Nastran SOL600轴对称分析

Nastran SOL600轴对称分析

Nastran SOL 600求解序列是Nastran的一个隐式非线性模块，集成的是Marc的求解器。在进行轴对称分析时，对建模有些特别的要求，下面对此进行说明。

• 在MSC Marc中，轴对称单元是以全局坐标系的X轴为对称轴，Y轴作为直径方向。• 在Nastran中，使用SOL 600模块求解轴对称模型时，轴对称单元模型的建立须遵循以下原则：

– Y轴为对称轴，X轴为径向。模型建在X轴的正半轴内，且单元法向需指向Z轴正向。• 求解时，Nastran的模型文件首先被转换成Marc的数据文件，然后使用Marc求解器求解。在转换成Marc的求解文件时，Nastran的轴对称单元其X轴和Y轴将被互换，从而形成Marc的轴对称模型。

• 由于计算过程中模型有转换，所以计算结果的后处理不能使用原来的模型读取结果，而须新建Patran数据库文件，然后读取模型和结果进行后处理。

使用SOL 600 求解轴对称问题时，可以使用的单元类型有如下三种：

SOL 600 轴对称单元有三种模型

• CTRIAX6：Defines an isoparametric and axisymmetric triangular cross section ring element with midside grid points.

• CTRIAX：Defines an axisymmetric triangular element with up to 6 grid points. • CQUADX：Defines an axisymmetric quadrilateral element with up to nine grid points.

Patran中设置方法如下：

Nantran SOL600轴对称分析示例如下：1. 轴对称几何模型和有限元模型

有限元模型：

建轴对称模型时，需注意对称轴是全局坐标系的Y轴，径向是全局坐标系的X轴。单元法线方向指向全局坐标系的Z轴正方向。

2. 载荷和约束的定义

定义载荷和约束时需注意如下几点：

• 载荷和约束条件方向不和全局坐标系对应

• 在X方向定义轴向的约束和载荷

• 在Y方向定义径向的约束和载荷

• 为定义方便，可把全局坐标系在Z轴负向旋转90度创建局部坐标系。然后参照局部坐标系向定义载荷和约束，但参考坐标系仍然选全局坐标系。如下图显示的是施加径向的约束。

3. 结果后处理

结果后处理时需新建Patran数据库文件，读取结果文件的模型和结果进行后处理。

读取的结果如下：

由上图可见，计算结果的模型改为X轴为对称轴，Y轴为径向。