橫樑

橫樑元素能夠抵抗彎曲、剪力及扭矩負載。下圖所示的典型框架是使用橫樑元素進行模型化，將負載轉移至支撐。使用桁架元素將此框架模型化失敗，原因是沒有機制可將套用的水平負載移轉至支撐。

橫樑元素需要定義正確的剖面，如此程式才能夠計算慣性矩、中立軸以及極端纖維到中立軸的距離。應力會在剖面的平面和沿橫樑之間變化。

請考慮一個有剖面區域 (A) 的 3D 橫樑及相關的網格。不論橫樑實際的剖面形狀為何，它們都會顯示為中空圓柱。

現在，下方的圖例顯示沿著橫樑元素的小線段可承受簡化的 2D 力（軸向力 P、剪力 V 以及力矩 M）：

 以一般的情況而言，在線段上會有 3 個力和 3 個力矩。

一致軸應力 = P/A（類似桁架元素）

一致剪應力 = V/A

?彎矩 M 會產生彎曲應力，此應力值會隨著到中立軸的垂直距離 y 而產生線性變化。

彎折應力（在 y 方向上的彎折）  = My/I

其中 I 為和中立軸有關的慣性矩。

彎曲應力是極端纖維上的最大應力。在本範例中，最大的壓縮發生於頂層纖維，而最大的張力則發生於極端底部纖維。

接合

接合會在結構成員的自由端以及兩個或多個結構成員的交點上標示。編輯接合 PropertyManager 提供一個可幫助您正確定義接合的工具。此程式會在每個接合成員剖面的中心產生一個節點。由於不同成員會修剪及使用不同的剖面，因此與接合有關的成員節點將不會包括。此程式會在靠近接合處產生特殊元素，將會根據幾何及材料屬性模擬準確連接。

材料屬性

彈性模數和 Poisson 比始終是必要的。

只有在考慮重力負載的情況下才需要密度。

拘束

您只能夠將拘束套用至接合中。每個接合有 6 個自由度。您可以套用零或非零的指定平移和旋轉量。

結合

在橫樑、實體和薄殼曲面的研究中，您可以將橫樑和橫樑節點結合成實體和薄殼曲面。

以曲面或鈑金面結合兩個接觸結構成員的步驟為自動建立。

彎曲曲面的橫樑加強物

您可以結合橫樑（直的或彎曲的）來做為薄殼或鈑金本體彎曲曲面的加強物。

軟體會自動將橫樑結合至具有接觸幾何或在合理餘隙內的彎曲曲面。程式會使用與曲面網格大小相容的橫樑元素大小。此功能適用於靜態、頻率及挫曲研究。

負載

您可以套用：

• 集中力與力矩於接合與參考點。

• 分配的負載（沿著整個橫樑長度）。

• 重力負載。程式會根據指定的加速度與密度來計算重力。

網格化

不論橫樑與桁架成員實際的剖面形狀為何，它們都會顯示為中空圓柱。結構成員會自動識別為橫樑並以多個相同的元素網格化，以便您能夠沿著成員的長邊檢視變形和應力的變化。

結果

每個元素的結果會以其局部的方向呈現。沒有可供桁架與橫樑元素使用的應力平均。您可以檢視一致的軸應力、扭矩、兩個直角方向（方向 1 和方向 2）的彎曲應力，以及藉由合併軸應力與彎曲應力所產生的極端纖維上的最糟狀況應力。

一個橫樑剖面需承受一個軸合力 P 以及兩個力矩 M1 和 M2（如下圖所示）。力矩 M1 是相對於方向 1 軸，力矩 M2 是相對於方向 2 軸。

軟體提供下列檢視應力的選項：

• 軸向：一致的軸向應力= P/A

• 局部方向 1 上的彎折：由於 M2 所產生的彎折應力。這是由在繪圖名稱、標題、及圖例中的彎折 Ms/Ss 所表示。

• 局部方向 2 上的彎折：由於 M1 所產生的彎折應力。這是由在繪圖名稱、標題、及圖例中的彎折 Mt/St 所表示。

按一下這裡了解有關橫樑方向的資訊。

• 最糟狀況：軟體會合併由於 M1 和 M2 所產生的軸應力及彎曲應力，而自動計算出剖面上某個臨界點的最高應力。此為檢視應力的建議方法。

一般而言，軟體在各端的極端纖維上計算 4 個應力值。 當檢視最糟狀況應力時，軟體會為每個橫樑段顯示一個值。此值是為橫樑段所計算的 8 值中最大的量。這些值對截面在兩方向上是對稱的橫樑是相當正確的。對於其他的狀況，在這些值的正確性上較為保守。