创建普通横截面：使用梁工具的简单指南

可以使用下列方式打开梁工具面板。

命令：SECTYPE、SECDATA和SECOFFSET。

GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Sections︱Beam︱Common Sectns，弹出图9-3所示的“Beam Tool（梁工具）”对话框。梁工具的样式取决于所选择的梁横截面子形状。

图9-3 “梁工具”对话框

1.梁工具简介

用户可以使用梁工具面板创建梁的横截面。用户可以选择预定义的横截面形状或定义一个任意形状。梁工具面板由以下控制选项组成。

ID：面板中的ID表示横截面号。

Name：表示横截面的名字，最多可以使用8位字母定义。

Sub-Type：表示横截面字类型，单击Sub-Type按钮可以下拉列表显示预定义的横截面形状。

：创建一个矩形横截面（RECT）。

：创建一个四边形横截面（QUAD）。

：创建一个圆形横截面（CSOLID）。

：创建一个圆环型横截面（CTUBE）。

：创建一个U形横截面（CHAN）。

：创建一个I形横截面（I）。

：创建一个Z形横截面（Z）。

：创建一个L形横截面（L）。

：创建一个T形横截面（T）。

：创建一个帽子形横截面（HATS）。

：创建一个中空的矩形横截面（HREC）。

：创建一个用户自定义横截面（ASEC）。

Offset To：表示横截面的偏移值，单击Offset To按钮会列表显示以下选项。

Centroid：表示梁单元节点将被偏移到质心，这是ANSYS的默认选项。

Shear Cen：表示梁单元节点将被偏移到剪切中心。

Origin：表示梁单元节点将被偏移到横截面的原点。

Location：表示梁单元节点将被偏移到用户指定的位置，选择该选项用户需要设置Offset-Y和Offset-Z选项，该两项的值表示梁单元节点偏移截面原点的Y方向值和Z方向值。

Section Shape：横截面的形状。

几何尺寸标签：每一种截面形状的几何尺寸。

2.梁横截面形状的几何尺寸设置

（1）矩形横截面几何尺寸

图9-4所示为矩形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入B（宽度），H（高度），Nb（宽度方向上的网格数默认为2），Nh（高度方向上的网格数默认为2）。

（2）四边形横截面几何尺寸

图9-5所示为四边形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入yI，zI，yJ，zJ，yK，zK，yL，zL（四边形I，J，K，L 4个节点的坐标值），Ng（沿着g方向上的网格数默认为2），Nh（沿着h方向上的网格数默认为2）。用户可以指定两个节点具有相同的坐标，以便形成三角形横截面。

图9-4 矩形横截面梁几何尺寸设置面板

图9-5 四边形横截面梁几何尺寸设置面板

（3）圆形横截面几何尺寸

图9-6所示为圆形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入R（圆形半径），N（沿着周向网格数），T（沿着径向的网格数）。

（4）圆环形横截面几何尺寸(www.xing528.com)

图9-7所示为圆环形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入Ri（圆环的内半径），Ro（圆环的外半径），N（沿着圆环周向的网格数，默认值为8）。

图9-6 圆形横截面梁几何尺寸设置面板

图9-7 圆环形横截面梁几何尺寸设置面板

（5）U形横截面几何尺寸

图9-8所示为U形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入W1，W2（翼缘的长度），W3（总体深度），t1，t2（翼缘的厚度），t3（梁腹部厚度）。

（6）I形横截面几何尺寸

图9-9所示为I形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入W1，W2（梁顶部和底部翼缘的长度），W3（总体深度），t1，t2（翼缘的厚度），t3（梁腹部厚度）。

图9-8 U形横截面梁几何尺寸设置面板

图9-9 I形横截面梁几何尺寸设置面板

（7）Z形横截面几何尺寸

图9-10所示为Z形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入W1，W2（翼缘的长度），W3（总体深度），t1，t2（翼缘的厚度），t3（梁径厚度）。

（8）L形横截面几何尺寸

图9-11所示为L形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入W1，W2（侧边的长度），t1，t2（侧边的厚度）。

图9-10 Z形横截面梁几何尺寸设置面板

图9-11 L形横截面梁几何尺寸设置面板

（9）T形横截面几何尺寸

图9-12所示为T形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入W1（翼缘的宽度），W2（总体深度），t1（翼缘的厚度），t2（梁径厚度）。

（10）帽子形横截面几何尺寸

图9-13所示为帽子形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入W1，W2（帽边的宽度），W3（帽子顶端的宽度），W4（总体深度），t1，t2（帽边的厚度），t3（帽顶的厚度），t4，t5（梁腹部厚度）。

图9-12 T形横截面梁几何尺寸设置面板

图9-13 帽子形横截面梁几何尺寸设置面板

（11）中空矩形横截面几何尺寸

图9-14所示为中空矩形横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入W1（中空矩形的宽度），W2（中空矩形的高度），t1，t2，t3，t4（中空矩形的壁厚）。

（12）用户自定义横截面几何尺寸

图9-15所示为用户自定义横截面梁几何尺寸设置面板，该面板中需要用户输入A（截面面积），Iyy（绕y轴的转动惯量），Iyz（惯性积或惯量乘积），Izz（绕z轴的转动惯量），Iw（翘曲常数），J（扭转常数），CGy（质心的y坐标），CGz（质心的z坐标），SHy（剪切变形常数）。

图9-14 中空矩形横截面梁几何尺寸设置面板

图9-15 用户自定义横截面梁几何尺寸设置面板

注意：从（4）～（9）这6种梁的横截面单元尺寸，ANSYS可以通过智能网格控制U形横截面的单元尺寸，如图9-16所示。其中，滑动条中Coarse一侧表示网格粗糙，Fine一侧表示网格精细。

图9-16 ANSYS梁单元网格控制面板