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開篇點(diǎn)題，不說廢話，直接給出生成梁單元的手動(dòng)操作方式和模塊化命令流。 手動(dòng)操作 介紹一下標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)梁單元截面特性，便于后續(xù)的梁單元建模和仿真。 1，CAD做成sat文件：首先生成面域 2，file導(dǎo)入ACIS 3，定義單元，劃分網(wǎng)格 ET,1,plane82 !

2.3 Nastran的梁截面方向2.3.1 Nastran梁截面屬性關(guān)聯(lián)的局部坐標(biāo)系方向Nastran的局部坐標(biāo)系的x方向和Abaqus完全一致，都是節(jié)點(diǎn)1->2方向t。

Hypermesh2019為ANSYS求解器預(yù)設(shè)了10種常用的標(biāo)準(zhǔn)梁截面，用戶通過編輯尺寸即可。也可以通Hypermesh2019自定義shell section和solid section梁截面以及廣義梁截面，廣義梁截面通過定義截面屬性來確定梁的參數(shù)，前面提到的截面是通過定義截面幾何尺寸來定義梁的參數(shù)。

原因如下： 在ANSYS的梁單元截面定義中，ANSYS默認(rèn)梁單元中心線(單元坐標(biāo)系X軸)位于截面形心處，當(dāng)用戶用secplot繪制截面形狀時(shí)所出現(xiàn)的Centroid Y和Centroid Z即為截面形心相當(dāng)于截面定義原點(diǎn)的坐標(biāo)。如果兩個(gè)截面的這兩個(gè)坐標(biāo)不一致，就會(huì)出現(xiàn)類似上圖中的錯(cuò)位現(xiàn)象！ 單元坐標(biāo)系X軸以截面形心位置為準(zhǔn) 那么截面原點(diǎn)位于哪個(gè)地方呢？

模型采用梁單元與桿單元組合建模，其中拱肋、橫梁及主梁均采用 BEAM188 單元模擬，吊桿采用 LINK180 單元模擬，完整還原了下承式拱橋的典型結(jié)構(gòu)特征。模型技術(shù)特點(diǎn)BEAM188 單元：用于模擬拱肋、橫梁及主梁，該單元基于鐵木辛哥梁理論，支持線性及幾何非線性分析，可準(zhǔn)確捕捉結(jié)構(gòu)彎曲、扭轉(zhuǎn)及軸向受力特性。通過 SECTYPE 命令定義截面參數(shù)。

創(chuàng)建模型之后進(jìn)行材料創(chuàng)建及截面屬性賦予，除去鋼鐵材料屬性輸入表1中的基本材料參數(shù)，對于梁結(jié)構(gòu)參數(shù)需要額外定義如圖3所示。最后還應(yīng)當(dāng)注意在使用梁截面形狀創(chuàng)建梁截面特性時(shí)，必須指定梁截面方向如圖4所示。在定義裝配步驟中設(shè)置默認(rèn)，沒有特別需要注意的地方，設(shè)置分析步中應(yīng)根據(jù)所要施加的載荷曲線來設(shè)置仿真時(shí)間（time period），這里因?yàn)樵贏點(diǎn)需要施加63秒的振動(dòng)位移載荷，因此時(shí)間設(shè)為63。

1.1 剪力和彎矩只有理解了Abaqus、iSolver和Nastran的梁單元的截面方向后，才能更好的理解和截面方向相關(guān)的物理量，剪力和彎矩的計(jì)算就是其中一個(gè)重要的應(yīng)用。梁的剪力和彎矩都是針對梁內(nèi)部而言的，對有限元來說具體點(diǎn)就是積分點(diǎn)上的值。

3 問題陳述下面以一個(gè)鋼筋混凝土梁(reinforced concrete beam)的受力為例，顯示DIANA的分析流程。梁的長度為26m, 由3個(gè)支點(diǎn)支撐，其中中間支點(diǎn)為固定支點(diǎn)，兩端支點(diǎn)水平方向可以移動(dòng)。梁上受兩個(gè)集中力和兩個(gè)均布載荷。 梁為雙筋截面梁，截面寬度0.4m,截面高度0.7m。【單筋矩形截面正截面受彎配筋計(jì)算[P69例3-1](1)】。

2） 在 Sketching 選項(xiàng)卡下繪制圖形 3） 創(chuàng)建柱和梁的截面:點(diǎn)擊 “Concept” → 選擇 “Cross Section” → “Rectangular”。在右側(cè) “Details View” 里輸入截面尺寸。 4） 生成線體模型：點(diǎn)擊工具欄中的“Concept” -> “Lines From Sketches”。

但要注意： a、在property模塊中立柱采用梁截面，其截面1軸方向設(shè)置為(0,0,-1)；截面方向的設(shè)置可能對結(jié)果正負(fù)號有影響； b、在step模塊的場輸出中，勾選SF項(xiàng)（為了輸出桿系單元截面內(nèi)力）； c、在mesh模塊中，將兩根立柱單元改成B33(歐拉梁單元)；且橫桿件采用桁架單元。

1.1 形心、剪心和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)一根梁雖然在有限元內(nèi)部計(jì)算時(shí)采用線單元表示，但實(shí)際上只是把梁的三維形狀簡化到了參數(shù)中，如果顯示一個(gè)梁的具體形狀，譬如典型的T型梁： 將會(huì)有下面三個(gè)特殊點(diǎn)：（1）形心C就是的二維截面幾何圖形的重心。（2）剪心S剪心為兩個(gè)截面方向的集中力都不會(huì)導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)的交點(diǎn)。

當(dāng)時(shí)我和同學(xué)說：在Sap2000中，梁單元的彈塑性是通過塑性鉸定義的，在定義時(shí)需要指定塑性鉸的具體位置，比如在梁單元的兩端或者是中間任意位置定義相應(yīng)的塑性鉸，軟件在計(jì)算時(shí)就會(huì)考慮這些塑性鉸的屬性而實(shí)現(xiàn)材料非線性。同學(xué)當(dāng)時(shí)使用的軟件是Ansys/apdl，他表示很不屑：那Sap2000不行啊，Ansys的梁單元彈塑性并不需要指定塑性鉸，直接對梁指定彈塑性材料就可以實(shí)現(xiàn)彈塑性，很顯然Ansys更合理。

案例文件說明 SuspensionBridge.cdb：模型文件，包含節(jié)點(diǎn)、單元、截面、材料定義、約束條件及索力初始狀態(tài)。 SuspensionBridge.mac：計(jì)算命令流腳本，自動(dòng)執(zhí)行恒載施加、非線性求解控制及結(jié)果輸出操作。 用戶在 ANSYS APDL 中導(dǎo)入模型文件后，直接運(yùn)行命令流文件，即可實(shí)現(xiàn)恒載分析的自動(dòng)計(jì)算，無需額外設(shè)置。1.4.

在《hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-梁單元3》中對比了梁單元和實(shí)體單元的結(jié)果，表明梁單元計(jì)算結(jié)果更容易接近理論計(jì)算值，且付出的計(jì)算資源是很小的。但并非所有情況都是這樣，下面介紹一種情況實(shí)例來說明問題。

Abaqus/Nastran/Ansys/Midas/iSolver五款CAE軟件計(jì)算的球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的自振頻率的例子，當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間采用一個(gè)歐拉梁單元時(shí)，可發(fā)現(xiàn)Ansys、Nastran、iSolver、Midas四者都很接近，均為10.0x，差異僅為0.5%內(nèi)，但Abaqus的B33卻得到9.4386，和前四者都差6%左右，因此iSolver的Euler梁沒有按照Abaqus的精度來實(shí)現(xiàn)，而是按照Nastran

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軟件支持轉(zhuǎn)換的常見梁截面類型：角鋼 、工字鋼 、槽鋼 、T型材 、空心圓管 、實(shí)心圓管 、空心方管 、扁鋼 、外卷邊槽鋼 、Z型鋼 。另外，本軟件還支持慣性矩、慣性積等梁截面參數(shù)的梁截面類型轉(zhuǎn)換，但并不建議采用這種方式，因?yàn)楸痉绞降慕Y(jié)果精度受模型建立者的技術(shù)水平影響較大且不利于模型檢查。軟件支持坐標(biāo)系類型：直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系。

模型系統(tǒng)健康人眼的角膜和虹膜（A）以及視網(wǎng)膜組織（B）的橫截面圖像如下所示。 顏色變化對應(yīng)於返迴光強(qiáng)度的變化。 這表明發(fā)生了重大變化。代表性的OCT系統(tǒng)如下所示。 光束應(yīng)均勻地分成兩臂，其中一個(gè)在樣品體積上會(huì)聚，以最小化給定掃描的照射面積。 光源應(yīng)為一束準(zhǔn)直的寬帶光束；大帶寬意味著低相干性和高精度定位產(chǎn)生相干性的深度。