ANSYS Mechanical中Beam Connection连接方式的实质

在ANSYS Mechanical中，可以使用Beam Connection连接方式来连接体与体（Body -Body）或者体与地（Body-Ground），这一连接的实质是在连接的两端创建Remote Point和多点约束方程，并在Remote Point之间创建可以承受弯曲的ANSYS梁单元Beam188。

创建Beam Connection连接时，首先在Connections分支下添加Beam对象，然后再指定其Details属性。如下图所示为一个典型的BeamConnection连接的属性列表。

Beam连接的Material属性即材料，需选择在Engineering Data中指定的分析项目中可用的材料模型之一。由于在ANSYS Mechanical中假设Beam的截面为圆形，所以需要指定Radius，即截面半径。Beam连接的Scope、Reference以及Mobile的意义与其他连接类型（如Joint、Spring等）相同，读者可以参考之前发布的相关文章。注意，当Scope为Body-Ground时，地面为Reference。

下面来看一个直观的例子。

如下图所示，两块厚度均为10mm且中心相距20mm的平行薄板，在中心位置各有一个开孔，孔的直径为10mm。模型采用表面体（Shell单元）建模，在两个孔之间创建一个Beam连接。上下板的四边均固定，上板表面施加均布压力。

下图为显示板的实际厚度的模型局部放大示意图。

计算后查看板结构的变形分布如下图所示：

Beam连接梁的内力如下图所示，梁的各个内力分量均在Beam Probe中列出：

计算完成后，可以观察Beam连接创建的约束方程如下面的动画所示：

Beam Connection连接方式的应用场合还有很多，并可用于直接施加螺栓预紧力而无须在模型中创建螺栓体，后续将再发布相关的内容。

参考资料：

1.《ANSYS Workbench结构分析理论详解与高级应用》尚晓江等编著

2. ANSYS Mechanical User’s Guide

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