梁单元的端点释放指的是在梁单元的端点释放节点力或节点力矩,使梁单元之间的连接关系由固定连接变成铰接等形式,因此,梁单元的端点释放可以用来模拟铰接结构,例如,桁架结构、铰杆结构等。
如图5-1a所示,将刚架结构的3条线共划分为15个梁单元,底部节点P1和P2为固定端约束,点P4处作用一水平方向集中力。如果不定义端点释放,计算结果如图5-1b所示;如果在点P4处定义了端点释放,计算结果将如图5-1c所示。
定义梁单元的端点释放之前,需要首先确定端点释放处的梁单元编号、节点编号和梁单元方向,如图5-1a所示。对应的操作如下:单击显示工具条的(Element Lables)图标来显示单元编号,获取点P4处的梁单元编号分别为5和6。单击显示工具条的图标
(Node Lables)来显示节点编号,获取点P4处的节点编号为6。单击菜单Display→Geometry/Mesh Plot→Modify或单击
(Modify Mesh Plot)图标,在弹出的窗口中单击Element Depiction选项,并在Define Element Depiction窗口中勾选Display Local System Triad选项,选择Type为Element Coordinate System,单击OK按钮两次即可显示单元坐标系(请参见4.13.1节中图4-76),设置完毕将如图5-1a所示。
如果希望为点P4(节点6)定义端点释放来释放t方向的力矩(即:垂直于纸面方向的力矩,请参见4.13.1节图4-75)。可以在单元5和单元6中选择其一来定义端点释放即可(注意:无需定义两个)。每个梁单元都包含两个端点,分别定义为Node1和Node2(从Node1指向Node2为梁单元方向),因此定义时需要事先清楚哪个端点对应Node1,哪个端点对应Node2。假定读者希望为单元5(分别为节点5和节点6)定义端点释放,可以单击菜单Meshing→Elements→Element Nodes,在弹出的Element Nodes图框中找到单元5所在行,将找到节点5对应Node1,节点6对应Node2(如图5-2所示),因此可以判断应该释放单元5在Node2的t方向力矩。
单击菜单Model→Boundary Conditions→Define End Release,将弹出定义端点释放对话框,如图5-3所示。单击Add按钮来定义端点释放1,将Identifier 1选择为Moment(t)at Node 2,单击OK按钮即可。定义其他端点释放时,应该具体问题具体分析。ADINA软件最多允许释放6个端点自由度,从Identifier 1到Identifier 6。
单击菜单Meshing→Elements→Element data,将弹出Element Data图框,查找单元5所在的行,并将End-Release列修改为1,即:刚才定义的端点释放,将其作用于单元5,此时端点释放才定义完毕,如图5-4所示。
图5-1 端点释放示例(www.xing528.com)
图5-2 显示梁单元信息
图5-3 定义端点释放对话框
图5-4 定义端点释放作用域
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