关于BEAM188单元输出结果的说民(有的别的梁单元也通用)

关于BEAM188单元输出结果的说民（有的别的梁单元也通
用）
1.梁单元可以输出轴力X，三个方向弯矩，以及两个方向的剪力Y,Z
2.梁单元在计算前，要搞清楚这个单元自身的坐
标系。

根据单元说明，我自己翻译了下。

BEAM188单元有IJ连个节点构成。

一般认为单元X方向，是在XY平面内的。

但是如果单元X轴垂直于XY平面，那么，就认为单元Y轴与整体坐标系Y轴平行。

根据右手定则来定义方向的正负。

对于弯矩，比如MX，右手握拳状，大拇指指向x方向，四指就是弯矩方向，当然要分清大拇指指向x正向还是负向。

这个坐标系依然是单元的坐标系。

不是整体坐标系。

一定要记住。

弯矩就是绕坐标轴转动的。

AFORCE。

Release 10.0 Documentation for ANSYSBEAM1883-D Linear Finite Strain Beam三维线性有限应变梁单元BEAM188 Element DescriptionBEAM188单元描述BEAM188 is suitable for analyzing slender to moderately stubby/thick beam structures. This element is based on Timoshenko beam theory. Shear deformation effects are included.Beam188 单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构，该单元基于铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响。

BEAM188 is a linear (2-node) or a quadratic beam element in 3-D. BEAM188 has six or seven degrees of freedom at each node, with the number of degrees of freedom depending on the value of KEYOPT(1). When KEYOPT(1) = 0 (the default), six degrees of freedom occur at each node. These include translations in the x, y, and z directions and rotations about the x, y, and z directions. When KEYOPT(1) = 1, a seventh degree of freedom (warping magnitude) is also considered. This element is well-suited for linear, large rotation, and/or large strain nonlinear applications.Beam188 是三维线性（2 节点）或者二次梁单元。

ansys技巧总结_用BEAM188和189单元划分单元
简要介绍资料的主要内容,以获得更多的关注
为什么在用BEAM188和189单元划分单元时会有许多额外的节点？可不可以将它们删除？
BEAM188和189是ANSYS从5.5版本开始起增加的新的梁单元，它的最大特点是支持梁截面形状显示，可以考虑剪切变形和翘曲，同时也支持大转动和大应变等非线性行为，而且也可以直接显示梁截面上的应力和变形。

在用BEAM188和189建模时必须先定义截面形状，而且必须指定一个方向点，在形成的每个梁单元中都会生成一个方向节点（即额外节点），它是梁单元的组成部分，所以不能被删除。

Beam188/189单元基于Timoshenko梁理论（一阶剪切变形理论：横向剪切应变在横截面上是常数，也就是说，变形后的横截面保持平面不发生扭曲）而开发的，并考虑了剪切变形的影响，适合于分析从细长到中等粗细的梁结构。

该单元提供了无约束和有约束的横截面的翘曲选项。

Beam188是一种3D线性、二次或三次的2节点梁单元。

Beam189是一种3D二次3节点梁单元。

每个节点有六个或者七个自由度，包括x、y、z 方向的平动自由度和绕x、y、z 轴的转动自由度，还有一个可选择的翘曲自由度。

该单元非常适合线性、大角度转动或大应变非线性问题。

beam188的应力刚化选项在任何大挠度分析中都是缺省打开的，从而可以分析弯曲、横向及扭转稳定问题(进行特征值屈曲分析或（采用弧长法或非线性稳定法）破坏研究)。

Beam188/beam189单元支持弹性、塑性，蠕变及其他非线性材料模型。

这种单元还可以采用多种材料组成的截面。

该单元还支持横向剪力和横向剪应变的弹性关系，但不能使用高阶理论证明剪应力的分布变化。

下图是单元几何示意图：该单元的几何形状、节点位置、坐标体系和压力方向如图所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。

对于Beam188梁单元，当采用默认的KEYOPT(3)=0，则采用线性的形函数，沿着长度用了一个积分点，因此，单元求解量沿长度保持不变；当KEYOPT(3)=2，该单元就生成一个内插节点，并采用二次形函数,沿长度用了两个积分点，单元求解量沿长度线性变化；当KEYOPT(3)=3，该单元就生成两个内节点，并采用三次形函数,沿长度用了三个积分点，单元求解量沿长度二次变化；当在下面情况下需要考虑高阶单元内插时，推荐二次和三次选项：1）变截面的单元；2）单元内存在非均布荷载（包含梯形荷载）时，三次形函数选项比二次选项提供更好的结果。

（对于局部的分布荷载和非节点集中荷载情况，只有三次选项有效）；3）单元可能承受高度不均匀变形时。

Beam188/189单元基于Timoshenko梁理论（一阶剪切变形理论：横向剪切应变在横截面上是常数，也就是说，变形后的横截面保持平面不发生扭曲）而开发的，并考虑了剪切变形的影响，适合于分析从细长到中等粗细的梁结构。

该单元提供了无约束和有约束的横截面的翘曲选项。

Beam188是一种3D线性、二次或三次的2节点梁单元。

Beam189是一种3D二次3节点梁单元。

每个节点有六个或者七个自由度，包括x、y、z 方向的平动自由度和绕x、y、z 轴的转动自由度，还有一个可选择的翘曲自由度。

该单元非常适合线性、大角度转动或大应变非线性问题。

beam188的应力刚化选项在任何大挠度分析中都是缺省打开的，从而可以分析弯曲、横向及扭转稳定问题(进行特征值屈曲分析或（采用弧长法或非线性稳定法）破坏研究)。

Beam188/beam189单元支持弹性、塑性，蠕变及其他非线性材料模型。

这种单元还可以采用多种材料组成的截面。

该单元还支持横向剪力和横向剪应变的弹性关系，但不能使用高阶理论证明剪应力的分布变化。

下图是单元几何示意图：该单元的几何形状、节点位置、坐标体系和压力方向如图所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。

对于Beam188梁单元，当采用默认的KEYOPT(3)=0，则采用线性的形函数，沿着长度用了一个积分点，因此，单元求解量沿长度保持不变；当KEYOPT(3)=2，该单元就生成一个内插节点，并采用二次形函数,沿长度用了两个积分点，单元求解量沿长度线性变化；当KEYOPT(3)=3，该单元就生成两个内节点，并采用三次形函数,沿长度用了三个积分点，单元求解量沿长度二次变化；当在下面情况下需要考虑高阶单元内插时，推荐二次和三次选项：1）变截面的单元；2）单元内存在非均布荷载（包含梯形荷载）时，三次形函数选项比二次选项提供更好的结果。

（对于局部的分布荷载和非节点集中荷载情况，只有三次选项有效）；3）单元可能承受高度不均匀变形时。

BEAM188中文说明BEAM188 —3-D 线性有限应变梁（基于Ansys 5.61的help）MP ME ST PR PP ED元素描述BEAM188 适用于分析细长的梁。

元素是基于Timoshenko 梁理论的。

具有扭切变形效果。

BEAM188 是一个二节点的三维线性梁。

BEAM188 在每个节点上有6或7个自由度，（自由度）数目的变化是由KEYOPT(1)来控制的。

当 KEYOPT(1) = 0时 (默认), 每节点有6个自由度。

分别是沿x,y,z的位移及绕其的转动。

当 KEYOPT(1) = 1时,会添加第七个自由度 (翘曲量) 。

此元素能很好的应用于线性（分析），大偏转，大应力的非线性（分析）。

BEAM188包含应力刚度，在默认情况下，在某些分析中由NLGEOM来打开。

在进行弯曲（ flexural）,侧向弯曲（ lateral）, 和扭转稳定性（ torsional stability）分析时，应力刚度应该是被打开的。

BEAM188 能够采用SECTYPE, SECDATA, SECOFFSET, SECWRITE,和SECREAD来定义任何截面（形状）。

. 弹性（elasticity）,蠕变（ creep）,和塑性（ plasticity）模型都是允许的 (不考虑次截面形状)。

图1. BEAM188 3-D 线性有限应变梁输入数据（元素的）几何形状，节点为止，即元素坐标系图示于BEAM188。

BEAM188在模型坐标系中是由节点 I 和节点 J 来定义的。

节点 K 是必需的元素方向点定义。

有关方向点的相关信息详见Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes 在ANSYS Modeling and Meshing Guide中。

于LMESH和LATT命令说明中可见节点 K 的自动定义的详细说明。

在空间中这是一个没有量纲的元素。

截面形状是用SECTYPE和SECDATA命令(详见ANSYS Commands Reference )来独立定宓摹Ｃ恳桓鼋孛嫘巫淳囟ㄒ桓?ID 号(SECNUM)。

BEAM188中文说明BEAM188 — 3-D 线性有限应变梁（基于Ansys 5.61的help）MP ME ST PR PP ED元素描述BEAM188 适用于分析细长的梁。

元素是基于Timoshenko 梁理论的。

具有扭切变形效果。

BEAM188 是一个二节点的三维线性梁。

BEAM188 在每个节点上有6或7个自由度，（自由度）数目的变化是由KEYOPT(1)来控制的。

当KEYOPT(1) = 0时(默认), 每节点有6个自由度。

分别是沿x,y,z的位移及绕其的转动。

当KEYOPT(1) = 1时,会添加第七个自由度(翘曲量) 。

此元素能很好的应用于线性（分析），大偏转，大应力的非线性（分析）。

BEAM188包含应力刚度，在默认情况下，在某些分析中由NLGEOM来打开。

在进行弯曲（flexural）,侧向弯曲（lateral）, 和扭转稳定性（torsional stability）分析时，应力刚度应该是被打开的。

BEAM188 能够采用SECTYPE, SECDATA, SECOFFSET, SECWRITE,和SECREAD来定义任何截面（形状）。

. 弹性（elasticity）,蠕变（creep）,和塑性（plasticity）模型都是允许的(不考虑次截面形状)。

图1. BEAM188 3-D 线性有限应变梁输入数据（元素的）几何形状，节点为止，即元素坐标系图示于BEAM188。

BEAM188在模型坐标系中是由节点I 和节点J 来定义的。

节点K 是必需的元素方向点定义。

有关方向点的相关信息详见Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes在ANSYS Modeling and Meshing Guide中。

于LMESH和LATT命令说明中可见节点K 的自动定义的详细说明。

在空间中这是一个没有量纲的元素。

截面形状是用SECTYPE和SECDATA命令(详见ANSYS Commands Reference )来独立定宓摹Ｃ恳桓鼋孛嫘巫淳囟ㄒ桓?ID 号(SECNUM)。

Beam188/189单元基于Timoshenko梁理论（一阶剪切变形理论：横向剪切应变在横截面上是常数，也就是说，变形后的横截面保持平面不发生扭曲）而开发的，并考虑了剪切变形的影响，适合于分析从细长到中等粗细的梁结构。

该单元提供了无约束和有约束的横截面的翘曲选项。

Beam188是一种3D线性、二次或三次的2节点梁单元。

Beam189是一种3D二次3节点梁单元。

每个节点有六个或者七个自由度，包括x、y、z 方向的平动自由度和绕x、y、z 轴的转动自由度，还有一个可选择的翘曲自由度。

该单元非常适合线性、大角度转动或大应变非线性问题。

beam188的应力刚化选项在任何大挠度分析中都是缺省打开的，从而可以分析弯曲、横向及扭转稳定问题(进行特征值屈曲分析或（采用弧长法或非线性稳定法）破坏研究)。

Beam188/beam189单元支持弹性、塑性，蠕变及其他非线性材料模型。

这种单元还可以采用多种材料组成的截面。

该单元还支持横向剪力和横向剪应变的弹性关系，但不能使用高阶理论证明剪应力的分布变化。

下图是单元几何示意图：该单元的几何形状、节点位置、坐标体系和压力方向如图所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。

对于Beam188梁单元，当采用默认的KEYOPT(3)=0，则采用线性的形函数，沿着长度用了一个积分点，因此，单元求解量沿长度保持不变；当KEYOPT(3)=2，该单元就生成一个内插节点，并采用二次形函数,沿长度用了两个积分点，单元求解量沿长度线性变化；当KEYOPT(3)=3，该单元就生成两个内节点，并采用三次形函数,沿长度用了三个积分点，单元求解量沿长度二次变化；当在下面情况下需要考虑高阶单元内插时，推荐二次和三次选项：1）变截面的单元；2）单元内存在非均布荷载（包含梯形荷载）时，三次形函数选项比二次选项提供更好的结果。

（对于局部的分布荷载和非节点集中荷载情况，只有三次选项有效）；3）单元可能承受高度不均匀变形时。

ansys188单元的端部释放Beam188单元是Ansys推荐使用的高级梁单元，也是结构分析中最常用到的单元，最近的设计过程中用了几回，特总结一下：1. Beam188单元虽然支持截面翘曲，但默认翘曲自由度是关闭的，当KEYOPT(1)=1 时，才引入了第七个自由度（截面翘曲）。

2. Beam188单元默认设置不支持跨间集中荷载和跨间部分分布荷载，如果要使用SFBEAM命令在单元上施加跨间集中荷载或跨间部分分布荷载，则需要设置单元选项KEYOPT(3)=3，即采用三次型函数。

最近偶在使用过程中遇到这个问题久思不得其解，最好查到如下错误提示才恍然大悟：*** ERROR *** SUPPRESSEDMESSAGE CP = 14.703 TIME=14:34:10Element 25723 has a non-nodal pointload input on the SFBEAM command.BEAM188 elements without the cubicoption do not support this feature.Refine the mesh such that the pointloads are at nodes or use thecubic option.3. 单元自由度释放：Beam188单元和Beam44单元不同，其本身不支持单元自由度的释放，可通过ENDRELEASE命令或手动节点自由度耦合（如以前偶写的一个自由度释放宏）的方法实现。

[ANSYS宏]BEAM 188/189单元的端部释放对于BEAM 188/189单元，ANSYS中提供了一个端部释放命令“ENDRELEASE”，试用中偶发现这个命令有一定局限性：假如要释放单元A，你得首选选择与单元A相交的至少两个单元进入当前选择集中，然后执行“ENDRELEASE”命令（使用格式见帮助文件）时，程序只会将选择集中单元号较大的单元进行相应的自由度释放，而单元号最小的那个（很有可能是你想释放的单元）则没有进行释放。

Beam1883 维线性有限应变梁单元Beam188 单元描述Beam188 单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构，该单元基于铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响。

Beam188 是三维线性（2 节点）或者二次梁单元。

每个节点有六个或者七个自由度，自由度的个数取决于KEYOPT(1)的值。

当KEYOPT(1)＝0（缺省）时，每个节点有六个自由度；节点坐标系的x、y、z 方向的平动和绕x、y、z 轴的转动。

当KEYOPT(1)=1 时，每个节点有七个自由度，这时引入了第七个自由度（横截面的翘曲）。

这个单元非常适合线性、大角度转动和/并非线性大应变问题。

当NLGEOM 打开的时候，beam188 的应力刚化，在任何分析中都是缺省项。

应力强化选项使本单元能分析弯曲、横向及扭转稳定问题（用弧长法）分析特征值屈曲和塌陷）。

Beam188/beam189 可以采用sectype、secdata、secoffset、secwrite 及secread 定义横截面。

本单元支持弹性、蠕变及素性模型（不考虑横截面子模型）。

这种单元类型的截面可以是不同材料组成的组和截面。

Beam188 从6.0 版本开始忽略任何实参数，参考seccontrols 命令来定义横向剪切刚度和附加质量。

单元坐标系统（/psymb，esys）与beam188 单元无关。

下图是单元几何示意图：BEAM188 输入数据该单元的几何形状、节点位置、坐标体系如图“BEAM Geometry”所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。

节点K 是定义单元方向的所选方式，有关方向节点和梁的网格划分的信息可以参见ANSYS Modeling and Meshing Guide中的Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes。

参考lmesh 和latt 命令描述可以得到k 节点自动生成的详细资料。

B e a m188Beam1883 维线性有限应变梁单元Beam188 单元描述Beam188 单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构，该单元基于铁木辛哥梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响。

Beam188 是三维线性（2 节点）或者二次梁单元。

每个节点有六个或者七个自由度，自由度的个数取决于KEYOPT(1)的值。

当KEYOPT(1)＝0（缺省）时，每个节点有六个自由度；节点坐标系的x、y、z 方向的平动和绕x、y、z 轴的转动。

当KEYOPT(1)=1 时，每个节点有七个自由度，这时引入了第七个自由度（横截面的翘曲）。

这个单元非常适合线性、大角度转动和/并非线性大应变问题。

当NLGEOM 打开的时候，beam188 的应力刚化，在任何分析中都是缺省项。

应力强化选项使本单元能分析弯曲、横向及扭转稳定问题（用弧长法）分析特征值屈曲和塌陷）。

Beam188/beam189 可以采用sectype、secdata、secoffset、secwrite 及secread 定义横截面。

本单元支持弹性、蠕变及素性模型（不考虑横截面子模型）。

这种单元类型的截面可以是不同材料组成的组和截面。

Beam188 从6.0 版本开始忽略任何实参数，参考seccontrols 命令来定义横向剪切刚度和附加质量。

单元坐标系统（/psymb，esys）与beam188 单元无关。

下图是单元几何示意图：BEAM188 输入数据该单元的几何形状、节点位置、坐标体系如图“BEAM Geometry”所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。

节点K 是定义单元方向的所选方式，有关方向节点和梁的网格划分的信息可以参见ANSYS Modeling and Meshing Guide中的Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes。

参考lmesh 和latt 命令描述可以得到k 节点自动生成的详细资料。

BEAM188中文说明BEAM188—3-D 线性有限应变梁（基于Ansys 的help）MP ME ST PR PP ED元素描述BEAM188 适用于分析细长的梁。

元素是基于Timoshenko 梁理论的。

具有扭切变形效果。

BEAM188 是一个二节点的三维线性梁。

BEAM188 在每个节点上有6或7个自由度，（自由度）数目的变化是由KEYOPT(1)来控制的。

当KEYOPT(1) = 0时(默认), 每节点有6个自由度。

分别是沿x,y,z的位移及绕其的转动。

当KEYOPT(1) = 1时,会添加第七个自由度(翘曲量) 。

此元素能很好的应用于线性（分析），大偏转，大应力的非线性（分析）。

BEAM188包含应力刚度，在默认情况下，在某些分析中由NLGEOM来打开。

在进行弯曲（flexural）,侧向弯曲（lateral）, 和扭转稳定性（torsional stability）分析时，应力刚度应该是被打开的。

BEAM188 能够采用SECTYPE, SECDATA, SECOFFSET, SECWRITE,和SECREAD来定义任何截面（形状）。

. 弹性（elasticity）,蠕变（creep）,和塑性（plasticity）模型都是允许的(不考虑次截面形状)。

图1. BEAM188 3-D 线性有限应变梁输入数据（元素的）几何形状，节点为止，即元素坐标系图示于BEAM188。

BEAM188在模型坐标系中是由节点I 和节点J 来定义的。

节点K 是必需的元素方向点定义。

有关方向点的相关信息详见Generating a Beam Mesh With Orientation Nodes在ANSYS Modeling and Meshing Guide中。

于LMESH和LATT命令说明中可见节点K 的自动定义的详细说明。

在空间中这是一个没有量纲的元素。

截面形状是用SECTYPE和SECDATA命令(详见ANSYS Commands Reference )来独立定宓摹Ｃ恳桓鼋孛嫘巫淳囟ㄒ桓ID 号(SECNUM)。

beam188不能用于计算单轴对称截面梁的弯扭失稳问题？题：用beam188单元求单轴对称H型截面梁在纯弯作用下的线性屈曲特征值。

题目条件：截面高度：300mm上翼缘：150*12mm下翼缘：80*12mm腹板厚度：10mm构件长度：3000mm弹性模量：E=68000MPa泊松比：0.315两端铰接，简支，端部可自由翘曲打开Beam188的翘曲自由度计算结果：Mcr=50.17 kN*m根据经典弹性理论，βy=97.25mm（正值，由于上翼缘较大，受压），Mcr=85.93kN*m结果明显错误。

于是将上下翼缘颠倒，再计算之。

即：上翼缘：80*12mm下翼缘：150*12mm计算结果仍然是：Mcr=50.17 kN*m根据经典弹性理论，βy=-97.25mm（负值，由于上翼缘较小，受压），Mcr=29.22kN*m最后，经典弹性理论的计算公式中，直接取βy=0.0 mm（不考虑Wagnar效应），可得Mcr=50.11kN*m，这样才和Ansys计算结果相近。

结论：beam188不能用于计算单轴对称截面梁的弯扭失稳问题。

（也许我还没有找到某个开关，先暂时下此结论。

望有高手指教）再以板单元建立模型验证：单元采用SHELL63，上翼缘大时，得Mcr=50.12 kN*m颠倒过来，上翼缘小时，得Mcr=29.20 kN*m结论：板单元可以用于计算单轴对称截面梁的弯扭失稳问题。

也再次验证了beam188的计算错误。

2007-12-18 04:30 #1warsheep助理工程师精华0积分70帖子33水位70技术分0忘了说明：Ansys版本为8.0支座位置位于截面形心上。

2007-12-18 10:12 #2wilsonweic助理工程师精华0积分70帖子35水位70技术分0用beam188/189单元进行线性弯扭屈曲分析，结果不可靠。

除了你所说的单轴对称截面外，事实上，双轴对称截面梁的线性弯扭屈曲分析结果也不准确。

beam188元自定义截面的方法及实体预览实现关于这个问题，我在论坛中留了好几个帖子，很多网友都给了我帮助，但是我直到昨天才完全弄懂弄通，也知道了自己以前走的弯路，现在回想起来感觉印象相当深刻，为了感谢论坛的帮助，现在将自己的关于beam188元自定义截面的方法及实体预览实现的学习心得，写成帖子，供各为学友参考：第一部分定义cross section 文件：1，2种方法，一种可以在autocad种画好图形，存为".sat"格式，然后再通过ansys的import 端口导入，一种是直接在ansys里画好。

2，对导入或画好的图形进行网格划分，网格划分好后（一定完成网格的划分，注意不是预划分），选择precessor-section-beam：首先选择write from area，定义为一个.sect文件3，然后选择read section mesh 定义section name 和section library file.选择完成。

4，绘制beam188单元，完成后，定义单元横截面属性：meshing-mesh attribute-default attributes 在section number处，选择刚才定义的横截面文件（如果提示没有定义的横截面文件，选择read section mesh 定义section name 和section library file.再重新读取一次，再meshing-mesh attribute-default attributes 在section number处，选择刚才定义的横截面文件）。

到现在，beam188单元的自定义截面就定义成功了。

第二部分下面就是怎么实现三维预览的问题了，关于这一点，我真的是费了好多时间，咨询了很多网友，发了很多帖子，还是没有自己解决，最终还是请教了一位师兄后，才恍然大悟。

原来我犯了一个程序上的错误，我以为，只要将上面的第4步完成了就可以实现三维预览了，实际上不是这样子的，必须要先给beam188单元划分完网格之后，才能实现三维预览，这就是我写这篇学习日志的初衷，希望正在或将要学习beam单元的学友们，能够得到一些帮助，实际上，从现实三维图形的命令中，我们也能够知道（displace of element）所谓的三维预览，实际上只是针对element才起作用的，element肯定是在划分完网格后才有的有限元单元。