1、CBEAM的特點
在 NX Nastran 中，使用 CBEAM 定義梁單元，使用 PBEAM、PBCOMP 或 PBEAML 定義其屬性。梁單元支持拉伸、扭轉、在兩個垂直平面中的彎曲和相應的剪切。CBEAM 單元提供 CBAR 單元的所有功能，以及下面的附加功能：
? 可以在梁的兩端和梁長度方向的最多 9 個中間位置定義多種橫截面屬性。
? 中性軸和剪切中心不需要重合，適用于非對稱橫截面。
? 橫截面的扭曲對扭轉剛度的影響包括在內（僅限 PBEAM）。
? 楔形梁截面形狀漸變對橫向剪切剛度（抗剪）的影響包括在內（僅限 PBEAM）。
? 使用 PLOAD1，可以對CBEAM單元施加集中載荷或者單元長度上的分布載荷。
? 可以為非結構質量的中心指定另外的軸線。
? 動態分析中考慮了分布式轉動慣量。
? CBEAM 可以使用 PBCOMP （復合梁），對由多根軸線平行的桿構成的的梁進行建模。
? CBEAM 支持非線性材料屬性：僅限彈塑性材料（ MATS1 輸入項中的 TYPE =PLASTIC）。
? 剪切中心、中性軸和非結構質量的重心可以不在同一點。
? 橫截面屬性 (A, I1, 12, I12, J) 和沿長度方向的非結構質量可任意變化（僅限 PBEAM）。

2、CBEAM格式

CBEAM和CBAR的格式很相似，唯一的不同是多了SA、SB兩個字段。
SA和SB分別是 A 端和 B 端的標量點或節點標識號。這些點的自由度為扭曲梯度 dθ /dx。

3、CBEAM單元坐標系

4、CBEAM單元的截面定位、端點偏移、Pin flag 的定義方法都和CBAR單元一樣。

5、CBEAM 力和力矩約定

圖 3-17 中顯示了單元力的正方向。根據要求輸出兩端和 PBEAM 中定義的中間位置處的以下單元力和力矩（實數或復數，取決于求解序列）：
? 梁單元內力和力矩
? 中性軸處兩個參考平面中的彎矩。
? 兩個參考平面中剪切中心處的剪切力。
? 中性軸處的軸向力。
? 圍繞梁的剪切中心軸的總扭矩。
? 由于翹曲而生成的扭矩分量。
根據要求輸出以下單元真實應力數據：
?橫截面上指定的四個應力恢復點處的真實軸向正應力。
? 最大和最小軸向正應力。
? 在 MAT1 材料項中輸入應力極限后，可以得到單元的拉伸和壓縮安全裕度。
Since there’s no torsional stress recovery for the CBEAM element, the margin-of-safety computation does not include the torsional stress. If the torsional stress is important in your stress analysis, use the torsional force output to compute the stress outside of NX Nastran. The torsional stress is highly dependent on the geometry of the CBAR’s cross section, which NX Nastran doesn’t know.
和CBAR單元一樣，CBEAM單元也不能計算扭轉應力。如果要要考慮扭轉應力，需要導出單元的扭矩結果，根據截面形狀手工計算扭轉應力。

NX NASTRAN 梁單元應力解析案例：
http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/321622

Nastran梁的彎曲應力分析，將理論計算、3D實體單元、1D梁單元的分析結果進行對比。有助于理解梁的平面彎曲理論、剪切中心、CBEAM單元截面方向/應力恢復點/端點偏移/內力、PBEAM屬性等。

6、扭曲梯度 dθ/dx是什么？
NX NASTRAN中，梁單元坐標系y、z軸的交點默認在剪切中心。如果不設置端點偏移，載荷通過剪切中心，截面不會發生扭曲，扭曲梯度 dθ/dx為零。如果存在端點偏移，截面可能會發生扭曲。設置了端點標識SA、SB，就可以輸出扭曲梯度 dθ/dx的結果。
例子：

梁一段固定，另一端施加-y方向100N載荷。查看CBEAM單元的輸入項如下：
$* 

NX Mesh Collector: Beam Collector(1)
$* NX Mesh: 1d_mesh(1)
$BEAM       EID    PID     GA     GB     X1     X2     X3OFFT/BIT
CBEAM         1      1      1      2 0.00001.000000 0.0000       +
$            PA     PB    W1A    W2A    W3A    W1B    W2B    W3B
+                      7.210000 -10.000 0.00007.210000 -10.000 0.0000
CBEAM         2      1      2      3 0.00001.000000 0.0000       +
+                      7.210000 -10.000 0.00007.210000 -10.000 0.0000
從以上內容中發現，NX沒有給CBEAM單元設置端點標識SA、SB。我們可以在計算前手工編輯dat文件，在BULK DATA中增加以下代碼：
$*定義兩個標量點
SPOINT 101    102 
……
$*在末端（載荷端）的CBEAM單元定義中增加端點標識SA和SB，分別引用101和102這兩個標量點
CBEAM        10      1     10     11 0.00001.000000 0.0000       +
+                      7.210000 -10.000 0.00007.210000 -10.000 0.0000+
+   101   102
另外，為了能夠在f06文件中查看扭曲梯度dθ/dx的結果，還應在CASE CONTROL中增加以下代碼：
DISP = ALL
修改完dat文件后，提交計算，打開f06文件文件查看位移結果。

最后一行中，標量點101的T1、T2就是扭曲梯度dθ/dx。驗證方法如下：
末端10號和11號節點的R3分別是8.8834E-3和9.8705E-3，代表繞著z軸的轉動角度(rad)，差值為0.9871E-3.
那么dθ/dx=(0.9871E-3)/10正好等于9.87E-5.

7、截面漸變梁（Tapered Beam）
Support\nast\misc\doc\linstat\beam2.dat，該模型描述了下面的截面漸變梁。

查看dat文件，其中PBEAM的定義如下。EndA和EndB之間還有9個中間位置的截面屬性，一共11個。直接求解可以在f06文件中查看結果。

8、PBCOMP
Alternate form of the PBEAM entry to define properties of a uniform cross-sectional beam referenced by a CBEAM entry. This entry is also used to specify lumped areas of the beam cross section for nonlinear analysis and/or composite analysis.
You can use the PBCOMP entry to input offset rods to define the beam’s section properties. A program automatically converts the data to an equivalent PBEAM entry.
PBCOMP是PBEAM屬性的另一種形式，能夠指定梁橫截面上的集中質量，可用于非線性分析和復合材料分析。

PBCOMP輸入示例：
PBCOMP,1,1 2800.00,,,,,0.0000,+
+,,,0.0,0.0,0.0,0.0,2,+
+,45.0,10.0,0.001122,9,,,,+
+,30.0,25.0,0.001122,9,,,,+
+,0.0,25.0,0.001122,9,,,,+
+,-30.0,25.0,0.001122,9,,,,+
+,-45.0,10.0,0.001122,9,,,,+
注意，使用對稱截面時，對稱軸上的質量集中區域也會被對稱處理，也就是會重復。所以最好不要在使用對稱截面的同時在對稱軸上定義集中質量，如果非要這樣定義，可以把該處的質量減半。