Nastran生成adams柔性体mnf文件的方法

Nastran生成柔性体mnf文件的方法

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Nastran软件只是有限元求解器，需要前处理软件生成提交给Nastran计算的模型文件，前处理软件有很多，不论用哪个前处理，输出的Nastran模型文件格式都相同。Nastran原来由多家公司所共同开发，所以有多个Nastran版本，如NEi Nastran、CSA/NASTRAN、UAI/NASTRAN、MSC NASTRAN、SAS/NASTRAN、COSMIC NASTRAN、VR/Nastran和NX/NASTRAN，其中就计算精度和计算速度来讲，NEi Nastran都要领先于其他版本的Nastran和有限元求解器。Nastran的求解功能如下所示：

●LINEAR STATIC（线性静力分析）

●PRESTRESS STATIC（线性预应力静力学分析）

●NONLINEAR STATIC（非线性静力学分析）

●MODAL（模态分析）

●MODAL COMPLEX EIGENVALUE（复特征值分析）

●LINEAR PRESTRESS MODAL（线性预应力模态分析）

●NONLINEAR PRESTRESS MODAL（非线性预应力模态分析）

●LINEAR PRESTRESS COMPLEX EIGENVALUE（线性预应力幅特征值分析）

●NONLINEAR PRESTRESS COMPLEX EIGENVALUE（非线性预应力复特征值分析）

●LINEAR BUCKLING（线性屈曲分析）

●NONLINEAR BUCKLING（非线性屈曲分析）

●DIRECT FREQUENCY RESPONSE（直接法频率响应分析）

●MODAL FREQUENCY RESPONSE（模态法频率响应分析）

●LINEAR PRESTRESS FREQUENCY RESPONSE（线性预应力频率响应分析）

●NONLINEAR PRESTRESS FREQUENCY RESPONSE（非线性预应力频率响应分析）

●DIRECT TRANSIENT RESPONSE（直接法瞬态响应分析）

●MODAL TRANSIENT RESPONSE（模态法瞬态响应分析）

●NONLINEAR TRANSIENT RESPONSE（非线性瞬态响应分析）

●LINEAR PRESTRESS TRANSIENT RESPONSE（线性预应力瞬态响应分析）

●NONLINEAR PRESTRESS TRANSIENT RESPONSE（非线性预应力瞬态响应分析）

●LINEAR STEADY STATE HEAT TRANSFER（线性稳态热传递分析）

●NONLINEAR STEADY STATE HEAT TRANSFER（非线性稳态热传递分析）

●NONLINEAR TRANSIENT HEAT TRANSFER（非线性瞬态热传递分析）

Nastran的模型文件是文本文件，可以用文本编辑软件，如记事本、写字板等打开进行编辑，对Nastran 的详细使用可以参考本书作者所著的《Nastran快速入门与实例》一书。Nastran的模型文件有标准的格式，通常由3部分组成，如图5-40所示

图5-40 Nastran模型文件的格式

●Executive Control Statements 执行控制部分是必须的，在这一部分中设置分析求解的类型（SOL），

例如模态计算的指令是SOL 103。

●CEND CEND是分隔符，表示执行控制部分的结束

●Case Control Commands 工况控制部分中设置载荷和约束工况、输出结果的类型和分析工况的名称

等，载荷和约束需要在BEGIN BULK行后的内容中定义。

●BEGIN BULK BEGIN BULK是必须的符号，表示开始建立有限元模型。

●Bulk Data Entries 这一部分是有限元模型的构成部分，包括有限元的节点、单元、材料、单元属

性、载荷和约束等，是模型文件的主要部分。

●ENDDATA ENDDATA是必须的符号，表示整个模型文件的结束。

下面以图5-41所示的由6个单元，12个节点构成的简单模型为例，介绍Nastran生成柔性体MNF的过程，这里用节点1、节点3、节点10和节点12做外连点。

图5-41 Nastran简单模型

用记事本打开本书附带光盘chapter_05\nastran目录下的simple_plate.dat文件，文件内容如下，以BEGIN BULK开始，以ENDDATA结束，中间部分定义了节点（GRID）、壳单元（CQUAD4）、材料（MAT1）和属性（PSHELL），其中带“$”符合的行表示注释，不起任何作用。

第1步，指定模态计算和提取模态的阶数

要做柔性体计算，必须指令Nastran进行模态计算，以及提取的模态阶数，进行模态计算的指令是“SOL 103”（Solution），提取模态阶数的指令是“EIGRL,1,,N”，其中N是正整数，是指提取的模态阶数，例如如果需要提取6阶模态，在BEGIN BULK行前添加“SOL 103”和“CEND”两行，在BEGIN BULK后添加“EIGRL,1,,,6”，这个阶数不包括约束模态和刚体模态，如下所示。

第2步，指定计算工况，并指令Nastran计算柔性体

工况控制部分在CEND与BEGIN BULK之间，指定采用哪个EIGRL行的命令提取模态，一个模型中可以有多个EIGRL命令行，用EIGRL后的整数来表示是哪个EIGTRL指令，如果要引用的EIGRL后的整数是1，则需要在工况控制部分添加“METHOD=1”行，如果EIGRL后的整数是2，需要添加“METHOD=2”，Nastran计算柔性体的指令是“ADAMSMNF FLEXBODY=YES”，因此在BEGIN BULK行前添加两个指令“METHOD=1”行和“ADAMSMNF FLEXBODY=YES”行，如下所示