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NX Nastran – 动力分析 (13)  

2011-07-29 06:52:49|  分类: Nastran资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    21.  动力数据恢复

      *  有三种方法恢复模态解的位移和应力:模态位移法,矩阵法和模态加速度法。 
      *  模态位移法直接由模态位移计算物理位移,然后由物理位移计算单元应力。运算量与时间步数 (T) 成正比。 
      *  矩阵法计算每个模态的位移和单元应力,然后叠加模态单元应力来计算物理的单元应力。运算费用与模态数 (H) 成比例:
                     矩阵方法费用                 H
                —————————— = ——
                   模态位移法费用                 T 
      *  由于 H  通常 << T,矩阵法更便宜。 
      *  默认采用矩阵法,也是多数情况的推荐方法。
         模态位移法可以通过 PARAM, DDRMM, -1  来选择。 
      *  模态加速度法自动考虑所有高阶模态的准静态响应 (见附录 A)。(需要模态位移法)

    22.    模态瞬态还是直接瞬态

    二者的比较:
        直接瞬态:以物理自由度为变量进行时间积分。
            优点:不计算模态,不受频率截断的影响;计算精度较高。
            缺点:由于 A1 矩阵分解时间较长,当步长改变时会时计算时间大大增加。不能使用模态阻尼。 
       模态瞬态:以模态自由度为变量进行时间积分。
           优点:利用模态坐标的正交性使 A1 简化,计算速度快;选择足够的模态可以保证计算精度。
           缺点:模态选择要有较多经验,截断频率对精度有影响。很难给出所有模态的模态阻尼。
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     23.    瞬态分析的求解控制

       *  执行控制段
             SOL   (必须的输入如下) 

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       *  情况控制段 
              DLOAD (对二者 - 必须) 
              LOADSET (对二者 – 需要动态施加静力载荷时可选) 
              METHOD (模态瞬态 - 必须) 
              SDAMPING (模态瞬态 - 可选;直接瞬态不能用) 
              IC (直接瞬态 - 可选;模态瞬态不能用) 
              TSTEP (对二者 - 必须)

  
       *  模型数据段 
               ASET,OMIT (对二者 - 可选)               
               EIGRL or EIGR (模态瞬态 - 必须;直接瞬态 – 不用) 
               TSTEP (对二者- 必须) 
               TIC (直接瞬态 - 可选;模态瞬态 – 不用) 
               TLOADi (对二者 - 必须) 
               LSEQ (对二者 - 可选) 
               TABLEDi (对二者 - 可选) 
               DAREA (对二者 - 必须*) 
               DELAY (对二者 - 可选,有延迟时选用) 
               DLOAD (对二者 - 可选,需要组合多种载荷时) 
               TABDMP1 (模态瞬态 - 可选;直接瞬态 – 不用) 
               * DAREA ID 是必须的;如果使用了 LSEQ 卡,DAREA 数据项不是必须的。


    24.    情况控制输出
       *  节点输出 
         加速度 
         位移 (或 速度) 
         节点应力 
         NLLOAD (非线形载荷输出) 
         OLOAD (输出施加的载荷) 
         SACCELERATION       (解集输出 – 直接解中的 A-set, 
         SDISPLACEMENT         模态解中的模态变量) 
         SVELOCITY 
         SVECTOR  (A-set 特征向量) 
         SPCFORCES 
         VELOCITY 
         MPCFORCE 
       *  单元输出 
         ELSTRESS (或 STRESS) 
         ELFORCE (或 FORCE) 
         STRAIN 
       *  特殊控制 
         OTIME (控制解的输出时间)

    25.    例题 #3 -   直接瞬态响应

       用直接方法,确定例题 #1 中创建的矩形平板在承受随时间变化的激励时的瞬态响应。
       在这个例子中,整个平板承受频率 250 Hz,1 psi 压力载荷的激励;此外,在端部的一个角点上还有 50 lb 的集中载荷,频率也是 250 Hz,但相位与压力相差 180o 。这两个时间相关的动态载荷仅作用 0.008 秒。使用结构阻尼 g= 0.06,并将这一阻尼转化为 250 Hz 下等价的粘性阻尼。分析时间取为 0.04 秒。
       下面是这一平板的有限元模型。其中也包括了载荷和边界条件。 
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      直接瞬态响应相关数据如下:
          $ 
          SOL 109                  $   直接瞬态响应分析 
          $ 
          CEND 
          $ 
          TITLE = Time Dependent Pressure and Point Load 
          SPC = 1 
          SET 1 = 11, 33, 55 
          DISPLACEMENT = 1 
          $ 
          SUBCASE 1 
             DLOAD = 700    $ Loading 
             TSTEP = 100    $ Time Step 
          $ 
          $  Generate Plots 
          $ 
          OUTPUT (XYPLOT) 
          XGRID=YES 
          YGRID=YES 
          XTITLE= TIME (SEC) 
          YTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT LOADED CORNER 
          XYPLOT DISP RESPONSE / 11 (T3) 
          YTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT CENTER TIP 
          XYPLOT DISP RESPONSE / 33 (T3) 
          YTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT OPPOSITE CORNER 
          XYPLOT DISP RESPONSE / 55 (T3) 
          $ 
            
          BEGIN BULK 
          $ 
          $ PARAM cards (2) for Damping.... 
          $   1) Overall Structural Damping: G = 0.06 
          $   2) Frequency Range of Interest: W3 = 1571 $ 
          PARAM, G, 0.06 
          PARAM, W3, 1571.         $    rad/sec = 250 Hz * 2 * PI 
          $ 
          $ TIME VARYING PRESSURE LOAD (250 HZ) 
          $ 
          TLOAD2, 200, 400, , 0, 0., 8.E-3, 250., -90.      
          $   -90.  表示相位角 
          PLOAD2, 400, 1., 1, THRU, 40 
          $ 
          $ APPLY POINT LOAD OUT OF PHASE WITH PRESSURE LOAD 
          $ 
          TLOAD2, 500, 600, , 0, 0., 8.E-3, 250., 90. 
          DAREA, 600, 11, 3, 1. 
          $ 
          $ COMBINE LOADS 
          $ 
          DLOAD, 700, 1., 1., 200, 50., 500 
          $ 
          $ SPECIFY INTEGRATION TIME STEPS 
          $ 
          TSTEP, 100, 100, 4.0E-4, 1 
          $ 

      节点 11 的位移响应结果
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         节点 33 的位移响应结果
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          节点 55 的位移响应结果
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