桁架

桁架是一种特殊的横梁单元，它只能承受轴向变形。其结构具备如下特点：

这类结构中的接榫被设计为不产生任何力矩。每个构件中产生的唯一有效的力是轴心力。轴心力沿每个构件的长度方向保持不变，并会在整个横断面上产生均匀的轴应力。这样的构件被模拟为桁架单元。桁架通常用在诸如桥梁、屋顶、电塔和其它建筑和结构应用场合中。

桁架单元由两个节定义：每个节的自由度为 3，也就是 3 个正交方向上的位移。如下所示的桁架单元钉在左侧的节处，右侧的节处应用了轴心力 P。轴方向沿横粱或桁架的长度，而不是沿横断面的两个方向之一。

轴应力 (Sx) = P/A，右侧节的轴向位移 (Ux) =PL/AE

其中：

P = 沿桁架单元的长度的轴心力

A = 桁架的横断面面积

L = 桁架的长度

E = 弹性模量。

上述方程式可以写作 Ux=P/(AE/L)= P/K，其中 K=AE/L 说明桁架单元模拟了一个刚度为 k=AE/L 的轴向弹簧。

铰接

接榫与焊件轮廓的穿刺点重合。建议您在焊件轮廓的引力中心点处找出穿刺点以避免得到不希望的结果。

当穿刺点位于引力中心点处时，轴载荷只生成轴应力。

材料属性

弹性模量总是必需的。

只有当考虑了重力载荷时，才需要密度。

约束

您只能对桁架接榫应用平动约束。每个节（接榫）有 3 个平移自由度。固定和不可移动（无平移）约束都不考虑任何旋转，因此对于桁架接榫而言基本相同。您可以应用规定的零或非零平移。如果桁架和横梁在某个接榫处相交，则可以应用旋转，但它们只会应用于横梁。

载荷

您可以在接榫和参考点处应用集中力，也可以应用引力。本程序会基于指定的加速度和密度计算引力。请注意，程序只考虑每个单元中生成的轴心力；桁架会忽略对它应用的所有法向力。

网格化

本程序中没有对横梁和桁架进行网格化的选项。横梁和桁架构件都会显示为实心圆柱体，无论它们的实际横断面形状如何。

被视为桁架的直线型结构构件用一个桁架单元来表示。轴变形的变化方式是线性的，轴应力在整个横断面和桁架上恒定不变。

结果

您可以查看轴应力和力、位移和变形形状图解。桁架构件的力和应力在整个横断面和桁架长度上恒定不变。位移在端点之间会以线性方式变化。除轴向以外的其它方向上的力、应变和应力设定为零。在应力图解中，每个桁架单元以一种颜色显示。桁架构件中的力等于轴应力与其横断面积的乘积。