RBEs and MPCs in MSC.Nastran2
patran与nastran连接设置
点击OK之后,又会弹出如下消息:
Please ensure your P3_TRANS.INI or site_setup file correctly points to the solver executable or that you have correctly set the proper environment variables to do the same.
问题就出现在了上面红色的文件上其实很多帖子都已经说明了要如何修改但是都说的不太仔细例如
AIRBUS Patran 与 Nastran连接设置图解
STL 472.755/92 Issue 4
March 2012
两者若没有设置好,通常会在Analysis中点击Apply之后会出现如 下提示:
$# Error executing subprogram. Reason(errno)=2. No such file or directory
问题就出现在了上面红色的文件上,其实很多帖子都已经说明了要 如何修改,但是都说的不太仔细,例如:
STL 472.755/92 Issue 4
若没有更改安装路径,更改方式如下:
1、将“Alocalcommand2008=c:\MSC.Software\MSC.Nastran\bin\nastran.exe”改 为
若将Nastran安装到了d盘,更改方式如下:
1、将“Alocalcommand2008=c:\MSC.Software\MSC.Nastran\bin\nastran.exe”改 为
“Alocalcommand2008=d:\MSC.Software\MSC_Nastran\bin\nastran.exe” ; 2、将“Acommand2008=c:\MSC.Software\MSC.Nastran\bin\nastran.exe”改为
关于rbe和rbe在nastran中的区别
RBAR EID GA GB CNA CNB CMA CMB
RBAR 5 12 页
刚性单元 RBE2 • 一个独立节点 (所有 6 个自由度) • 多个从节点/自由度
第 13 页
RBE2 示例
• 将多个节点刚性的 “焊接” 到另一个节 点上:
RBE2 EID GN CM GM1 GM2 GM3 GM4 GM5 RBE2 99 101 123456 1 2 3 4
第 28 页
示例 1: 力通过加权重心
• 通过加权重心且具有相同权因子的载荷, 产生均匀的载荷分布。
第 29 页
示例 1: 力通过加权重心 • 注解…
– 由于主节点是共线的,需要绕 x 的转动自由 度以确定所有 6 个刚体运动,否则 RBE3 是 奇异的。
第 30 页
示例 2
• 当从节点上的载荷不通过加权重心时, RBE3 时如何分配载荷的?
型之间运动的连续性
第 50 页
示例 5: 3D 模型与杆模型的连接
• 界面处的 MPC 力显示了梁端部 剪力和界面弯矩 的作用。
第 51 页
示例 5: 3D 模型与杆模型的连接
• 界面处,壳体外层纤 维的应力略高于梁弯 曲应力 – 3D 影响 – 内压下的壳体模型 没有受到梁理论假 设的限制。
第 52 页
– 使用 RBE3 – 在 RBE3 定义中使用 UM 选项从从节点中删除从自由度,以便对这
些自由度施加 SPC 约束; – 对从节点施加 SPC 约束。
第 41 页
示例 4:使用 RBE3 于无约束的运动
• 由于从节点有 6 个自由度,必须对主节 点集指定 6 个 “UM” 自由度:
– 在主节点中选取 3 个 “UM” 点,构造一个 好的三角形,以便得到最好的数值条件;
RBEs and MPCs in Nastran_中文版
第 19 页
RBE3 说明 UM 域可以用来将从自由度从 reference 节点中移除 – 示例 (见 1-D): 见 :
U99 = (U1 + U2 + U3) / 3 3 * U99 = U1 + U2 + U3 -U1 = + U2 + U3 - 3 * U99
第 20 页
RBE3 不是刚性单元! 不是刚性单元! RBE3 与 RBE2 的比较: 的比较:
– RBAR – RBE2 – RBE3
}元
真正刚性的: "刚性 单 真正刚性的: 刚性"
基于几何和用户输入 基于用户输入
– MPC
第7页
基于几何的一般刚性单元 RBAR
– 每个端点有 6 个自由度的 刚性杆
RBE2
– 刚体单元,一个节点为独立 刚体单元, 自由度, 自由度,任意数量的节点为 从自由度. 从自由度.
第 26 页
示例 1
当从节点上的力通过主节点加权重心时, 当从节点上的力通过主节点加权重心时, RBE3 的载荷分布. 的载荷分布.
第 27 页
示例 1: 力通过加权重心 简支梁
– 10 单元,11 节点,编号 1 到 11 单元, 节点,
100 LB 的力,沿 –Y 方向,作用在从节 的力, 方向, 点 99.
Nastran 中的 RBEs 单元和 MPCs
对刚性单元的一个快速回顾
RBEs 和 MPCs 不一定是 "刚性 单元 刚性" 刚性
– 工作定义:
一个自由度的运动至少依赖于一个 其它自由度的运动
第2页
一个节点的运动驱动其它节点的运动 简单平移
绿色节点沿 X 方向的运动驱动了红色 方向的运动. 节点沿 X 方向的运动.
MSC_PATRAN_NASTRAN问题大全
MSC_PATRAN_NASTRAN问题大全1、PATRAN安装说明以安装目录为E:\MSC\为例做安装说明1)将光盘PATRAN2001R3放入光驱,双击SETUP,出现安装菜单,共需安装3个部分:PATRAN,NASTRAN,HELP VIEWER;先安装PATRAN,双击PATRAN开始安装。
2)安装PATRAN过程中全用默认设置,当要求输入LICENSE时点击NEXT即可,直到安装完成。
3)双击安装菜单中的NASTRAN ,开始NASTRAN 的安装,其中有MSC NASTRAN 和FLEXLM 7.2h License server两个模块,一次只能安装一个,分两次安装完。
安装完后不要重新启动机器。
4)将光盘根目录下的license.dat 文件复制到硬盘中,将属性中的只读去掉,用记事本打开进行编辑:(1)将第一行中的shi4改为本计算机的计算机名称。
(2)将第二行中的目录改为当前机器中MSC.EXE所在的路径,然后将其放到E:\MSC\FLEXLM\I386\中5)双击启动E:\MSC\FLEXLM\I386\中的LMTOOLS文件出现配置界面,选择SERVICE/LICENSE FILE卡片,选择configuration using services,再选择其下的flexlm license server。
选择configure services卡片,将LMGRD.EXE,LICENSE.DAT,LMGRD.LOG文件的路径改为当前机器中的正确路径,其下面的两个选项USE SERVICES和start server at powerup 都选上,然后点击SAVE SERVICE。
6)右击我的电脑-》属性-》高级-》环境变量-》系统变量-》添加变量,添加的变量名字为:MSC_LICENSE_FILE,变量的值为前面license.dat文件的路径。
7)再次启动E:\MSC\FLEXLM\I386\中的LMTOOLS,选择service/license file 卡片,其下面的选择与第5步中相同,再选start/stop/reread 卡片,点击start server。
关于rbe2和rbe3在nastran中的区别
第 42 页
示例 4:使用 RBE3 于无约束的运动
“UM” 节点
– 不是 “刚性 单元; 刚性” 刚性 单元; – 是一个内插 (interpolation) 单元; 单元; – 不会使结构刚度增加 (如果使用正确的 如果使用正确的 话)。 。
第 17 页
RBE3 说明
第 18 页
RBE3 说明 • 默认情况,REFGRID 域中节点的自由度 默认情况, 是从自由度; 是从自由度; • 从自由度的个数等于 REFC 域中自由度 的个数; 的个数; • 从自由度上不能施加单点约束 SPC,不 不 能是 OMITted,SUPORTed 或从属于其 , 单元。 它 RBE/MPC 单元。
– 在主节点中选取 3 个 “UM” 点,构造一个 好的三角形,以便得到最好的数值条件; 好的三角形,以便得到最好的数值条件; – 在这三个 UM 节点中,选取 6 个自由度, 节点中, 个自由度, 个刚体运动; 以消除 RBE3 的 6 个刚体运动; – 注意: “M” 是 NASTRAN 中对从自由度集 注意: 的命名。 的命名。
• RBE2
– 刚体单元,一个节点为独立 刚体单元, 自由度, 自由度,任意数量的节点为 从自由度。 从自由度。
第8页
刚性杆单元 RBAR • RBAR 是两个节点之间的刚性连接: 是两个节点之间的刚性连接:
第9页
刚性杆单元 RBAR
B – 最一般的是一个节点全部是主自由 另一个节点全部是从自由度。 度,另一个节点全部是从自由度。 A – 可以两个节点混合有主从自由度,但很少用。 可以两个节点混合有主从自由度,但很少用。 – 独立自由度必须能够描述单元的刚体运动。 独立自由度必须能够描述单元的刚体运动。
MSCNASTRAN 颤振分析模块使用说明
1.MSC/NASTRAN 颤振分析模块使用说明1.1.颤振分析模块颤振分析模块考虑结构气动弹性问题的动力稳定性。
它可以分析亚音速或超音速流,提供五种不同的气动力理论,包括用于亚音速的Doublet Lattice理论、Strip 理论以及用于超音速的Machbox理论、Piston理论、ZONA理论等。
对于稳定性分析,系统提供三种不同的方法:二种美国方法(K法,KE法)和一种英国方法(PK 法),输出结果包括阻尼、频率和每个颤振模态的振型。
本说明仅以亚音速Doublet Lattice理论为例。
1.2.建模的一般流程其中结构有限元建模技术较为普及,不予说明。
升力面建模和颤振分析文件以填卡较为实用,大致包括:1)建立气动坐标系;2)设定影响体;3)选择颤振解法;4)给出飞行环境;5)给出马赫数和减缩频率系列;6)设定求解参数,如参与耦合的频率范围或模态数;7)选择适当的气动理论,定义升力面几何及分网信息。
至此完成升力面建模,下一步定义结构结点与升力面单元的耦合,即选择适当的样条将升力面结点同结构结点联系起来。
其中升力面结点是在定义升力面后由系统自动生成的,定义样条时直接引用升力面单元号;所以我们需要做的是将参与耦合的结构结点定义为一个集合,以便在样条定义中引用。
1.3.数据文件组织形式颤振分析模型数据文件遵循固定格式:设定求解时间、标题等;设置求解采用的特征值解法和颤振解法;输入模型数据即结构刚度和质量数据,还有升力面模型数据。
结构模型和升力面模型可以分别是独立的数据文件,只在颤振分析文件中将其包括进来。
下面以一个简单的例子(HA145B)来实现上述过程,并对颤振分析常用的卡片做简略介绍。
1.3.1.升力面模型文件$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$定义气动坐标系, 其X轴正向为来流方向(即将被AERO卡片引用)。
Nastran_Step_By_Step
The CONROD element x-axis (xelem) is defined along the line connecting G1 to G2. Torque T is applied about the axis (xelem) in the right-hand rule sense. Axial force P is shown in the positive (tensile) direction.
The required Bulk Data entries are specified as follows:
GRID 1201 at the fixed wall is constrained in all 6 DOFs. GRID 1202 is constrained in DOFs 2 through 6 since the element it is connected to only uses DOF 1 (translation in the X-direction). Recall that a grid point is free in all six DOFs until it is told otherwise. Leaving any DOF of any GRID point “unattached”-either unconnected to an element’s stiffness or unconstrained by other means-results in a rigid body motion singularity failure in static analysis. The PARAM,AUTOSPC feature of Solution 101 automatically constrains these unconnected DOFs. Note also that damping (GE in field 8) is not relevant to a static analysis and is therefore not included on this entry. The stress coefficient (S) in field 9 is an optional user-specified quantity. Supplying S directs MSC.Nastran to compute the spring stress using the relation , Ps = S.P where P is the applied load.
MSCPatranamp;Nastran入门讲座
7
总结五:数据输入(二)
对象标号列表的格式: ➢ 多个对象标号之间用空格或逗号分隔; ➢ 有规律的对象标号用<起始标号>:<终止标号>[:步长]。 例如element 1,3 4:10:2代表标号为1,3,4,6,8,10的单元。 坐标、向量的输入格式: ➢ 坐标用方括号对([])标识,各分量之间用空格或逗号或左斜线分隔; ➢ 向量用尖括号对(<>)标识,各分量之间用空格或逗号或左斜线分隔。 例如[100 200 300],<1,0,0>。 选择菜单的使用 选择菜单(select menu)一般和矩形框选方法配合使用,通过选取选择菜单上的对象类型, 可以对选择集内的对象进行过滤,只有指定类型的对象才能被选中。 随着操作类型的不同,选择菜单的选项会发生变化。
➢ 采用国际单位制:
长度:m 质量:Kg 时间:s 密度:Kg/m3 力:N(Kg.m/s2) 力矩:N.m 压强/应力:Pa(N/m2)
➢ 适合船体结构建模的单位制:
长度:mm 质量:t 时间:s 密度:t/mm3 力:N(t.mm/s2) 力矩:N.mm 压强/应力:MPa(N/mm2)
钢材材料属性
MSC.Patran拥有强大的模型导入功能,可以导入从CATIA、I-DEAS、Pro/E、 Rhino和UG等通 用三维造型软件中抽取的模型,还可以读入IGES(NAPA)等格式文件中的模型信息。
MSC.Nasran能够完成以下结构分析类型: ➢ 线性静态分析(Linear Static Analysis ) ➢ 非线性静态分析(Nonlinear Static Analysis ) ➢ 正则模态分析(Normal Mode Analysis ) ➢ 屈曲分析(Buckling Analysis ) ➢ 复特征值分析(Complex Eigenvalue Analysis ) ➢ 频率响应分析(Frequency Response Analysis ) ➢ 瞬态响应分析(Transient Response Analysis ) ➢ 非线性瞬态分析(Nonlinear Transient Analysis ) ➢ 隐式非线性分析(Implicit Nonlinear Analysis) ➢ 热分析(Thermal Analysis)
MSC-Nastran操作与实战培训教程
模型几何
MSC/NASTRAN中,模型几何用结点定义
结构结点加载而移动 结构模型每一结点有六个可能位移(自由度)
三个移动(在X、Y和Z方向)和三个转动(关于X、Y和Z轴)
有限单元
Nastran中,单元名前字母C是表“connection”
(2) 静力载荷包括:
l 板和体面上的压力载荷 l 重力载荷 l 由加速度引起的载荷 l 强迫位移 l 集中力和力矩 l 梁上的分布载荷
边界条件
(1) 结构对载荷的响应通过约束点或结构点处产 生反力来响应
(2)一些简单边界件
(3)MSC/NASTRAN中,边界条件通过约束适当自由度 为零位移来处理
EA L
1 1
1u1
1
u2
[K] =刚度矩阵
{F} =力向量(已知) {u} =由{F}引起的未知位移向量
F Ku
总体刚度矩阵
FF12
Ka K
a
K Ka
a
uu12
FF23
Kb Kb
Kb Kb
uu23
FF12 F3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ka K 0
a
Ka Ka Kb
1、建立结构有限元模型
L=10英寸 A=1.5英寸2
L=10英寸 A=2.0英寸2
F = 10000 磅 L = 10 英寸YIN L = 10 英寸
结点 3# 单元 ② 结点 2# 单元 ① 结点 1#
2、形成单元刚度矩阵 3、总装刚度矩阵
4、施加边界条件 5、施加作用载荷
6、求解矩阵方程
7、计算单元应力
NASTRAN软件在复杂结构力学特性分析中的应用
NASTRAN软件在复杂结构力学特性分析中的应用作者:蒙上阳唐国金雷勇军摘要:利用MSC/NASTRAN有限元分析软件分析运载火箭仪器舱的屈曲与振动、撞击岩石、固体导弹装药结构完整性、气动加热对固体导弹应力场的影响、运载火箭竖立状态振型等5个复杂结构力学特性,结果表明,MSC/NASTRAN的分析精度较高。
关键词:复杂结构模态碰撞结构完整性应力分析MSC/NASTRAN 软件随着社会发展的需要,在各个领域中出现了越来越多的复杂结构,这些结构在工作过程中会承受多种外载荷的联合作用,其应力、应变、位移、热变形及振动响应等问题的分析均比较复杂。
过去由于计算机的限制,对复杂结构的力学分析常感到力不从心,近十年来随着计算机技术和图形设备性能的不断提高,结构CAD/CAM技术的迅速发展,以及计算力学理论的进一步完善,结构CAE技术如今已成功地应用于各种工程部门的结构设计。
采用先进的结构CAE分析软件进行结构设计与分析,有利于节约研制费用、缩短研制周期,提高产品竞争能力。
同时可以全面、精确分析设计对象的物理状态,寻找最优参数,以便进行经济合理的结构设计。
以有限元法为基础的各种通用结构CAE分析软件现阶段种类非常多,它们以各自的优势在各自的工程部门得到了成功的应用。
一些著名结构分析软件包括MSC/NASTRAN,ANSYS,ABAQUS,MARCD,SAP91等。
而其中由美国宇航局支持发展的NASTRAN软件以其完备的前后处理技术、优化的数值求解方法、全面的结构分析能力已成为有限元分析软件的典范。
下面仅就几个具体例子对MSC/NASTRAN在结构分析中的应用做简单介绍。
1 复杂结构力学特性分析1.1 某型号运载火箭仪器舱的屈曲与振动模态分析仪器舱是火箭结构的重要组成部分,一般位于火箭上部,其主要功能是为火箭的各种仪器设备提供有效的安装空间和正常的工作环境。
在火箭工作过程中,仪器舱要承受较大的外载荷作用,包括轴向力、弯矩、剪力、外压和振动载荷等,因此,仪器舱也是火箭结构的承载部件。
用MSC.Nastran计算复合材料层压板层间应力
用MSC.Nastran计算复合材料层压板层间应力李亚智张培新肖健麻军太西北大学航空学院用MSC.Nastran计算复合材料层压板层间应力Interlaminar Stress Analysis of Composite Laminates By Using MSC.Nastran李亚智张培新肖健麻军太(西北大学航空学院,西安,710072)摘要:采用MSC.Patran MSC.Nastran软件计算层压复合材料板的层间应力。
分析对象是受面内拉伸载荷作用的T300/QY8911准各向同性层压板光滑和含孔板条。
用20结点等参π准各向同性板为例给出层间应实体单元进行离散化,每个子层都视为正交异性材料。
以6力限元分析结果。
计算表明,MSC程序能够分析层压板层间应力;在自由边和孔口附近存在相当可观的层间应力,分析结果可为铺层设计提供参考依据。
关键词: 复合材料层压板, 层间应力, 有限元分析, MSC.NastranAbstract: MSC.Patran MSC.Nastran softwares were used to analyze interlaminar stresses of T300/QY8911 composite laminates. In rectangle plates of πquasi-isotropic laminate subjected to in-plane tension, each ply was taken as orthotropic material and modeled by 20-node solid elements with one element across its thickness. The analysis demonstrates the ability of MSC software to evaluate interlaminar stresses. Obvious interlaminar stress concentration occurred at free edges and hole edges of ply interfaces. Results are plotted for the ply interfaces which present considerable interlaminar stresses and thereby are likely to delaminate.Key words:composite laminate, interlaminar stress, FEM, MSC.Nastran1 概述层间应力是导致复合材料层压板分层损伤和破坏的主要原因,因此确定层间应力,分析层间应力分布与铺层顺序和铺向角的关系,判断分层损伤的可能性,对于了解层压板结构的静力、疲劳和断裂特性,进而指导铺层设计有重要意义。
对于MSC.Nastran软件软件的使用和结构优化程序二次开发
维普资讯
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维普资讯
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Nastran MPCs and RBEs
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例题3: 梁的横向载荷
• RBE3 位移等值线
– Max Y disp=.00685
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例题3: 梁的横向载荷
• RBE2 位移等值线
– Max Y disp=.00685
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例题 4 • 使用RBE3做 “无约 束” 运动 • 受压圆筒 • 怎样约束节点, 才能 确保压力作用下的 自由膨胀?
MSC.Nastran中的RBE和MPC单元
刚体单元概览
RBE和MPC单元 • 不必是 “刚体的”单元
– 工作定义:
一个自由度的运动由其它至少一个自由 度的运动确定
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一个节点的运动驱动另外一个节点运动 • 简单的平移运动
绿色节点的X分量运动驱动红色节点X分 量的运动
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一个节点的运动驱动另外一个节点运动 • 简单的旋转运动
– 此例中的板单元厚度与实体单元的厚度相同
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例题 6: 使用RBE3查看 “梁” 模态
• 使用RBE3连接各种 部件及其中心线. • 每个部件的中心线节 点由该部件的 PLOTEL集和连接
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例题 6: 使用RBE3查看 “梁” 模态 • 复杂模态动 态显示
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例题 6: 使用RBE3查看 “梁” 模态 • PLOTEL段 的动态图显 示这是一个 旋转模态 • 也可以更清 楚的观察到 部件之间的 相对运动关 系
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RBE3 单元描述
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RBE3 单元描述 • 默认的, 使用参考节点的自由度作为从属 自由度 • 从属自由度的数量与REFC域的自由度数 量相等 • 从属自由度不可以是单点约束的自由度, 缩减自由度, SUPORTed 自由度, 或者从 属于其它RBE/MPC单元的自由度.
关于执行nastran环境参数设置
Allocate a fixed amount of RAM for MSC.Nastran to work with at the start of a run Let MSC.Nastran manage how/when/what to swap within this allocated RAM
MEM USED BY BEND = EST. NONZERO TERMS = RANK OF UPDATE =
Memory & MSC.Nastran
So how much RAM does an MSC.Nastran run need?
Depends on problem size
Too little inefficient execution Too much inefficient execution
Specific Advice
Advice and active rules can be found in the “Installation & Operations Guide”, Section 6.2 (Utilities/Estimate)
5. Select the sparse solver Delete SPARSE Delete USPARSE SPARSE=1 USPARSE=0
“estimate” program can help
Using the “estimate” program
Run the “estimate” program first to get RAM & disk sizing requirements How do I do that? msc2001 estimate <your.bdf>
Nastran 基础培训6_基本单元库
第六章Nastran 的基本单元库一、概述1 基本NX NASTRAN 单元使用NX Nastran单元一般需注意以下方面:* 对于模型中的所有单元,都应具有唯一的单元标识号EID。
绝不能按不同单元类型重复使用单元号。
* 单元矩阵的形成与节点排序无关(指单元矩阵中的元素会随着节点排序的改变而自动调整位置)。
* 每个单元有它自己的单元坐标系,这类坐标系是由连接次序或由其他单元数据定义的。
单元的输出量(例如单元力或应力)是以单元坐标系输出的。
* UGS 公司会不断地增强和改善NX Nastran 单元库的质量,因此,用户可以测试计算结果在本软件的序列版本间的变化(对于同样的模型)。
关于NX Nastran 单元的更详细说明可参看《NX Nastran Quick Reference Guide》第5 章。
二、各类单元的简要说明1. 标量单元,也称0 维单元* 所有标量单元都在结构模型两个自由度间或一个自由度和“地面”间来定义* 标量单元刚度由用户直接定义,静力分析中的标量单元如下:标量弹簧单元:CELAS 1,CELAS 2,CELAS 3,CELAS 4;标量质量单元:CMASS 1,CMASS 2,CMASS 3,CMASS 4 四种形式标量弹簧元,格式如下:说明:CELAS 1 和CELAS 3 性质卡(PELSA) 的格式如下:例题问题:弹簧一端固定,另一端受10 磅轴力,弹簧轴向刚度(K) 为100 磅/英寸,求:结点1202 的位移:模型数据卡为:* NASTRAN 101 静力分析中,PARAM,AUTOSPC,YSE 可自动约束不相关自由度。
* 阻尼(第8 字场GE) 不适于静力分析,未计入* 第9 字场应力系数S是可选,用关系式σ= S * P(P 为单元内力),直接计算弹簧应力。
默认为0.0,不计算应力。
* 将CELAS2 卡上G1 和G2 顺序倒过来,则单元力的符号也反号。
部分输出结果:2. 线单元线单元,也称一维单元,用于表示杆和梁性质;* 杆单元支持拉、压和轴向扭转,但不允许弯曲;* 梁单元则包括弯曲,NX NASTRAN 有三种梁元;CBAR - 简单梁元,梁剖面剪心和形心吻合,不能用于具有翘曲的梁CBEAM - 复杂梁元,具有CBAR的全部能力,允许锥形剖面性质,非吻合的形心和剪心,以及剖面的翘曲;CBEND - 常曲率半径(圆弧) 简单曲梁元(1) 杆单元(CONROD)CONROD 单元,连接两结点,允许承受轴向力和绕轴向的扭转不需单元性质卡,定义多个不同性质杆单元CONROD 格式如下:说明:扭转应力系数C 用于计算扭矩引起的扭转应力(2) 杆单元(CROD)* CROD 单元同CONROD 单元* CROD 有单独的性质卡(PROD) 定义多个有同样性质的杆单元时,用CROD 卡。
pantran中遇到的问题)
MSC .patran问题集_应该有用MSC FAQ,可能老了点儿,不过应该还有点用MSC.NASTRAN FAQQ:对于有限元或MSC.NASTRAN的初学者,MSC.NASTRAN有哪些入门手册?A:MSC.NASTRAN Getting Started User's Guide与MSC.NASTRAN Common Questions and Answers。
Q:如何找到MSC.NASTRAN在不同工作平台的运算效率比较资料?A:从网址/tech/performance可找到相关资料。
Q:在MSC.NASTRAN分析时若在*.f06文件出现fatal message 9050时代表什么情况?A:此为有限元分析初学者最容易遇到的错误信息。
就静力分析而言,它代表你定义的模型约束条件不足,造成结构在外力作用下会有刚体运动(Rigid Body Motion)或机构(Mechanism)的状?。
详情请参考MSC.NASTRAN Reference Manual第15章或是MSC.NASTRAN Common Questions and Answers中Miscellaneous部份的What is Meant by the Term "Mechanism"?一节。
Q:在MSC.NASTRAN分析时若在*.f06文件出现fatal message 3060时代表什么情况?A:它代表MSC.NASTRAN在分析时无法找到授权密码,或是授权密码过期或错误。
详情请参考MSC.NASTRAN Reference Manual第15章或是MSC.NASTRAN CommonQuestions and Answers中Diagnostic Messages部份的What Does "User Fatal Message 3060 …Option xxx Not in Approved List Mean?一节。
有限元分析软件MSC.NASTRAN
MSC.NASTRAN目录1 简介2 MSC.Nastran的开发历史3 MSC.NASTRAN的优势3.1 极高的软件可靠性3.2 优秀的软件品质3.3 作为工业标准的输入/输出格式3.4 强大的软件功能3.5 高度灵活的开放式结构3.6 无限的解题能力4 NASTRAN动力学分析功能4.1 NASTRAN动力学分析简介4.2 正则模态分析4.3 复特征值分析4.4 瞬态响应分析(时间-历程分析) 4.5 随机振动分析4.6 响应谱分析4.7 频率响应分析4.8 声学分析5 NASTRAN的非线性分析功能5.1 NASTRAN非线性分析简介5.2 几何非线性分析5.3 材料非线性分析5.4 非线性边界(接触问题)5.5 非线性瞬态分析5.6 非线性单元6 NASTRAN的热传导分析6.1 NASTRAN热传导分析简介6.2 线性/非线性稳态热传导分析6.3 线性/非线性瞬态热传导分析6.4 相变分析6.5 热控分析6.6 空气动力弹性及颤振分析6.7 流-固耦合分析6.8 多级超单元分析6.9 高级对称分析7 设计灵敏度及优化分析7.1NASTRAN的拓扑优化简介7.2 设计灵敏度分析7.3 设计优化分析7.4 拓扑优化分析8 复合材料分析9 P-单元及H、P、H-P自适应10 NASTRAN的高级求解方法11 NASTRAN的单元库12 用户化开发工具DMAP语言1 简介2 MSC.Nastran的开发历史3 MSC.NASTRAN的优势3.1 极高的软件可靠性3.2 优秀的软件品质3.3 作为工业标准的输入/输出格式3.4 强大的软件功能3.5 高度灵活的开放式结构3.6 无限的解题能力4 NASTRAN动力学分析功能4.1 NASTRAN动力学分析简介4.2 正则模态分析4.3 复特征值分析4.4 瞬态响应分析(时间-历程分析) 4.5 随机振动分析4.6 响应谱分析4.7 频率响应分析4.8 声学分析5 NASTRAN的非线性分析功能5.1 NASTRAN非线性分析简介5.2 几何非线性分析5.3 材料非线性分析5.4 非线性边界(接触问题)5.5 非线性瞬态分析5.6 非线性单元6 NASTRAN的热传导分析6.1 NASTRAN热传导分析简介6.2 线性/非线性稳态热传导分析6.3 线性/非线性瞬态热传导分析6.4 相变分析6.5 热控分析6.6 空气动力弹性及颤振分析6.7 流-固耦合分析6.8 多级超单元分析6.9 高级对称分析7 设计灵敏度及优化分析7.1NASTRAN的拓扑优化简介7.2 设计灵敏度分析7.3 设计优化分析7.4 拓扑优化分析8 复合材料分析9 P-单元及H、P、H-P自适应10 NASTRAN的高级求解方法11 NASTRAN的单元库12 用户化开发工具DMAP语言展开编辑本段1 简介NASTRAN是在1966年美国国家航空航天局(NASA)为了满足当时航空航天工业对结构分析的迫切需求主持开发大型应用有限元程序。
基于MSC.Nastran二次开发的软件对某型号刮泥机工作桥的结构分析和优化设计
基于MSC.Nastran二次开发的软件对某型号刮泥机工作桥的结构1分析和优化设计潘锋隋允康乔志宏杜家政(北京工业大学机电学院工程数值模拟中心)摘要: 考虑位移、应力、局部稳定、尺寸等多种约束的桁架结构在多工况下截面优化的程序是在MSC.Nastran平台上,采用准则法与数学规划的相结合建立模型,利用PCL语言二次开发的CAE软件进行求解、。
本文利用这一软件对周边传动刮泥机的工作桥截面进行了结构分析和优化的计算,为设计修改提供了依据。
关键词:MSC.Nastran 二次开发 优化设计 准则法 规划法The structural analysis and optimization of one typeof one type of Sludge Collection Machinery’s girderby a MSC.Nastran softwarePan Feng Sui Yun-Kang Qiao Zhi-Hong Du Jia-Zheng (Numerical Simulation Center for Engineering, Collage of Mechanical Engineer and Applied Electronic Technology, Beijing Polytechnic University Beijing, 100022)Abstract The program of section optimization of truss frame is based on the MSC software which has taken multi-restrictions into consideration include displacement、stress、part-stabilization and size etc. .The model is established and solved by the CAE software which is based on the combination of the law of rule and mathematics programming and is the workout of the second development of PCL Language .The paper presented the structural analysis and optimization of the section of the girder of the Sludge Collection Machinery, and provide the gist for design modification. Keyword MSC.Nastran second development optimization the law of rule mathematics programming一、 前言满应力准则是一种简单易行的结构优化方法,它遵循的设计思想是:结构的每一构件至少在一种载荷工况下应力达到饱满。
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The RBAR • The RBAR is a rigid link between two GRID pointsSlideΒιβλιοθήκη 9The RBARB
– Most common to have all the dependent DOFs at one GRID, and all the independent DOFs at A the other – Can mix/match dependent DOF between the GRIDs, but this is rare – The independent DOFs must be capable of describing the rigid body motion of the element
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The RBE2 • One independent GRID (all 6 DOF) • Multiple dependent GRID/DOFs
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RBE2 Example • Rigidly “weld” multiple GRIDs to one other GRID:
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RBE3: How it Works? • Masses on reference grid are smeared to the master grids similar to how forces are distributed
– Mass is distributed to the master grids according to their weighting factors – Motion of reference mass results in inertial force that gets transferred to master grids – Reference node inertial force is distributed in same manner as when static force is applied to the reference grid.
• Note: No relative motion between GRIDs 1-4 ! 3
– No deformation of element(s) between these GRIDs
101 4
1 2
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Common RBE2/RBAR Uses • RBE2 or RBAR between 2 GRIDs
– MPC
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Common Geometry-Based Rigid Elements
• RBAR
– Rigid Bar with six DOF at each end
• RBE2
– Rigid body with independent DOF at one GRID, and dependent DOF at an arbitrary number of GRIDs.
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Motion at one GRID drives another • Simple Translation
X motion of Green Grid drives X motion of Red Grid
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Motion at one GRID drives another • Simple Rotation
RBE2 RBE2 EID 99 GN CM GM1 GM2 GM3 GM4 GM5 101 123456 1 2 3 4
3 4 1 2
101
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RBE2 Example
RBE2 EID RBE2 99 GN CM GM1 GM2 GM3 GM4 GM5 101 123456 1 2 3 4
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RBE3 Description • UM fields can be used to move the dependent DOF away from the reference grid – For Example (in 1-D):
U99 = (U1 + U2 + U3) / 3
– Step 1: Applied loads are transferred to the CG of the weighted grid group using an equivalent Force/Moment – Step 2: Applied loads at CG transferred to master grids according to each grid’s weighting factor
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RBE3: How it Works? • Step 2: Continued…
FCG
F1m
CG
MCG
F2m
F3m
Total force at each master node is sum of... Forces derived from force at CG: Fif = FCG{Wi/Wi} Plus Forces derived from moment at CG: Fim = {McgWiri/(W1r12+W2r22+W3r32)}
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Small Displacement Theory & Rotations • Small displacement theory:
sin() = tan() = cos() = 1
Y
TxB
• For Rz @ A
RzB = RzA= TxB = (-)*LAB TyB = 0
RBE3
RBE2
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RBE3: How it Works? • Forces/moments applied at reference grid are distributed to the master grids in same manner as classical bolt pattern analysis
RBAR RBAR EID 535 GA 1 GB 2 CNA CNB 123456 CMA CMB 123456
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RBAR Example: Fastener • Use of RBAR to “weld” two parts of a model together:
RBAR EID GA GB CNA CNB CMA CMB
Rotation of Green Grid drives X translation and Z rotation of Red Grid
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RBEs and MPCs
The motion of a DOF is dependent on the motion of at least one other DOF
B
-
A
X
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Typical “Rigid” Elements in MSC.Nastran • Geometry-based
– RBAR – RBE2
– RBE3
} Really-rigid “rigid” elements
• Geometry- & User-input based • User-input based
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RBE3 Elements • Motion at a dependent GRID is the weighted average of the motion(s) at a set of master (independent) GRIDs
– NOT a “rigid” element – IS an interpolation element – Does not add stiffness to the structure (if used correctly)
3 * U99 = U1 + U2 + U3
-U1 = + U2 + U3 - 3 * U99
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RBE3 Is Not Rigid! • RBE3 vs. RBE2
– RBE3 allows warping and 3D effects – In this example, RBE2 enforces beam theory (plane sections remain planar)
– “Weld” 2 different parts together
• 6DOF connection
– “Bolt” 2 different parts together
• 3DOF connection
• RBE2
– “Spider” or “wagon wheel” connections – Large mass/base-drive connection
FCG
MA
CG
MCG
e
FCG=FA MCG=MA+FA*e
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RBE3: How it Works? • Step 2: Move loads at CG to master grids according to their weighting values.