梁单元定义.doc

关于LSDYNA中离散梁(discrete beam)使用的一些说明
一个离散梁(6号梁单元)最多有6 个自由度,而弹簧单元(*element_discrete)只有一个自由度,离散梁单元的内力在局部坐标系(r,s,t)中输出,包括在d3plot,d3thdt和elout文件中。
离散量单元可以是0长的也可以是非0长的。必须指定一个非0值的体积(通过*SECTION_DISCRETE中的VOL参数),离散量的重量和它的长度没有关系,而只是体积VOL和材料密度的乘积。INER是梁关于它三个轴的质量矩,如果它的任意一个旋转自由度被激活就必须指定一个非0的INER值。CA和OFFSET仅针对索(使用材料*MAT_CABLE_DISCRETE_BEAM)。当使用970v6763(或者后继版本)时,索的体积在VOL设置为0的时候会自动计算为长度与*CABLE 面积的乘积。
可使用的材料类型为:
*MAT_USER_DEFINED_MATERIAL_MODELS
*MAT_66 (*MAT_LINEAR_ELASTIC_DISCRETE_BEAM)
*MAT_67 (*MAT_NONLINEAR_ELASTIC_DISCRETE_BEAM)
*MAT_68 (*MAT_NONLINEAR_PLASTIC_DISCRETE_BEAM)
*MAT_69 (*MAT_SID_DAMPER_DISCRETE_BEAM)
*MAT_70 (*MAT_HYDRAULIC_GAS_DAMPER_DISCRETE_BEAM)
*MAT_71 (*MAT_CABLE_DISCRETE_BEAM)
最新添加的类型有:
*MAT_74 (*MAT_ELASTIC_SPRING_DISCRETE_BEAM)(注)
*MAT_93 (*MAT_ELASTIC_6DOF_SPRING_DISCRETE_BEAM)<-- 同时需要*MAT_74
*MAT_94 (*MAT_INELASTIC_SPRING_DISCRETE_BEAM)
*MAT_95 (*MAT_INELASTIC_6DOF_SPRING_DISCRETE_BEAM) <-- 同时需要o *MAT_94
*MAT_97 (*MAT_GENERAL_JOINT_DISCRETE_BEAM) <--同时需要任意 6 DOF类型
*MAT_119 (*MAT_GENERAL_NONLINEAR_6DOF_DISCRETE_BEAM)
*MAT_121 (*MAT_GENERAL_NONLINEAR_1DOF_DISCRETE_BEAM)
*MAT_146 (*MAT_1DOF_GENERALIZED_SPRING) <-- 使用*ELEMENT_BEAM中的 SCALAR 或者 SCALR 选项
*MAT_196 (*MAT_general_spring_discrete_beam) <-- 也可选*MAT_74,93,94,95中任一种,包含单独的拉伸和压缩失效准则。(注)
*MAT_197 (*MAT_SEISMIC_ISOLATOR)
注:*MAT_074和*MAT_196包含一个默认的阻尼项:damp=*dtmax*stiffness ,这个可能是为了增强稳定性。对比*MAT_066不包括任何默认的阻尼。(参见ftp://ftp./outgoing2/jday/ )
 
一个离散梁的方向由*SECTION_BEAM中的参数SCOOR,CID,RRCON,SRCON和TRCON的值来控制。
 
如果离散量单元初始是0长的,可选的SCOOR的值为-3,-1,0,1,3。如果SCOOR=-3或者3,作为剪切刚度的结果,有限梁会产生一个剪切力,并导致一个大小为(剪切力*梁长度)/2大小的梁扭矩,而这不仅归于梁的旋转刚度。这个扭矩对产生真实的梁行为是必要的。如果SCOOR=-1,0,1的话,将不会产生平衡扭矩。因此,为了避免结构上的非物理的转动约束,通常推荐使用SCOOR=-3,或者3。在某些很少的情况下,SCOOR=-1,0,1更好的原因是为了避免结构不稳定或者是在整个仿真过程中离散量始终接近0长。CID定义初始局部坐标系(r,s,t),如果CID=0,则初始r,s,t的方向分别与全局坐标X,Y,Z同向。
如果离散梁单元是有限长度的,SCOOR应该被设置为-3,-2,2或者3,因此如同真的梁一样将会由剪切产生扭矩(可见上一段的解释)。CID定义初始局部坐标系(r,s,t),如果CID=0,则初始r,s,t的方向分别与全局坐标X,Y,Z同向。除非定义梁单元时定义了第三个节点N3,此时N1,N2和N3就定义了梁