Балочный элемент типа BEAM
Описание
Одноосный элемент работающий на растяжение, сжатие, кручение и изгиб. Этот элемент может иметь переменное сечение, то есть для каждого конца элемента можно задавать различные свойства.
Применение
Используется для моделирования рамных/балочных конструкций.
Форма
Линия, соединяющая два узла. Для размещения в пространстве оси Y элемента задается дополнительный третий узел.
Система координат
Ось Х элемента направлена из первого узла ко второму. Ось Y располагается перпендикулярно оси Х и лежит в плоскости, определяемой первым, вторым и дополнительным третьим узлом (или вектором ориентации). Ось Z определяется как векторное произведение осей X и Y элемента.
Свойства
Площадь поперечного сечения, моменты инерции (I1, I2, I12), полярный момент инерции, факторы сдвига в соответствующих плоскостях, неконструкционная масса на единицу длины, точки на поперечном сечении для расчета напряжений. Если элемент имеет переменное сечение, то можно задать разные свойства для каждого из его концов.
Примечания
В элементах типа BEAM и BAR можно управлять степенями свободы в узлах элемента, например, для моделирования различного типа шарнирных соединений. Достигается это путем освобождения соответствующих степеней свободы с помощью команды MODIFY UPDATE RELEASES. Так, например, освобождение степени свободы 4 (поворот вокруг оси X элемента) в каком-либо узле приведет к тому, что момент кручения не будет передаваться через этот узел
Векторы сдвига (задаются с помощью команды MODIFY UPDATE OFFSETS) смещают нейтральную ось от узлов в указанном направлении на заданное расстояние. Если смещение не задано (по умолчанию), то нейтральная ось располагается непосредственно между узлами. Сдвиг нейтральной оси не влияет на ориентацию элемента в пространстве поскольку она определятся относительно узлов конечноэлементной.
Точки на сечении для расчета напряжений задаются по усмотрению пользователя в плоскости YZ системы координат элемента.
Задание моментов инерции для элементов типа BEAM и BAR иногда может привести к ошибке. Дело в том, что в MSC/NASTRAN момент инерции I1 является моментом инерции относительно оси Z элемента. Это момент инерции в плоскости 1 (см. рисунок выше). Соответственно, I2 - это момент инерции в плоскости 2 относительно оси Y элемента.
