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    Nastran瞬态强迫运动分析

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    Nastran软件具备出色的瞬态响应分析能力,可在时域内求解结构受随时间变化的激励载荷作用下的动力响应,包括节点的位移、速度、加速度以及单元内力和应力。激励形式可为外部力或强制运动,如位移、速度和加速度输入。

    1、 首先利用HyperMesh软件构建平板的有限元模型,采用壳单元类型,并设定材料参数,包括泊松比、弹性模量和密度。建模过程非重点,可采用多种方式实现,此处不再详述,具体所示。

    2、 使用HyperMesh进行前处理时,需通过Prefernces菜单中的User Profiles选项,选择并设置为MSC Nastran或NX Nastran格式,确保模型输出符合求解器要求,具体操作可参考相关界面示意图。

    3、 请注意,HyperMesh使用的是14.0版本。

    4、 选择直接法瞬态响应分析(sol 109)或模态法瞬态响应分析(sol 112)作为分析类型。

    5、 在HyperMesh软件中,进入Analysis主菜单中的control cards选项,在弹出面板中选择sol类型,并根据需要设定分析类别:其中sol 109对应直接瞬态响应,sol 112对应模态瞬态响应,通过选择相应的sol编号完成分析类型的定义,为后续的求解设置提供基础参数支持。

    6、 SPCD卡用于设定强制运动的输入位置与方向。

    7、 在HyperMesh中创建一个新的Load Collector,并为其赋予合适的名称,无需指定类型。进入Analysis主菜单,选择Constraints功能以定义SPCD卡片。点击nodes选项后,选取平板有限元模型的一个角点,可通过多种方式完成节点选择,例如直接在几何模型上点击选取,从而确定施加强迫运动的位置。通过dof参数设定作用方向,本例中需在平板四个角点施加z方向的位移输入,因此仅激活dof3,注意该自由度对应的数值应设为大于零的数(如通常取1),图示中设置为0存在错误,需特别留意。将load type设定为SPCD,确认无误后点击创建按钮,完成当前角点的设置。按照相同步骤,依次为其余三个角点配置各自的SPCD卡片,每次均需将新创建的SPCD存入独立的Load Collector中,确保各加载条件相互独立、准确无误,避免数据混淆,从而保证后续分析中边界条件的正确施加。整个过程需仔细核对节点位置、自由度方向及数值设置,确保模型输入符合实际工况要求。

    8、 可通过编写Nastran格式文件并加入SPCD语句来实现直接求解。

    9、 TABLED卡用于存储时间历程数据,需正确配置其参数设置。

    10、 在HyperMesh中创建一个新的Load Collector,建议命名为TABLED1,并将其类型设为TABLED2(也可根据实际需求选用其他表格类型)。设定数据点数量为20,点击Data进入表格编辑界面,其中x列填写时间值,y列填入对应的激励历程数据。重复此操作,分别为平板的四个角点建立四个独立的表格卡片,完成激励输入的定义。

    11、 编写求解文件时,可直接加入TABLED语句以实现功能。

    12、 通过TLOAD卡片连接SPCD与TABLED卡片,可生成包含强迫位移在内的各类强制载荷,实现对结构施加广义外部激励的设定功能。

    13、 在HyperMesh中创建一个新的Load Collector,并赋予一个清晰的名称,例如TLOAD1。设置其类型为TLOAD。随后,右键点击该Load Collector,选择Card Edit以进入详细参数配置界面。在编辑面板中,将EXCITEID指定为SPCD卡片,TYPE项可根据实际需求选择位移、速度或加速度等类型,示例中选用DISP,表示施加位移强迫输入。TID字段需关联对应的TABLED卡片编号,用于定义随时间变化的载荷函数。特别需要注意的是,在SPCD卡片中定义自由度(dof)时,其后的数值不能设为0,因为最终的强迫输入值等于SPCD中dof数值与TABLED中对应时间函数值的乘积,若dof为0,则输入结果恒为零,无法实现激励作用。采用上述方法,依次在平板结构的四个角点分别建立四个TLOAD1加载卡片,确保每个加载点均正确关联相应的SPCD和TABLED数据,从而完成动态载荷的设定。

    14、 编写求解文件时,可直接插入TLOAD语句以实现加载功能。

    15、 DLOAD卡片用于关联多个TLOAD卡片,当仿真中仅存在一个TLOAD时,其功能等同于DLOAD;若存在多个TLOAD,则必须通过DLOAD进行设置与整合。

    16、 在HyperMesh中新建一个Load Collector,并参照步骤5中TLOAD卡片的创建方式,进入卡片编辑界面进行设置。打开相关配置面板后,在界面下方将DLOAD_NU参数设为4,表示共定义四个TLOAD卡片。面板上方的S代表DLOAD系数,其中S(1)对应第一个TLOAD卡片的系数,L(1)则为其对应的卡片编号。最终施加在平板四个角点的强制位移输入值需乘以相应的S系数,即S(1)至S(4)。类似地,S(2)与L(2)用于配置第二个TLOAD卡片,其余两个卡片也按相同逻辑依次设定。通过上述操作,完成全部TLOAD卡片的定义与参数分配,从而实现对各角点强制位移的准确加载,整个强迫位移的设置过程至此结束。

    17、 编写求解文件时,可直接加入DLOAD语句实现功能。

    18、 设置TSTEP卡片以确定仿真步长,采用固定步长模式,其值必须小于TABLED卡片中定义的最小时间间隔,确保仿真计算的精度与稳定性。

    19、 在HyperMesh中新建Load Collector,类型设为TSTEP,参数N代表仿真步数,DT为时间步长,通过设定N与DT的数值关系,可实现总时长为1秒的仿真过程。

    20、 编写求解文件时,可直接加入TSTEP语句。

    21、 SPC1卡用于设定约束与边界条件。

    22、 进行强迫输入瞬态响应仿真时,需预先设置约束条件。首先创建Load Collector,并将其类型设为SPC1(单点约束)。针对平板的四个节点,分别对其1、2、3自由度施加约束,共需建立四个Load Collector。每项设置中,Card Image选择SPC1,C字段填写被约束的自由度,通过打开Data栏位中的G选项指定相应节点。采用相同步骤依次完成四个SPC1卡片的定义,确保各节点约束准确无误,为后续仿真提供必要的边界条件支持。

    23、 编写求解文件时,可直接插入SPC1语句。

    24、 SPCADD卡片

    25、 与步骤6相同,SPCADD卡用于整合多张SPC1卡为单卡,具体细节不再赘述。

    26、 设定求解控制参数。

    27、 在HyperMesh的主面板中进入Analysis模块,选择control cards并打开GLOBAL_CASE_CONT。将DLOAD设置为先前定义的DLOAD卡片,SPC对应选择SPCADD卡片,TSTEP则指定为已创建的TSTEP卡片,完成相关载荷与边界条件的关联设置,确保分析工况正确配置。

    28、 设定参数求解输出结果。

    29、 在HyperMesh的主面板中进入Analysis模块下的control cards,依次配置PARAM和GLOABLE_OUTPUT_REQ参数。在PARAM设置中,选择AUTOS选项,将AUTOSPC设为YES,POST设为-1,实现自动识别并去除多余约束,同时指定输出结果文件格式为op2格式。在GLOABLE_OUTPUT_REQ中,配置全局输出请求,要求输出所有节点的加速度、位移以及应力响应结果,确保后续分析可获取完整的结构响应数据。两项设置共同确保求解过程稳定,并满足结果提取的完整性需求,为后续后处理提供充分的数据支持。

    30、 生成求解结果文件

    31、 通过HyperMesh生成Nastran格式的求解文件,详细操作流程见附图说明。

    32、 采用Nastran求解器进行计算分析

    33、 采用NX Nastran求解,导入HyperMesh生成的bdf格式文件进行分析计算。

    34、 导入Nastran计算结果至HyperView,导出位移响应动画。

    soft.zol.com.cn true https://soft.zol.com.cn/1123/11239402.html report 5627 Nastran软件具备出色的瞬态响应分析能力,可在时域内求解结构受随时间变化的激励载荷作用下的动力响应,包括节点的位移、速度、加速度以及单元内力和应力。激励形式可为外部力或强制运动,如位移、速度和加速度输入。 1、 首先利用HyperMesh软件构建平板的有限元模型,采...
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    Comic Collector

    更新时间:2018年07月16日

    用户评分:0 | 0人点评

    软件类型:共享软件

    软件语言:英文

    Comic Collector
    • 更新时间:2018年07月16日
    • 软件大小:18.9MB
    • 软件分类:刻录软件
    • 语言种类:英文
    • 软件评级:0 人点评