nastran动力学培训演示幻灯片
NASTRAN12.0中文教程PPT课件
ADAMS
● Nastran起源于MSC参与的 NASA阿波罗登月项目
HQ洛杉矶总部
● 提供企业级多学科协同仿真解决 方案SDM和工程咨询服务
Munich
Tokyo Beijing
Paris
7
全球最早的、具有深刻影响力的十家软件公司
1. CTR 2. IBM 3. Computer Usage Company 4. Computer Science Corp
Undo – 取消上一步操作 Abort – 终止正在运行的程序操作 图像复位 图形刷新 打开最近的文献 文件保存 打印 复制到剪切板
显示和视图按钮
34
视窗
当前视窗 数据库(文件)名称
显示模式 当前组
35
选择菜单 (过滤按钮)
应用窗口
Action Object Method
36
使用过滤菜单拾取(续)
5
绪言 MSC公司和MSC产品
6
MSC.Software公司
● 成立于1963年, 总部位于美国洛杉 矶,雇员1200多人分布于23个 国家
● 全球最大的CAE公司,广泛的用 Ann Arbor密歇根州安娜堡
Pune
户群,为全球制造行业提供全面
的CAE软件和服务
● 是业内CAE仿真的领导者和标准 ,旗舰产品MSC.Nastran,
Nastran静力学分析关键字解读培训
二、 Nastran软件输入文件内容
Nastran输入文件包括以下内容:
1、要执行的分析类型,例如静力学分析、屈曲分析、特征值响应、瞬态分析等; 2、计算结果输出要求,例如部分/全部的节点位移、单元应力、单元应变等; 3、模型几何,有限元计算通过离散化的空间节点来描述几何特征; 4、单元集合,通过节点号描述各种单元类型(1D/2D/3D); 5、材料参数,材料的应力应变关系需要用各种本构关系来描述; 6、载荷参数,例如集中力/力矩、分布力/力矩、惯性载荷等; 7、边界条件,例如单点约束(SPC)、多点约束(MPC)等。
号为206、209、210、205组成的CQUAD4单元
(单元ID号为101),单元属性ID号为1,依次定
4
义其它单元信息(……)。
五、Nastran关键字实例详解
1、定义ID号为3的Component,
包含ID号为101-200和301-400的所有
1
单元,定义每个Component的名字和
颜色信息,不参与计算,名为“c1”的
五、Nastran关键字实例详解
1、文件由hypermesh生成及相
1
关版本信息,可以删除;
2、执行控制语句,写入分析类
2
型、允许CPU时间等,该分析类型为
101,表示该文件采用静态受力分析,
以CEND语句结尾;
3
3、情况控制语句,选取载荷和
约束条件,选取输出条件定义子工况
等,该文件的输出情况(位移、应力、
沿全局坐标系Z向加载大小为10的集
MSC Nastran 新功能培训
Software has no practical limitation Only based on machine capability
2000 GB
run times (mins)
Number of Grid ID’s
MSC Nastran内嵌振动疲劳
功能 • 同时支持 S-N 和 E-N 分析 • 随机载荷 • 有或无静应力偏移的单输入随机载荷
2016 NEF新增功能
• 损伤和疲劳寿命基于: – 节点应力平均 – 恢复出的表面应力 – 单元节点或中心点应力
• 益处 – 更好地工程应用价值 – 与客户当前工作流程一致
• 输入 – FTGPARM
Solid Model 3D Stress State on Surface
Skinned Model 2D Stress State on Surface
• MSC Nastran 2014 – 焊点SN分析(支持优化) – 焊缝SN分析(支持优化) – 支持多通道RPC文件. – 支持3-Pass NEF运行 – 针对多个MAT1的 MATFTG – 双轴/多轴评估 – 块载荷
焊点和焊缝疲劳支持SOL 101(静力) , SOL 103 (模态) , SOL 112 (模态法 瞬态响应) 和 SOL 200 (优化)
• 保留初始间隙和过盈
• 增加BCONPRG卡片
初始间隙
焊料蠕变和Anand 本构模型
• 在集成电路生产和封装过程中,焊料广泛用于连接不同的芯片或线路,其蠕变 行为对芯片的性能和耐久性有显著影响。
• Anand蠕变模型在IC工业中被广泛采用,用以描述焊料材料的蠕变行为。 • 在现有的SOL 400的粘塑形材料增加了新的选项 (MATVP)
Nastran静力分析10-12章PPT课件
指定频率范围(实数≥0.0) 若METHOD=“INV”或“SINV”时,在F1和F2间求出ND个特征解,若 ND 为 空 白 , 则 找 出 F1 和 F2 间 所 有 特 征 解 ; 若 METHOD = “GIV” 、 “MGIV”、“HOU”或“MHOU”时,寻求所有的特征值,只计算频率为F1 至F2之间的特征向量,但若指定ND值,只计算ND个频率最低的特征向量。
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例子1
图为被约束两自由度模型,包括两个弹簧,两个集中质量。两集中质量 沿y方向移动。 使用正则模态分析(SOL 103),用自动选择Householder方法或改进 Householder方法(EIGR卡中的METHOD = AHOU),特征向量用最大法进 行正则化(EIGR卡中的NORM = MAX)
态。 4)变换法用模型数据卡EIGR描述,用情况控制指
令METHOD选取
9
兰索士(Lanczos)法
1)兰索士(Lanczos)法是将跟踪法和变换组 合的新的特征值解法
2)对非常大的稀疏矩阵的几个特征值问题 最有效
3)兰索士法用模型数据卡EIGRL描述,用情 况控制指令METHOD选取
4)兰索士法是首先推荐的
求解g method) 变换法 (Tromsformation method) 兰索士法(Lamczos method)
跟踪法
1)对仅求几个特征值(或固有频率)问题有效 2)对求解大型稀疏质量和刚度阵的大型特征值问题有效 3)MSC/NASTRAN中,提供两种解法。即为逆幂法(INV)和移位逆幂 法(SINV) 4)逆幂法和移位逆幂法均用模型数据卡EIGR定义,用情况控制指令 METHOD选取。
如下表所示
序号
ANSYS基础培训PPT课件
培训手册
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
培训手册
• 流动准则 • 屈服准则 • 强化准则
材料非线性
单元非线性
• 接触 – 点----点 – 点----线 – 点----面 – 面----面 – 刚----柔 – 柔----柔
{σ}=[D][B]{δ}e
{σ}—单元内任一点的应力矩阵
[D]—与单元材料有关的弹性矩阵
利用变分原理,建立作用于单元上的节点力和位
移之间的关系式
{F}e=[K]e{δ}e
培训手册
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
实体几何模型载荷
培训手册
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
优点 缺点
改变网格不影响载荷 涉及到的加载实体少
生成的单元在当前激活的单元座标下,节 点为总体直角座标,因此实体与有限元模 型可能有不同座标系统和载荷方向 实体载荷在凝聚分析中不方便,因载荷加 在主自由度上施加关键点约束较繁锁 不能显示所有实体载荷
简例(续)
培训手册
CFD Analysis with ANSYS/FLOTRAN
下面以小变形弹性静力问题为例,加以详细介绍。 几何方程:eij=1/2(ui,j+uj,i) 物理方程:sij=aijklekl 平衡方程:sij,j+fi=0 边界条件:
位移已知边界条件 ui=ui (在边界Гu上位移已知) 外力已知边界条件 sij,j+pi=0(在边界Гp上外力已知)
nastran动力学培训
四、强迫运动
用于分析带有地基加速度、位移和速度的输入的受约束结 构。 直接指定法 例:一端固支的矩形结构,在地基上受到沿Z方向频率为 250HZ的单位正弦脉冲加速度作用,使用直接方法,确定 该结构的瞬态响应。在地基上施加1000lb的大质量,使用 的结构阻尼系数:g=0.06,并将此阻尼转化为在250HZ下 的等效粘性阻尼。
动力学培训内容介绍
1.模态分析 2.瞬态响应分析 3.频率响应分析 4.强迫运动 5.随机响应分析
结构动力学分析
一、模态分析 求解器:103 质量矩阵形式:MSC认为耦合质量比集中质量更精确,在 动力分析里出于对计算速度的考虑,更倾向于使用集中质 量。 使用方法:用PARAM,COUPMASS,1选择耦合质量; 缺省为集中质量。 求解方法:推荐的Lanczos方法。 EIGRL卡片
(续)
激励的定义:与瞬态响应中TLOAD对应,在频率响应中 为RLOAD。其中RLOAD1是按照实部与虚部的形式来定 义频变载荷;RLOAD2按幅值和相位的形式来定义频变载 荷。 几点考虑:如果激励的最高频率比系统的最低谐振频率小 得多,那么使用静态分析就足够了;阻尼很小的结构在激 励频率接近于谐振频率的时候,会表现出很大的动力响应。 在这样的问题中,模型上一个小的改动(或仅换一台电脑 来计算)都可能产生响应的明显变化;如果希望对峰值响 应进行充分的预测,必须使用足够好的频率步长(Δ f)。 对每个半能带宽至少使用5个点。
(续)
SOL 109 TIME 30 CEND TITLE = TRANSIENT RESPONSE WITH BASE EXCITATION SUBTITLE = USING DIRECT TRANSIENT METHOD, NO REDUCTION ECHO = UNSORTED SPC = 200 SET 111 = 23, 33 DISPLACEMENT (SORT2) = 111 VELOCITY (SORT2) = 111 ACCELERATION (SORT2) = 111 SUBCASE 1 DLOAD = 500 TSTEP = 100 $
NAstran_DMAP培训资料
修改MSC提供的Solution Modify the MSC-provided solutions
– 增加附加输出add additional output – 计算附加量calculate additional quantities – 改变问题的求解方法 change the way the problem is solved
MSC.Nastran
– 该语言用于MSC.Nastran的所有SolutionThe language used for all
solutions in MSC.Nastran
Two-Day DMAP Notes prepared 2012/6/8
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Page 5
DMAP的功能
What Can I Do With DMAP?
– 例子: – MPYAD A,B,/C $进行矩阵计算C=AB
Two-Day DMAP Notes prepared 2012/6/8
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Page 7
DMAP指令格式
Format of DMAP Instructions
所有DMAP指令是自由格式 All DMAP instructions are free-format
and printing data using standard output
参数(PARAM)
– 及其应用
DMAP 模块
– 如何向程序传递信息 – 如何读写矩阵 – 如何使用矩阵
subDMAPs – 现有求解序列形式
数据库The database – 信息的存储 Storing information – The NDDL ISHELL – 用户提供的程序user-provided
MSC.NASTRAN基础培训ppt课件
{F} =力向量(已知) {u} =由{F}引起的未知位移向量
.
FKu
总体刚度矩阵
FF12KKaa
Kau1 Ka u2
FF23KKbb
Kbu2 Kb u3
FF12KKaa
Ka KaKb
K 0buu12
F3 0 Kb Kb u3
.
线性静力有限元分析步骤
结构离散 形成单元刚度矩阵 装配总体刚度矩阵 施加约束边界条件
8) 特殊分析功能
l 声响分析 l 流体与结构耦合分析 l 循环对称分析 l 层复合材料分析
.
5 MSC/NASTRAN的前后处理
1、 MSC公司提供的 MSC/PATRAN,MSC/ARIES
2、通用CAD软件 如Unigraphics(UG),Pro/ENGINEER与I-DEAS等
3、所有著名CAD/CAM系统及专用有限元前后处理软件 都与MSC/NASTRAN有接口,均可生成MSC/NASTRAN的 输入文件,并进行后处理。
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
(e1)l L Lu2L u10.010 00.05 0.0005
σ ( e 1 )= l E ε ( e 1 )= l1× 1 0 6 × 0 ( - 5 )× 1 - 4= 0 - 5( 0 磅 /英 0)2 0寸
.
施加载荷
求解方程
计算位移、应力等
例子: 面积 A = 1.5 英寸2 弹性模量 E = 10×106 磅/英寸2
面积 A = 2.0 英寸2 弹性模量 E = 10×106 磅/英寸1.5英寸2
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
PPT-动力学-第13章 达朗贝尔原理(动静法) [修复的](1)
解:
Ft IO
m
l
2
Fn IO
m
l 2
2
M IO
1 ml2
3
FIOn
FIOt
aCn
M IO aCt
思考:向质心C简化结果如何?
惯性力系的简化
0
m l2
12
C l m
m l 2
2
2α
ω
0
l m
2
m l 2
2
m l 2
3
α ω
例13-4
已知:如图所示,电动机定子及其外壳总质量为mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,质心位于O
MIx miri cosi zi (miri2 sin i zi )
cos
i
xi ri
,
sin i
yi ri
MIx m i x i z i2 m i y i z i
J y z m i y i z i
Jxz m i x i z i
--对于z 轴的惯性积. O
i
y
xi
M Ix J xz J yz 2 同理 M Iy J yz J xz 2
FIin
mi
v2 r
MO 0, m1g m1a m2g m2ar miar 0
由 miar mi ar mar
解得 a m1 m2 g m1 m2 m
§ 13-3 刚体惯性力系的简化
方法:向一点简化。
主矢: FIR Fie miai maC
aC
aC
1.刚体平移 惯性力系向点O 简化.
处.转子的质量为m2 ,质心位于C 处,偏心矩OC=e ,
图示平面为转子的质量对称面.电动机用地角螺钉固定
Nastran基础培训6_基本单元库
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。
Natran官方培训教程-Nastran静力分析7-9章
与 G1 结 点 同 一 面 上 的 对 角 结 点 编 号 , 仅 对 于 体 单 元 CHEXA 和 CPENTA才要求的。对于CPENTA单元的三角面是不要求的。
四面体元CTETRA不受压力的角结点编号(整数>0)。
坐标系标识号(整数0,缺省值= 0)。 在坐标系CID中定义的向量分量,用于定义载荷密度向量方向(实 数)。
对CBEND单元,分布载荷限沿单元全长线性变化 PLOAD1卡的格式如下
名称 SID EID
TYPE
SCALE
X1,X2 P1,P2
内
容
载荷集标识号(整数>0)。
CBAR、CBEAM或CBEND单元的识别号(整数>0)。
载荷类型。用如下字符表示: “FX”、“FY”或“FZ”:分别为基本坐标系中X、Y或Z方向的力; “MX”、“MY”或“MZ”: 分别为单元坐标系中X、Y或Z方向的力矩; “MXE”、“MYE”或“MZE”: 分别为单元坐标系中X、Y或Z方向的力矩;
重力加速度向量比例系数(实数)。
在坐标系CID中定义的加速度向量分量(实数,只少有一个Ni≠0)。
旋转引起的离心惯性力,用RFORCE卡定义。格式