问题描述:
如下图所示,以壳单元建立工字型截面的简支梁模型,目的在于准确捕捉翼缘和腹板的应力分布及局部失稳。
通过【绘制截面切割】输出跨中截面的内力值,如下图所示。然而,程序输出的内力值却与理论值有所差别,具体如下:
1. 跨中弯矩:52.1kN·m vs 150kN·m
2. 跨中剪力:47.9kN vs 50kN
注:由于仅在跨中位置处(跨度 6m)施加竖直向下的集中力荷载 50kN,故上述理论值很容易确定。请问,出现上述差异的原因是什么?如何才能输出正确的截面内力呢?
解答:
首先,导致上述差异的原因在于:绘制截面切割时使用的 2D 立面视图无法对整个跨中截面进行内力合成。具体来讲,在 2D 立面视图中进行绘制操作时,程序只能选择位于当前 X-Z 平面(Y = 0)中的面对象,如下图所示。因此,仅以腹板和部分翼缘进行内力合成,其结果必然小于理论值。不过,由于截面剪力主要由腹板提供,故合成值与理论值相差不大。
综上,用户可选择正确的操作方法如下:在 3D 视图中切换为 X-Z 平面,然后绘制截面切割。虽然与前述 2D 视图中操作很类似,但程序却可以选择整个跨中截面的面对象,如下图所示。此时,基于腹板和全部翼缘进行内力合成,其结果与理论值完全一致,如下图所示。