套用-編輯橫樑 PropertyManager

定義橫樑或桁架、接合條件和所選橫樑的剖面屬性。針對橫樑，您可以控制每個端接合力與力矩的轉移。這可讓您在端接合處釋出 (設定為零) 任何力與力矩分量。請注意，拘束會套用至接合，並因此套用至在接合處交會的所有橫樑端。

接合終止條件可決定力與力矩是否可以在某個橫樑及連接至通用接合的其他橫樑之間轉移。接合上的拘束只能套用與使用中接合條件相關聯的自由度限制。例如，如果您將橫樑端定義為鉸鏈，並將固定拘束套用至相關聯的接合，則儘管為固定拘束，指定的橫樑端仍可自由旋轉。相反地，如果您將橫樑端定義為剛性，並將不可移動拘束套用至相關聯的接合，橫樑端將能夠旋轉，但會將力矩轉移至同樣在該接合處具有剛性端的任何連接橫樑。

在 Simulation 研究樹狀結構中，用右鍵按一下橫樑定義，然後按一下編輯定義。

類型

設定所選結構成員的元素類型。

橫樑 橫樑元素能抵抗軸、彎曲和扭矩負載。
桁架 桁架元素只能抗軸負載，與軸向彈力類似。
顯示橫樑方向 在圖面中切換橫樑方向的顯示情形。紅色箭頭顯示正軸向，綠色箭頭顯示正方向 1，而藍色箭頭顯示所選橫樑的正方向 2。
橫樑力及應力列出時會相對於橫樑的局部座標系統。 軸壓縮負載下的橫樑或桁架，其軸橫樑應力值顯示為負，而軸拉伸負載下的橫樑，其軸橫樑應力值則顯示為正。

終端1 連接(1)

設定橫樑終端 1 的力量和力矩。僅適用於橫樑。

橫樑的終端 1 和終端 2 會在圖面中以不同的色彩強調顯示。
剛性(R) 此端未釋放任何力或力矩。 如果拘束套用到相關的接頭上，拘束狀況會完全定義力與力矩的轉移。 如果沒有套用拘束，則會假設相關接頭具有連續性。 除非有理由要釋放這一端 (設為零) 的力或力矩的零組件，否則請使用此選項。
鉸鏈 末端可以自由旋轉，也不會將任何力矩轉移到接頭上。將此條件套用至所有在通用接合處交會的橫樑端，以將接合定義為居間鉸鏈。
滑動 末端可以自由轉換，也不會將任何的力量轉移到接頭上。
手冊 在每個力量及力矩零組件中，指定是否已知手動設定為零。

鉸鏈 - 第一個位置(I)

選擇此選項來將相對於剖面第一個方向的力矩設定為零。終端可相對於此方向旋轉。

鉸鏈 - 第二個位置(N)

如果有關剖面第二個方向的力矩已知為零，請選擇此選項。終端可相對於此方向旋轉。

鉸鏈 - 沿橫樑(A)

如果有關橫樑軸方向的力矩已知為零，請選擇此選項。終端可相對於此方向旋轉。

滑動 - 第一個方向(T)

如果剖面第一個方向的力量已知為零，請選擇此選項。終端可沿此方向平移。

滑動 - 第二個方向(D)

如果剖面第二個方向的力量已知為零，請選擇此選項。終端可沿此方向平移。

滑動 - 沿橫樑(L)

如果橫樑軸方向的力量已知為零，請選擇此選項。終端可沿此方向平移。

終端2 連接(2)

設定橫樑 的力量和力矩。選項與 類似。

剖面屬性

針對使用 SOLIDWORKS 資料庫中熔接輪廓的結構成員，Simulation 會計算剖面屬性。對於錐形橫樑，在將橫樑本體網格化後，Simulation 會計算整個橫樑長度上所選剖面的剖面屬性。針對自訂熔接輪廓，請輸入使用者定義的剖面屬性。

橫樑詳細資料對話方塊會列出橫樑的剖面屬性。 在橫樑本體上按一下滑鼠右鍵，然後按一下詳細資料。

單位(U) 計算扭轉常數及最大剪應力 距離的長度單位。
扭轉常數 (K) 顯示扭轉勁度常數 (長度至四次方)。扭轉常數是橫樑的剖面函數。
此軟體可計算大多數橫樑輪廓的扭轉常數。關於各種剖面的扭轉常數公式，請參閱 Formulas for Stress and Strain，Roark and Young，第 9 章，表格 20。
最大剪力的距離 (CTOR)
從剖面的剪力中心到剖面上最遠的點的最遠距離 (以剪力中心為中心之外接圓的半徑)。

最大扭矩剪應力可從下公式計算而得：τ max = ( T / K )* CTOR，其中 T 為套用的扭矩。
剪力係數 剪力係數會影響整個橫樑剖面不一致的剪應力分布，並考慮計算橫樑的剪力變形。其值取決於剖面的形狀和指派給橫樑之材質的 Poisson 比。
Simulation 會算出具有任意剖面的橫樑剪力係數，其根據 Karan S. Surana 所著 Isoparametric Elements for Cross-sectional Properties and Stress Analysis of Beams 中所述數值方法，該文獻刊登於 International Journal for Numerical Methods in Engineering，第 14 卷，第 475-497 頁 (1979)。

針對大多數具有矩形剖面的橫樑，剪力係數為 5/6。針對具有不同高度與深度比例以及不同 Poisson 比值的矩形橫樑，剪力係數可能異於 5/6。請參閱下表。
重設(R) 將變數重設回其預設值。

下表列出具有不同高度與深度比例和 Poisson 比 (v) 之矩形橫樑的剪力係數。

參考: Shear correction factors in Timoshenko’s beam theory for arbitrary shaped cross-sections, by F. Gruttmann and W. Wagner, Computational Mechanics, Vol 27, 199-207 (2001)

高度與深度比例 Poisson 比，v = 0 Poisson 比，v = 0.25 Poisson 比，v = 0.5
2 0.8333 0.8331 0.8325
1 0.8333 0.8295 0.8228
0.5 0.8333 0.7961 0.7375
0.25 0.8333 0.6308 0.4404