Nastran梁单元应力输出.docx

Nastran梁单元应力输出.docx

《Nastran梁单元应力输出.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Nastran梁单元应力输出.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

Nastran梁单元应力输出

1.Nastran梁单元

1.1.CBAR单元卡片

GridPointGA

Figure8-11CBARElemEntGeometrywithOffsets

Figure8-12CBARElementGeometrywithoutOffsets

CBAR

SimpleBeamElementConnection

Definesasimplebeamelement.

Format:

CBAR

Ero

PIO

GA

CrB

XI

X2

X3

OFFT

PA

PR

W1A

W2A

W3A

W1B

W2FJ

W1R

234

67

H910

Example:

CHAR

2

39

7

3

0.6

】乳

26.

GOG

513

AlternateFormatandExample：

EID

PID

GA

GO

OFF1

PA

PB

W1A

W2A

W3A

W1B

W2B

PW3B

CBAR

2

39

7

6

105

GOG

513

CBAF单元属性卡

PBARSimpleBeamProperty

DrfinesthepropertiesofapimplebciurcknicntKBARentry>.

Format:

7H-910

MIDMalerialidentiScationnumberSeeRemarks2-/nd占.（Integer>U）

AAreaufbarer口號section.■（Real;Dcfault—（J0）

II[2,112Areamonientsofinenh.SeeFigurefi-156.（Real;II>00.12_0.0,11*12>112:

;

Default=0.0）

JTursioniilconslant.SeeFigure3156.（Real:

Ocfuuh■^Ui+A）furSOL600and

0.0fu-rsill□ihtrsulutioii帯門电cncus}

NSSt\unstrucluraJma^s.perunillength.[Reul>

Ci,Di.ELFiStressrcco>cr>cDcnicients.iReul:

Ekfhuli-0.0）

K1?

K2Arealectorfarshear.SeeFternEuk5.（Realorblank）

PBARLSimpleBeamCross>SectionProperty

Definesthe卩ropertiesofasimplebeamdeme（CBARentry）bycross-sectionaldimensions.

Format:

]2345678910

PBARL

P1D

MID

GROUP

TYPE

DIMI

DIM；

D1M3

D1M4

DIMS

DIM6

DIM7

DIMS

DIM9

-etc.-

NSM

Example:

PBARL

39

6

[

14”

氐

.5

.5

5

5

2

■r斗

FieldContents

DIMI

■jlcn

TYPE=ROD'

TYPt-^TUHE-

~eienn

-Etem

DIM2

T¥PF='TUAE7

DIM

□1174*-

+DI加

TYPE^'CHAN"

HI

TYPE=''BARH,

T¥FE寸FT

■leban

DIM3

TVPE=''I1n

Figure8-158

TYPW"

GROUP=MSCBMLO"（contnued）

■'l-l..11

ED

TYPE^r1

TYPE=hT21

TYPE=iCHAN1H

DIMIDIM1

TYPE-XHAN2"

F严

Cf

j

L

□IM3

1

1

01

M2

1

-eiam

+

1

IM

DIM4

E‘

DIM4

*4

D+

•bi腑

.一七m

TYPE=BOXV

Figure8-159DefinitionofCross-SectionGeometryandStressRecoveryPointsfor

GROUP=WSCBMLCT（continued）

TYPE±-DBOXp

Figure8-160DefinitionofCross-SectionGeometryandStressRecoveryPointsforGROUP-'MSCBMLCT（continiied）

1.2.CBEAM单元卡片

z&iem

L*-

Vma

一卜丨

YnaI

rma、

naI1

EndA（0.0.0）

乱offset

Irrjfr

iPlaneV-

Neutral

GridPointGA

ShearCenter

NonstructuralMassCenterofGravity

y巴、i

znb

zmb

岚offset

EndR（xb.0,0）、

GridPointGB

Figure8-15CBEAMElementGeometrySystem（Nonp-adaptive）

CBEAM

BeamElementConnection

Definesabeamelement.

Format:

CBEAM

EID

PID

'GA'

GB

XI

X2

X3

OUTBIT

PA

PR

XVIA

W2A

WHA

WIB

W2R

W3R

SA

SB

Example:

CBEAM

7

39

'7'

13

82

6」

-5^6

（JOG

513

3.0

s

5

AlternateFormatandExample:

CBEAM

EID

PJD

GA

GB

GO

OFFTBIT

PA

PB

W1A

W2A

W3A

WIB

W2B

PW3B

SA

SB

匚BEAM

7

39

7

13

105

GOG

513

l

3

4

5

6

7

8

9

10

CBEAM单元属性卡

（1）PBEAM属性卡

PBEAM

BeamProperty

DefinestheproponiesofubeamdemeiH（CBEAMeniry）.TliiselememmaybeUhedlonnxlellairedbcuinsL

Format:

1

2

3

4

5

6

7

9

10

PBEAM

P1D

MID

MA）

H（A）

P12（A）

112（A）

J（A）

NSM（A）

Cl（A）

C2（A）

DI（A）

D2（A）

EUAI

E2（A）

FHA）

F2（A）

ThenexttwocontinuationsarerepeatedforeachintermediatestaLionasdescribedinRemark6.andSOandX/XBoustbespecified.

SO

XXB

A

11

12

112

J

NSM

Cl

C2

DI

D2

El

E2

Fl

F2

TheIasitwoeontinuatinnsare:

kF

K2

SI

NM（A|

NSUB）

CW（A）

LW（B）

MI{A）

M2（A）

M1（H）

M2（R）

PNI（A）

N2（A）

N1（R）

N2（R）

Example:

TaptrvdhvainithA=2f9alendAandA=5.3atendB

PKAM

39

h

25

3.5

5V?

2.0

*4.0

YtS

1.0

5.3

562

7K.fr

2.5

-SjO

LI

P2.1

021

0.5

0T0

（2）PBEAMLB性卡

PBEAML

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:

PBEAVIL

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

Contente

DefaultValues

11（A）

AreanmnicntofinertiaatendAforbendinjinplane1about（heneutralaxis.SeeRcmaTk10.4Real>0.0k

Require

□内

AreamomiciilatinertiaalcndlAtorbendinginplane2aboiiltheneutralaxis.SeeRemark10.1Real>0.0）

Kequircd

0.0.AreaprodudofincrliLiatrnd&、SeeRemark

10（Real,buti\■-i/ur>to）

J（A）

Torsionalsliffiiessparameter皿endA.SeeRemark

Defaulr=^（j]+f計fbr

10.（Real>0.0but>0,0ifwarpingispresent）

SOL600a^d00rbral[etherelutionsequences

NSM（A}

NunsimclunilnussperunitlcnglhalendA.（Real）

0.0

Ci（A,Dig

Theyandzliocatians.（i=1con-Espoudstoyandi=2correspondstoz）inelcmeriitciMrdinates

y=z=0.0

Ei（AKFi（A）

rchtisctothesh?

arcenter（seerhediagrainfblkiwingtheTcnsrJtxiarend\terstressciJtarcco^cr>;iRcal）

SO

Stressoutputrequestuptiun.SeeRcniiirk9.（CbanjclerI

''YES'1SrtsscsrecoveredatpointsfLDi.Ei.andFicnlhencxicairiniuiion.

^YESA，_Stressesrecoveredatpointswilhlhesameyaid7.locationasendAL

"NCTNostrcsiio：

orforcesarerecovered.

kequired,

XXU

DiiManci：

fromcr?

dAmtheeltmcrii^Dordinotc

Kequircd*

sy^lcnidivided,bythelengthofdieclcnienllSec

FigjreB-1B3inFLemarkHJ.（KeaJa0,0）

SeeRemark.6.

A,II.12J11

Anta,momcnliirrinertia,torsionalslifTncfiSpaiamclcrandnonstructuralmasstorthecid^s

SeeReniurk7.

J.NSM

sectionlootedaix.（Real;J1>00ifwarpingispresent.）

CiDi.F.i,Fi

Theyandzlocations（i=1coiTesporidstoyandi.2tcsrTCippndsluz）inekrTwntcourdinatesrchti^ctothesh£arcenter（seeFigure8-163inRennark10）fhrihcerm驚swtitfinIncaiodatX-XRThevaluesorefiberlocationsforstresschtarcccmry【gno代dforbeampHEknn

nlS-（Rcih

TYPE-'ROD1

TYPE-I11

DIM1

TYPE-'CHAN"

DIM3

_4_匚I虫

TYPE-1BOXn

T/PE=T1

TYPE-uBAR"

DIM?

Dir.n

TYPE-J,T1*TYPE-

DWA2DIM1

DIM3

TYPE-JCHAN1，h

D

TYPE^Z'1

TYPE-dLCHANr

CIM4

DIMS

□IM2

TYPEh'TF

□PM

DIM3

C

TYPE-'WEXA"

DIM3

DIM2

DIM*

T¥PE"|JHAT1

DIM4

DIM2

OIM1

DIMO

TYPE=BOXr

DIM4yDIMS

TYPE»，kHAT'

DIM呂

Figure8*164DefidilionofCro&S'SectionGeomeiryandSlre&sRecoveryPointsforGROUP--MSCBML0-

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：

Enda

Plane1

Plane2

Endb

今

GridPointGB

GridPointGA

Figure8-11CBARElementGeometrywithOffsets

Plane1b

z%

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（safetymarginCompression）

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。

2.2.CBEAM梁单元的单元力和应力

Figure8-15CBEAMElementGeometrySystem（Nonp-adaptive）

Figure8-17CBEAMInternalElementForcesandMoments

CBEAM单元的应力输出与CBAF单元有些不同。

对于CBAR单元，SAi和SBi列只是弯曲应力，而轴向应力单独列出。

但是对于CBEAM单元，SXCSXDSXE和SXF是在CBEAM中横截面上应力恢复点C、D、E、F处的弯曲应力和轴向应力的组

合。

在CBEAM的每个端点进行应力恢复，还可以在任何由PBEAM输入卡片确定的中间位置进行应力恢复在Hyperview后处理Nastran的CBEAM单元时，梁单元CBEAM中的单元力和单元应力的输出如下：

element

ID

CBEAMlongstressatpointC1

CBEAMlongstressatpointD1

CBEAMlongstressatpointE1

CBEAMlongstressatpointF1

CBEAMMaximumstress1

CBEAMMinmumstress1

marginofsafetytension1

marginofsafetycompression1

CBEAMlongstressa