“埋EX=宅2.0脈6E公5倒”仆和泊松納比弦“招PRX民Y=0潔.史3狠”致數(shù)值，鞠輸入密躬度數(shù)唇值婚“驚7.8狹5E-委9齡”鍛，單增擊作[OK萍]勤按鈕，驅(qū)并退出感對話框荷。柄e.興鐮建立幾例何模型證（崗a衰）生成努關(guān)鍵點常菜單路兔徑：賠【賓Pre藥pro安ces鬼so兄r侍】繡→寬【承Mod故eli瘦n怒g瘋】情→眠【奪Cre昏at減e更】腦→茄【排Key科poi疼nt賠s況】喚→窗【凈On辦Wor拐kin肚gP箱lan雄e鐵】謊執(zhí)行生孤成關(guān)鍵澆點菜單步路徑命炸令，在王彈出的升工作平挪面對話張框中，設(shè)依照上材述坐標(biāo)偽次序，望輸入各漿關(guān)鍵點礙坐標(biāo)值析：河“肚X墓，塘Y勾，哭Z唐”蘆，最后勸單擊工排作平面燭對話框獵中監(jiān)的豪[OK煙]匪按鈕。艇軸側(cè)顯年示菜單翁路徑：蘿【嶼Uti胳lit棟yM柜en過u蝕】三→挎【制Plo戴tct測rl喉s緊】夾→源【拴Pan師Zo筍om邀Rot期at盒e析】息→霧【決IS妖O矮】畢(b)君釣生成直媽線菜單厭路徑：擴(kuò)【乏Pre懂pro烏ces蘆so拾r最】魯→同【止Mod江eli翻n治g屢】色→刮【謊Cre鞠at似e利】壤→搶【城Lin駁e炒s惜】代→誘【緒Lin幕e師s三】椅→鄭【驗Str費aig兆ht絮Lin走e救】拳執(zhí)行生寇成直線精菜單路鏟徑命令議，彈出策生成直裂線對話繁框，采湖用鼠標(biāo)僑在圖形遺窗口依瓜次點擊蘆前、后澆兩個關(guān)珠鍵點，乒生成一泳條直線吩，單擊愉對話框花中距的圍[OK框]窯按鈕。三(c)綢景將直線污分倆成呀2競1偷等份菜幅單路徑售：創(chuàng)【飽Pre疫pro麻ces聞so妥r默】拉→牽【元Ope閑rat杏e棋】并→蟻【突Boo毫lea獨n災(zāi)s現(xiàn)】攤→?！菊誅iv湯id曉e普】堡→姑【字Lin險ei潑nto當(dāng)N宏L屑n爺’蝴s露】，彈誓出對話蘆框后，祥選擇直竟線，單椅擊頃[Ap搭ply眼]曉按鈕，烈輸入劃筆分稱數(shù)控“跑2為1榆”叢，單飽擊臥[OK些]疫按鈕。摔（幻d娃）直線黑相加菜廉單路徑嬌：放【債Pre在pro堪ces村so刃r肺】窮→今【骨Mod雷eli捐n怨g灰】坡→響【課Ope碑rat勁e退】繭→概【四Boo肥lea蒙n巴s腰】霜→思【相Ad交d悠】側(cè)→詳【穩(wěn)Lin緩e腥s亮】妨執(zhí)行直塵線相加栽菜單路罷徑命令紐，彈出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