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NX Nastran 基础培训 (3)  

2011-03-16 08:55:24|  分类: Nastran资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第三章    NASTRAN 有限元模型知识 
1   离散化结构的描述 
    有限元模型所需数据包括: 
       *   坐标系 
       *   模型几何 (节点坐标) 
       *   有限单元 
       *   载荷 
       *   边界条件 
       *   材料性质 

 
    A.  坐标系
      NX_NASTRAN 有默认的直角笛卡尔坐标系,称为基本坐标系,也称缺省坐标系。

      NX_NASTRAN 允许用户建立局部坐标系,坐标系类型包括直角、柱面 (r,θ,z) 与球面坐标系(r,θ,φ)。

     作为一个例子,考虑如图所示的储水罐,这是一个具有半球顶的圆柱面,其轴线是偏离基本坐标系原点的。

     对这种情况,建立局部柱面坐标系(γ,θ,z)和球面坐标系(γ,θ,?)来形成模型的几何记录,或检查计算出来的位移结果,显然是十分方便的。 
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      B.  模型几何
      NX_NASTRAN中,模型几何用结点 (Grid) 定义。 
      结构结点由于加载而移动:
      结构模型每一结点有六个可能位移(自由度),分别是:
      三个移动 (在 X、Y  和 Z  方向)  和三个转动 (绕 X、Y 和 Z  轴的转动) 。

 
      C.  有限单元  
          Nastran 中,单元名均以字母 C 开头, C 是表示 “connection”。

          Nastran 中提供了以下单元: 
            ■  弹簧元(性质如简单拉伸或扭转弹簧)  
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            ■  线单元(性质象杆、棒或梁)
                 杆元:  CROD,CONROD
                 直梁元:CBAR,CBEAM
                 曲梁元:CBEND
  
            ■    面单元(性质象膜或薄板) 
                三结点三角形板元:CTRIA 3 
                 六结点三角形板元:CTRIA 6 
                 四结点四边形板元:CQUAD 4 
                 八结点四边形板元:CQUAD 8 
                 四结点剪力板元:CSHEAR 
 
            ■   体元(性质象块料或厚板材)

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            ■    约束元(无限刚硬,称为刚性元)    
                   ·   刚性杆:RROD 
                   ·   刚性梁:RBAR 
                   ·   刚性三角板:RTRPLT 
                   ·   刚性约束元:RBE1,RBE2 
                   ·   均方加权约束元:RBE3 
                   ·   内插约束元:RSPLINE
      D.  载荷 
        (1)  NX_NASTRAN 可处理的载荷包括静力载荷、动力瞬态、振动载荷、热载、地震加速度和随机载荷……
        (2)  静力载荷包括: 
           *   板和体表面上的压力载荷 
           *   重力载荷 
           *   由加速度引起的载荷 
           *   强迫位移 
           *   集中力和力矩 
           *   梁上的分布载荷

       E.  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:
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         (3)  NX_NASTRAN 中,边界条件通过约束适当自由度为零位移来处理。

 
      F.  材料特性 
        NASTRAN 可处理的材料包括:
           各向同性,各向异性,非线性(与应力相关),流体,温度相关的,以及复合材料等。
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