Nastran梁单元应力输出.docx
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Nastran梁单元应力输出
1.Nastran梁单元1.1.CBAR单元卡片
Plane1
GridPointGB
Endb
Plane2
GridPointGA
Figure8-11CBARElementGeometrywithOffsets
Figure8-12CBARElementGeometrywithoutOffsets
CBAR
SimpleBeamElementConnection
Definesasimplebeamelement.
Format:
I234567S910
CBAR
EID
PID
GA
GB
XI
X2
X3
OFFT
PA
PB
W1A
W2A
W3A
W1B
W2B
W3B
Example:
CBAR
2
39
7
3
0.6
26.
GOG
513
AlternateFormatandExample:
CBAR
EID
PID
GA
GB
GO
OFFT
PA
PB
W1A
W2A
W3A
WLB
W2B
W3B
CBAR
2
39
7
6
105
GOG
513
CBAR单元属性卡
DefinesthepropenicsofasimplebcaniekmcRt（CHARentry）.
Format:
PIDPropertyidentificationnumber.（Integer>0）
MIDMaterialidentificationnurnberSecRemarks2and3.（Integer>0）
AAreaofburcrosssection,fReal:
Default=0.0）
I1T12,112Areamomentsofinertia.SecFigure8-l56t（Real；[I>0.0T12>0_0*【I*12>I121;
Dchuill=GO）
JTorsionalconstant,S«Figure8-156.（Real:
Default=+/JfwSOL600and
0.0forallothersolutionsequences）
NSMNonstruciuralmassperunitlength.{Real}
fDIELFiStressrccoyerycueflicienbi.（Real：
Default0.0）
KLK2
Areafhetorforshear,SeeRemark5（Realorblank）
word姦幵
PBARL
simp-eBetDrnC3SVI・seao'nProperty
Define?
-hep「apertiCJRaf『nmpobetuneQmofn〔CH>Rcmry）bycrew屮seciiomddimel^o-ny5
FonnFt:
p
□
M
N
£
Examp-e「
4
3g
护
6
Lh
Uh
■
Us
th
ik?
Fi2.d
003^37
HDMIDghol-t
Propertyi&nmicarionrmmber*（bie^rV9M^erialide口tifk世tie-nnumber（mte帕er>s
crogT豐ciiongnxlT1SeeReTnnTks;6-andm-（characlenDefindiM;M
TYPECYo牟sc2knl-ypeSeeRemarks6・and8smdFigure匸57二01§£「：
ROD3BEJ*TU0E2JT・：
CHAN,JT」；BUX「TBARJTCROSSJ；TT丄二FCHAN二z+占HANH八42川GWOX7£HEX>「・XAT「45H5:
DBOX:
fbrGROUPlMSCBMLfrj
□Ni
crofimcno竄一dime孚ortl尹（Rea一>0.0^rGROUP—MSCBMLO:
）
NMMNonilnjctu邑tna熬perUE.二怙nrr}?
NSM席JipecsedDftcrihe一男td-ml
TYPEs'ROD'1
J
TYPE^TUBE?
TYPE=,LTUeEM
DIMI
TfPE='T'
TYPE='BOX'-
Figure8-157DefinitionofCross-SectionGeometryandStressRecoveryPointsforGROUP="MSCBMLO"
1elan
YDi袖
T¥PE=,+BAR"
TYPE-'-TV1
TYPE■MV*
Figure8*158DefiniUonofCross-SectionGeometryandStressRecoveryPointsforGROUP二■MSCeMLO"（continued）
4
c
D
TYPEs-CHANV'
Figure3-159DefinitionofCross-SecttonGeometryandStressRecoveryPointsfor
GROUP=“MSC吕站L『（continued）
rypE=”Bmcr
0®«aln&lu.
tlllAOOuMEnMHIISpueaaLUOuCJ匚0QUUS由SQJiJ一ouo=uk=uu
壬一0
4^35IL
--VX3H电亡
^咚p」o/v\
1.2.CBEAM单元卡片
NonstructuralMass
CenterofGravity
妙ZPimn詐湖＞
迤务彩Z"NeutralAxis
elemv_
GridPointGA
EndB
（xb'①°）
GridPointGB
Figure8-15CBEAMElementGeometrySystem（Nonp-adaptive）
CBEAM
BeamElementConnection
DefinesabeamclemenL
Format：
CBEAM
EID
PID
GA
GB
XI
X2
X3
OFFT/B1T
PA
PB
W1A
W2A
W3A
W1B
W2B
W3B
SA
SB
2
3456
7
8910
Example:
CBEAM
2
39
7
13
8.2
&1
-5.6
GOG
513
3.0
耳
5
AlternateFormatandExample:
CBEAM
EID
PID
GA
GB
GO
OFFT/BIT
PA
PB
W1A
W2A
W3A
W1B
W2B
W3B
SA
SB
CBEAM
2
39
7
13
105
GOG
513
CBEAM单元属性卡
（1）PBEAM属性卡
PBEAM
BeamProperty
Delinesthepropertiesofabc;imekmenl（CBHAMentry）.Thiselementmaybeusedtomodeltaperedbeams.
Format:
7R910
PBEAM
P1D
MID
A（A）
n（A>
12（A）
112（A）
J（A）
NSM（A）
Cl（A）
C2（A）
DI（A）
D2（A}
El（A）
E2（A）
Fl（A）
F2（A）
ThenexttwoconiinuaiionsarcrepeatedtbreachintermediatestationasdescribedinRemark6andSOandXXBtniihibespecifkd.
SO
X/XB
A
11
[2
112
J
NSM
Cl
C2
DI
D2
El
E2
Fl
F2
Thelasttwocontinuationsare:
KL
K2
SI
S2
NS1{A）
NS[（B）
CW（A>
CW（B）
MI（A）
M2{A）
Ml（B）
M2（B|
Nl（A）
N2（A）
Nl（B）
N2（B）
Example:
TaperedbeamwithA=2.9alendAandA=5.3atendB.
PBEAM
39
6
2.9
3.5
5.97
2.0
40
YES
L.O
5.3
56.2
78.6
2.5
-5.0
14
11
0.21
0.5
0.0
BeamCross>SectionProperty
Definesihe-propertiesofabeamelementbycross-sectiannldimensdons.
Format:
（Note:
n=numberofdimcmionsandtn=numberofintcnnediaicNations）
1234567K9I0
PBEAML
PID
MID
GROUP
TYPE
DIM1（A）
DIM2（A）
YtG-
D（Mn（A>
NSM（A）
SCXU
X|1）XB
D1M2HJ
-etc.-
DIMiill）
1SSM（1}
SO（打
X（2yXB
DIM1
（2）
D1M2
（2）
-etc.-
DJMn
（2）
NSMfm}
-etc.-
SO（m）
X（ni）CXB
DFMKni）
-etc.-
DIMnim）
USM（m）
SO（B）
LO
DIM1（B）
-etc.-
D1Mn（B）
NSM（B）
Example:
PBEAML
鼻9
21
1
12t
14.8
2.5
2.6
NO
0.4
6.
7-
12
2.6
YES
0.6
7.S
5.6
23
YES
Field
Contents
DefauHValues
11（A）
AreamomentcrinenhntendAforbendingin
planeJaboutthenculnilaxis.SeeRciiuirk10（R«l>0.0）
Required
[2（A）
AreamomentcfinertialitendAforbendingin
plane2abcutthericulmlaxis.SeeR.cniark10（Real>0.0）
Required
112（A）
0,0,Areaproductofinertiaat«ndA.SeeRemark
10.（Kcal,but;i-72-ifii）'>do）
JlA）
Torsionalstiffnessparameteratend.A.SeeRemark
Defau[t=^（/:
+i,iJur
10（Real>OlQbut>0.0ifwaqnngiipresent）
SOL600and0.0forallothersolutionsequences
NSM1A）
Nonstruclunilmassperunitlength,atendA.（Real）
00
CKAXDi（A）
Theyand1localions（i-Icorrespondstoy»mdi=2corrcsponckioinelcmcTitcoordinates
y=z=0.U
EKA）tFi（A）
rchlivetotheshearcenter（seethediagram（bllowinglheremarks|itendAforstresschurecovenr-（Rea]）
SO
Stressoutputrequestopticn.SeeRemark9_（Charactcr）
hbYES"Siresscsrecoveredatpcinl百Ci,Di.Ei.andFionthenextcontinmalion.
"YESATStressesrecoveredatpointswiththesameyandzlocationasendA.
"KO7”Nostressesorforcesarerecovered.
Required*
XXB
DistancefromendAintheelementcourdinalLc
Required*
systemdividedb\lhelengihoftheelementSee
Figure8-163inRemark10.{RealaQ.O）
SeeReniiirk6.
Area.mamenLsofinertia,torsiionalstiffnessparameter,andnonslmcluralmi湘foriticcross
SecRemark1
J.NSM
sectianlocatedalx.（Real;J>0.0ifwarpingispresent.J
Ci,DLEi,Ft
TheyandiIg2liu阳（i■IcorrcNpondsioyandi=2con-espondlsioz）inelementcoordinaterchlivctotheshearcenter（seeFigure8^163inRemark10Jforthecross沖:
lionhxraledatXXB.Thevaluesarefiberlocationsforstressdatarecovery.IgnarcdIbrbc^mp-cl^mcnts.（Rcoil|i
J'dem
E
TYPE-ROD1
TYPE-lLTUBEn
D\M2
TYPE-TUBE2
$如
DIM3
IYPE-T1
TfPE"L
‘曲DIM4
DIM3—►|V—
—utwi2
=ta»
DIM1TYPE»JdCHAN"
1ckift
D
DIM3*
IfI
TYPE-BOX1*
TYPE-'BAR'1
DIM2
TYPE^CROSS11
TYPE-'H"
word姦幵
LM亠3
TYPEH=
TYPE*”-rr
D_M2c-£-
TYPT6HAN-S
■r孑
TYPEEZ"TYPT-riHANhlM
.AlVH.i-SdAlL刊KJ
V——£NIO
znia
..IVHp-adAl
♦LXOSr=3dAl
..YXaH-^BdAl
.^in-adAi
聊魁PJOM
DIM7
DIM7
□IMS
DIM9
DIM?
DIM?
DIM10
TYPE=TBOX'
Figure8-164DefinitionofGross-SectionGeometryandStressRecoverPointsforGROUP=4,MSCBMLOn
2.Nastran梁单元应力输出
一维梁单元中的内力或应力可以通过单元力或单元应力输出（如FORCED者ELFORCE来进行输出，并且梁单元只输出应
力恢复点的应力。
如果梁截面是标准库中的截面（PBARLPBEAML定义的截面），则应力恢复点已经由程序根据不同的截面形状进行定义，不需要用户定义。
如果是自己定义的梁截面（PBARPBEAM定义的截面），贝U用户必须自行定义应力恢复点（属性卡片中的C1,C2D1,D2、
E1,E2F1,F2>此时beamelements的应力需要选择recoverypointonthebeamcrosssection,然后在stressrecoverypointC/D/E/F-Element-Nodal中可以看到对应的应力分析结果。
2.1.CBAR梁单元的单元力和应力
下图是CBAR梁单元力（elementforce）的正方向。
real或者complex形式（取决于输出格式）的单元力的输出包括下面几项：
GridPointGA
Figure8-11CBARElementGeometrywithOffsets
aPlane1b
zr2
Figure3-7CBARElementForces
M1a,M1b,M2a和M2b是分别在两个参考平面中，两个端点处的弯矩。
V1和V2是在两个参考平面中的剪力，Fx是平
均的轴向力，T是绕x轴的扭矩。
输出中可以要求输出CBAR单元下面的real形式单元应力（elementstress）：
（1）平均轴向应力（averageaxialstress:
axialstress
（2）由在两个端点A、B处横截面上的4个应力恢复点的弯矩引起的张性应力（extensionalstressduetobending）：
SA1、SA2、SA3SA4,SB1、SB2SB3SB4
仅当用户在PBAR卡片中输入了应力恢复点，才计算该弯曲应力。
（3）两个端点A、B处的最大和最小的张性应力（maximumandminimumextensionalstressatbothends）:
SA-MAXSA-MIN、SB-MAXSB-MINo
该最大和最小的张性应力是由每端轴向应力和弯曲张性应力的合成。
（4）拉伸安全系数和压缩安全系数（Marginsofsafetyintensionandcompression。
仅当用户在MAT1卡片中输入了应力极限（stresslimits）时，才计算该安全系数。
拉伸应力为正值，压缩应力为负值。
只有平均轴向应力和弯曲张性应力可以是复数应力（complexstrss）。
对于梁单元的应力输出，patran04中有以下选项：
（1）轴向（barstresses,axiaj（atcenter）
（2）barstressesbendingposition（AtpointCDEF
（3）最大、最小合成（atcenter）
（4）Maxshear
在Hyperview后处理Nastran的CBAR单元时，梁单元CBAR中的单元力和单元应力的输出如下：
elementID
SA1
SA2
SA3
SA4
AXIAL
STRESS
SA-MAX
SA-MIN
M.S.-T（safetymargintension）
SB1
SB2
SB3
SB4
SB-MAX
SB-MIN
M.S.-C（safetymargin
Compression）
其中：
A,B表示梁的两个端面。
1-4是用户指定的用来计算应力的截面上的四个点。
SA1-SA4SB1-SB4是仅由纯弯曲所引起的正应力（NormalStressDuetoBendingOnly）
AXIALSTRESS仅有轴向载荷所引起的正应力（NormalStressDuetoAxialLoadOnly）
SA-MAXSA-MIN,SB-MAXSB-MIN是弯曲与轴向载荷组合情况下的两个端面的最大、最小正应力（CombinedAxialand
BendingStress）
M.S.-T是拉伸安全系数，M.S.-C是压缩安全系数。
22CBEAM梁单元的单元力和应力
NonstructuralMassCenterofGravity
.
妙ZPimn詐湖＞
遂參多2"Neu帕IAxis
elemv
GridPointGA
EndB
（xb'①°）
GridPointGB
Figure8-15CBEAMElementGeometrySystem（Nonp-adaptive）
^lem
/ZZ/ZZZZZZ/zzzzzzzz/ZZ//ZZ2//zz/
////
ZZZZZ/zzzzzzzzzzzzzzzz///////////
yelern
召NeutralAxis
11,
xelem
ShearCenter
Figure8-17CBEAMIn
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