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NX Nastran 超单元用户指南 一份翻译资料 (20)  

2012-04-23 06:52:02|  分类: Nastran 超单元 |  标签: |举报 |字号 订阅

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多级超单元树的第二个例子

  多级分析也可以用于创建装配超单元 – 在超单元树中,将一个或多个超单元置于另一个超单元之上。如果使用零件超单元,可以通过超单元树创建装配超单元;如果不存在零件超单元,可以通过把两个超单元相邻边界上的节点放到一个超单元中来产生多级超单元树 (虽然推荐的是定义处理树)。图 7-20 显示了这里将要使用的处理树。

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                                    图 7-20   多级超单元树 2,装配图显示

 

 为了创建这一处理树,将原本属于残余结构的节点置于超单元的内部。例如:超单元 5 和 6 的公共节点被置于超单元 5 的内部,从而减小了残余结构的尺寸。图 7-21 显示了如何将边界节点置于超单元内部以创建多级超单元树:

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                                                 图 7-21   多级超单元树 2  中的超单元定义

 

  对于动力分析,这个超单元树是个较好的处理树。虽然还没有讨论使用超单元进行动力分析的问题,本模型已经具有了一个类似于实际结构连接的处理树。也就是:如果看一下机翼,超单元 6  外悬于超单元 5;看一下机身和尾部装配,尾部 (超单元 4)  外悬于后机身 (超单元 3),而后机身又外悬于中机身 (超单元 2)。

  在讨论动力分析中使用超单元的部分,将会看到:这类处理树能够使用最小的残余结构,提供最好的计算精度。

  例如:考虑机翼 – 翼尖部分 (超单元 6)  外悬于内翼上 (超单元 5)。如果计算在内翼及其与翼尖截面受约束情况下,翼尖部分的模态,这些模态将非常类似于翼尖在整个装配的振动模态中的行为。

  看一下翼的装配 (超单元 5)。如果将翼尖附着到内翼上并计算该装配的悬臂模态,这些模态看起来也类似于将机翼附着到机身上时机翼的振动行为。

  因此,多级分析可以大大改善动力分析的结果,同时减小了最终求解结构 (残余结构) 的尺寸。

  再看机翼的装配件,查看整个减缩过程。首先从处理树的这一分支的顶部开始。超单元 6  是这一处理分支的第一个超单元。图 7-22  显示了超单元 6,看起来和前一个例子完全相同;但是其外部点属于超单元 5,而不是残余结构或超单元 56。

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                                          图 7-22   第二个多级超单元树的超单元 6

 

  再一次, 对超单元 6  进行处理,将其减缩为连接到外部点上的矩阵。相应的物理模型被矩阵所替换,理想化如图 7-23 所示。

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                                                图 7-23 对于翼尖的减缩处理

 

  到此,超单元 6  已处理好,下面准备处理该分支中的下一个超单元 - 超单元 5。超单元 5  不再只是内翼,而是完成了装配的整个机翼,其理想化如下所示。首先创建超单元 5  的物理模型:

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 超单元 5  的物理模型包含了在内翼和翼尖界面上的节点,作为内部节点。仅有的外部节点是翼面和机身间的连接节点。

 现在看一下处理树,可以看到:超单元 6  位于超单元 5 的上游。因此,需要把超单元 6  的减缩矩阵添加到超单元 5  的模型中,以创建机翼装配的超单元。

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                             图 7-25   多级超单元树 2 中,超单元 5  的模型

 

 到此,超单元 5  已处理好,被一组代表机翼装配的矩阵所代替,并连接到机身上:

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                          图 7-26   超单元 5  装配模型示意图

 

 用类似方法可以创建后机身的装配件。当所有超单元处理完毕后,机身和机翼之间的连接节点都保留在残余结构中。这些节点通过代表装配超单元 2  和 5  的矩阵进行连接:

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                    图 7-27   多级超单元例 2  的残余结构模型

 

  可以看到,与单级超单元相比,这一残余结构要小得多。如果想得到多种解, 多级超单元方法更加有效。

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