NFX|如何设置铁木辛柯梁or欧拉梁
欧拉梁（Euler-Bernoulli Beam）
核心假设：
平截面假定： 变形前垂直于梁轴线的平面截面，在变形后仍然保持为平面，并且始终垂直于变形后的梁轴线。
忽略剪切变形： 认为梁的变形完全由弯曲引起，剪切应变能为零。
物理图像：
在这种模型下，梁的一个微段在弯曲时只发生了转动，没有发生形状的畸变。就像一根柔软的绳子，弯曲时截面始终与轴线垂直。因此，它只适用于细长梁（长度远大于高度），因为对于细长梁，剪切效应确实可以忽略。
铁木辛柯梁（Timoshenko Beam）
考虑了梁在挠曲和扭转过程中横截面的变形，也称为三维假设
铁木辛柯梁理论
核心假设：
修正的平截面假定： 变形前垂直于梁轴线的平面截面，在变形后仍然保持为平面，但不再垂直于变形后的梁轴线。
考虑剪切变形： 明确考虑了横向剪切力引起的剪切变形及其应变能。
物理图像：
在这种模型下，梁的一个微段在弯曲时，不仅发生了转动，还发生了“错动”导致的剪切变形。截面法线与梁轴线法线之间出现了一个夹角。这使得该模型能够更精确地描述短粗梁、复合梁或高频振动等情况，因为这些情况下剪切效应变得显著。
其中：
E 是杨氏模量
I是截面惯性矩
w(x)是梁的横向挠度
q(x) 是分布载荷
这是一个四阶微分方程。求解时需要四个边界条件（如固定端、简支端、自由端等）
铁木辛柯梁理论引入了两个独立的场变量
平衡方程：
弯矩-曲率关系：
其中：
G 是剪切模量
A 是横截面积
κ 是剪切修正因子（这是铁木辛柯理论的一个关键且必要的参数）
代表梁轴线的斜率
代表截面的转动角度
代表剪切角。在欧拉-伯努利梁中，我们强制
，所以剪切角γ=0，而在铁木辛柯梁中，这两者之差正好量化了剪切变形
剪切修正因子 κ：
适用场景与影响
1.梁的长细比（长高比 L/h）：
细长梁 (L/h > 10)： 欧拉-伯努利梁理论精度很高，是首选。
短粗梁 (L/h 较小)： 剪切变形效应显著，欧拉-伯努利梁理论会严重低估挠度，高估固有频率。必须使用铁木辛柯梁理论。
2.静力学 vs 动力学：
静力学：主要影响挠度计算。对于短梁，铁木辛柯模型预测的挠度更大。
动力学（自由振动）：
固有频率：铁木辛柯梁由于考虑了剪切变形和旋转惯性，其预测的各阶固有频率均低于欧拉-伯努利梁的预测值，尤其对于高阶频率和短梁，差异非常明显。
波传播：在分析高频弹性波在梁中的传播时，铁木辛柯理论是更精确的选择。
3.材料类型：
均质材料：欧拉-伯努利梁在细长情况下足够。
复合材料/夹层结构：这类结构的抗剪能力往往较弱，剪切变形效应非常突出，必须使用铁木辛柯梁或更高级的理论。
结论
欧拉-伯努利梁理论是经典和简化的模型，它在满足其假设条件（细长梁）时非常有效且计算简便。铁木辛柯梁理论是更精确和通用的模型，它通过引入独立的截面转角和剪切变形，放松了欧拉-伯努利梁的严格假设，从而能够准确地描述短粗梁、复合梁及高频振动等更广泛的工程问题。可以认为，铁木辛柯梁是对欧拉-伯努利梁的一次重要修正和推广
在midas NFX中定义梁单元默认是以铁木辛柯梁来考虑，如果需要转换成欧拉梁，手动的把切剪面积因子设置为0即可
midas NFX支持1D线单元，2D板壳单元，3D实体单元
对于截面支持1比1比例显式外观，支持任意截面显式
支持截面颜色自定义
1D单元截面中提供了多种类型及截面库
桁架单元，梁单元，管单元，索单元，另外提供了20种截面库及任意截面定义，方便设定截面尺寸（程序自动计算截面惯性矩等受力数据）
默认程序会自动考虑铁木辛柯，对于欧拉梁需手动改一下剪切面积因子
