Abaqus梁单元简介（01）

《老子》说：合抱之木，始于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。

当我们过于专注于手头的工作时，很多基础知识会伴着岁月一起流失掉。以至于近日遇到SIMULIA全球认证考试时，面对很多基础的不能再基础的问题时，不能快速准确的判断最佳选项，实在汗颜。于是乎，赶紧翻翻Abaqus帮助文档，在此记录下遇到的知识点，供大家阅读，也欢迎关注本公众号私信讨论。

今天我们介绍一下梁单元的相关基础知识：

首先，对于长度方向大于截面尺寸10倍以上的结构，通过用梁单元简化，可以有效缩减模型规模，提高计算效率。因此，梁单元适用范围很广，是常用的结构单元之一。

以下是梁单元的命名规律：由于空间梁单元除了拉压、弯曲自由度外，还具有扭转（翘曲）自由度，所以一般相同边界载荷条件下，平面梁单元与空间梁单元计算结果会有一些差异，因此，在选择梁单元时要根据实际情况选择。

梁单元按节点数量分为两类：2节点梁单元、3节点梁单元

具有不同积分点的梁单元分类如下：对于单个单元来说，积分点数量越多，单个单元具有更好的柔度，越适合模拟大弯曲变形的结构，如海底光缆。

本文以工字梁作为建模单元：在定义工字梁截面属性时，I 的作用如下：定义单元横截面轴在截面内与截面底部的距离。

I=0.2

I=0.6

以下为部分工字梁单元输出结果：Abaqus梁单元计算结果具有丰富的计算结果（几十种结果类型），能够满足科研、常规工程的计算需求。

单元变形结果（打开beam截面渲染）

单元Mises应力结果（打开beam截面渲染）

本例用工字梁单元建模，下面是工字梁的截面积分点分布情况：

baqus能够基于beam 截面渲染，给出梁单元截面内的应力分布情况：

单元截面Mises应力结果（必须打开beam截面渲染）

单元截面主应力结果（必须打开beam截面渲染）

单元截面弯曲应力结果（必须打开beam截面渲染）

单元截面翘曲应力结果（必须打开beam截面渲染）

在考虑温度的情况下，工字梁截面温度（场变量）积分点的分布情况如下：

应用梁单元做热分析计算时，应该可以参照截面应力输出的方法输出截面温度分布。