注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

htbbzzg的博客

与朋友们分享 CAE 资料和经验

 
 
 

日志

 
 

NX Nastran 超单元用户指南 一份翻译资料 (42)  

2012-06-21 16:34:07|  分类: Nastran 超单元 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

10.3   多级动力减缩

    多级动力减缩对很多模型都很适用,尽管不是必须的。如同静力分析,使用多级减缩可以减少残余结构的大小,为模型修改后的重新计算提供较快的求解时间。但是,在动力分析中,多级减缩还可以确定在考虑整个结构之前如何进行装配。一个可以使用动力减缩的好的例子是你的手臂。手悬在腕上,手的固定边界模型的行为正如你所期望的那样。然后,考虑前臂,将其作为一个转接超单元是有意义的。手悬在前臂上,因此需要手-前臂的装配模型,它又悬在肘部。在建立手-前臂装配模型后,可以将手-前臂装配模型附加到上臂及重复这一过程,创建完整的手臂装配模型每一次都将装配模型减缩为一个单独的转接超单元。

    将这一方法与单级动力减缩进行比较,在单级超单元中,手的减缩独立于前臂,手和前臂的减缩又独立于上臂。每一个部件都有自己的模型,在装配残余结构之前,它们不包含其它部件的影响。各部件的模型在装配时可能有不同的行为,因此,对每个部件可能需要多个模型以获得与多级模型相同的精度。

    如果存在 PARTs,为进行多级动力减缩,需要强制定义多级处理树 (DTI,SETREE 或 SETREE)。也需要手工定义用于部件模态的自由度和用于装配的自由度。与单级减缩类似,界面取决于超单元是如何定义的。

 

多级动力减缩的模型数据卡

    对于主模型数据超单元,多级动力减缩的界面取决于模型中是否存在 PARTs。

    如果模型中包含任何 PARTs,不能用节点作为超单元的 Q 集;只能用标量点。当存在 PARTs 时,标量点可以是模型中任何超单元的内部点。

    如果模型中没有 PARTs,则节点和标量点都可以作为超单元的 Q 集。当不存在 PARTs 时,标量点 (按定义) 是残余结构的内部点;但是,标量点可以是超单元的外部点。因此,标量点可以表示任意超单元的部件模态。推荐对于主模型数据超单元只使用标量点,在处理树中,它们将直接置于残余结构上。如果标量点用于表示位于处理树较高处的任意超单元的部件模态,这些部件模态将直接传送给残余结构,在最终 (残余结构) 求解前不耦合到任何下游超单元。

                

对于没有 PARTs 的模型的多级动力减缩

    这一方法与原 MSC.Nastran 69 版使用的方法相同。使用与单级动力减缩相同的卡片,但是上游超单元的部件模态用节点表示。这些节点位于与其紧接着的下游超单元的内部,用于该超单元的 Q 集。然后,计算装配模态并放到下游 (装配) 超单元中。

    下例使用了第 7 章 “多级超单元的例子” 中双头苍蝇拍的多级版本。使用多级动力减缩,需要对每一个超单元进行动力减缩。我们用节点代表上游超单元的部件模态。将这些节点定义为下游超单元的内部自由度以获得装配模态。

    对这一例子,用扩展格式创建情况控制。虽然不必要,用这一方法对所有超单元的处理提供了总的控制。注意:在每一个子情况中都使用 SUPER 命令表示所用到的超单元,以及用 METHOD 命令选择超单元特征值的计算方法。对不同的超单元不必采用不同的 EIGRL,但是这一做法使得未来如果需要重启动的话,所需的工作量最小。如果对不同的超单元指定了各自的子情况和特征值解法,对单个超单元的修改将是唯一的,更加容易。如果使用浓缩格式,对单个子情况的修改将影响所有的超单元,使得重启动时与超单元相关的效率受到较大损失。

$ mult103_a.dat - multi-level dynamics - main bulk data only

$

SOL 103

CEND

TITLE = file multi1 -multi-level tree - main bulk data only

SUBTITLE = STATICS

DISP = ALL

$

SUBCASE 11

LABEL = DYNAMIC REDUCTION OF TIP SUPERELEMENT 1

SUPER = 1

METHOD = 11

$

SUBCASE 21

LABEL = DYNAMIC REDUCTION OF TIP SUPERELEMENT 2

SUPER = 2

METHOD = 21

$

SUBCASE 31

LABEL = DYNAMIC REDUCTION OF ASSEMBLY SUPERELEMENT 3

SUPER = 3

METHOD = 31

$

SUBCASE 41

LABEL = DYNAMIC REDUCTION OF ASSEMBLY SUPERELEMENT 4

SUPER = 4

METHOD = 41

$

SUBCASE 51

LABEL = DYNAMIC REDUCTION OF ASSEMBLY SUPERELEMENT 5

SUPER = 5

METHOD = 51

$

SUBCASE 61

LABEL = DYNAMIC REDUCTION OF ASSEMBLY SUPERELEMENT 6

SUPER = 6

METHOD = 61

$

SUBCASE 71

LABEL = DYNAMIC REDUCTION OF TIP SUPERELEMENT 7

SUPER = 7

METHOD = 71

$

SUBCASE 1001

LABEL = RESIDUAL STRUCTURE SOLUTION

set 99 = 0

SUPER = 99

METHOD = 101

$

BEGIN BULK

$

DTI,SETREE,0,2,4,4,6,6,0,

,1,3,3,5,5,0,7,0

include ’seset.mult’

INCLUDE ’model.dat’

INCLUDE ’load1.dat’

$

$ entries for multi-level dynamic reduction

$

GRID,1001

GRID,1002

SEQSET1,1,123456,1001,1002

EIGRL,11,,1000.

$

GRID,2001

GRID,2002

SEQSET1,2,123456,2001,2002

EIGRL,21,,1000.

$

$ put component modes from superelement 1 in superelement 3

$

SESET,3,1001,1002

GRID,3001

GRID,3002

GRID,3003

SEQSET1,3,123456,3001,3002,3003

EIGRL,31,,800.

$

$ put component modes from superelement 2 in superelement 4

$

SESET,4,2001,2002

GRID,4001

GRID,4002

GRID,4003

SEQSET1,4,123456,4001,4002,4003

EIGRL,41,,800.

$

$ put component modes from superelement 3 in superelement 5

$

SESET,5,3001,3002,3003

GRID,5001

GRID,5002

GRID,5003

SEQSET1,5,123456,5001,THRU,5003

EIGRL,51,,600.

$

$

$ put component modes from superelement 4 in superelement 6

$

SESET,6,4001,4002,4003

GRID,6001

GRID,6002

GRID,6003

GRID,6004

SEQSET1,6,123456,6001,THRU,6004

EIGRL,61,,600.

$

$ superelement 7

$

GRID,7001

GRID,7002

SEQSET1,7,123456,7001,7002

EIGRL,71,,1000.

$

$ ASSEMBLY MODES

$

EIGRL,101,,400.

ENDDATA

    为了理解多级处理时如何进行的,我们将着眼于处理树中在残余结构之上,包含超单元 1,3 和 5 的分支。

    看一下模型数据,模型定义和多级树于静力情况相同。为动力多级处理进行的修改出现在主模型定义之后。按照扩展方式,可以看到紧跟在多级动力减缩数据卡之后的输入。这些区域包含用于控制多级处理的卡。对超单元 1,这些卡是:

GRID,1001

GRID,1002

SEQSET1,1,123456,1001,1002

EIGRL,11,,1000.

    这里定义了两个不与模型相连的新节点 (不将任何结构单元连接到超单元 Q 集的节点上)。这两个点都定义在坐标原点 (它们的位置域没有值)。如果模型中有 PARTs,这是不允许的。但是,由于这里涉及的是没有 PARTs 的模型,这一方法是可以接受的。SEQSET1 卡指示 NX Nastran 使用这两个新节点的所有 6 个自由度表示超单元 1 的模态。因此,第一个部件模态附着到节点节点 1001 的第一个自由度,第二个部件模态附着到节点节点 1001 的第二个自由度,等。SUBCASE,11 卡指示 NX Nastran 使用 EIGRL,11 求解超单元 1 所有不大于 1000.0 Hz 的模态。由于没有 SECSETi 卡,计算模态时外部节点 (节点 35 和36) 作为固支;或者,超单元 1 悬臂地连接到超单元 3 上。

    下面为按固定界面方法求得的超单元 1 的特征值汇总 (图 10-3)。在 1000.0 Hz 以下有 6 个模态。这些模态附着到节点 1001 的 6 个自由度上并传送给下游超单元。(由于只有 6 个模态,节点 1002 的自由度没有任何数据与其相连,在下游超单元中将由 AUTOSPC 将其删除).

 

FILE MULTI1 -MULTI-LEVEL TREE - MAIN BULK DATA ONLY APRIL 29, 2004 NX Nastran 04/29/04 PAGE 46

STATICS SUPERELEMENT 1

SUBCASE 11

R E A L E I G E N V A L U E S

MODE EXTRACTION EIGENVALUE RADIANS CYCLES GENERALIZED GENERALIZED

NO. ORDER MASS STIFFNESS

1 1 2.631198E+05 5.129520E+02 8.163884E+01 1.000000E+00 2.631198E+05

2 2 1.088080E+06 1.043111E+03 1.660163E+02 1.000000E+00 1.088080E+06

3 3 6.925187E+06 2.631575E+03 4.188282E+02 1.000000E+00 6.925187E+06

4 4 1.222372E+07 3.496244E+03 5.564445E+02 1.000000E+00 1.222372E+07

5 5 2.007610E+07 4.480636E+03 7.131153E+02 1.000000E+00 2.007610E+07

6 6 2.748193E+07 5.242321E+03 8.343412E+02 1.000000E+00 2.748193E+07

图 10-3 超单元 1 特征值汇总表

 

    使用这些部件模态和约束模态,超单元 1 的矩阵被减缩到其外部自由度上。

    现在,超单元1 处理完毕,我们沿着处理树向下执行。超单元 1 的下面是超单元 3。我们将超单元 1 的减缩矩阵附着到超单元 3 的有限元模型上,并准备将超单元 3 减缩到它自己的外部节点上。下面对于超单元 3 的卡在输入文件中 (属于标准超单元定义):

$

$ put component modes from superelement 1 in superelement 3

$

SESET,3,1001,1002

GRID,3001

GRID,3002

GRID,3003

SEQSET1,3,123456,3001,3002,3003

EIGRL,31,,800.

    其中第一个卡指示 NX Nastran 将代表超单元 1 传送到超单元 3 的模态的节点 1001 和 1002 作为超单元 3 的内部点,以便获得装配模态。如果没有这张卡,代表超单元 1 的模态的节点对于超单元 3 是外部的,在处理残余结构前不会组合到本问题中。

    现在来定义几个新节点 (3001,3002 和 3003),它们将代表装配件 (超单元 1 和超单元 3) 的模态。SEQSET1 卡指示 NX Nastran 用这些点表示装配件的模态,方法与前面类似 (第一个模态 = 节点 3001,自由度 1,等)。

  EIGRL 卡,由 SUBCASE 31 中的 METHOS 所选择,指示 NX Nastran 求解装配件不大于 800.0 Hz 的所有模态。由于现在是对超单元 1 和超单元 3 的装配件求解,其频率低于单独超单元 1 的情况。因此可以使用比单独超单元 1 较低的截断频率。图 10-4 显示了对于超单元 3 的装配件的模态。

 

FILE MULTI1 -MULTI-LEVEL TREE - MAIN BULK DATA ONLY APRIL 29, 2004 NX Nastran 04/29/04 PAGE 49

STATICS SUPERELEMENT 3

SUBCASE 31 G R I D P O I N T S I N G U L A R I T Y T A B L E

POINT TYPE FAILED STIFFNESS OLD USET NEW USET

ID DIRECTION RATIO EXCLUSIVE UNION EXCLUSIVE UNION

1002 G 1 0.00E+00 O O SB S *

1002 G 2 0.00E+00 O O SB S *

1002 G 3 0.00E+00 O O SB S *

1002 G 4 0.00E+00 O O SB S *

1002 G 5 0.00E+00 O O SB S *

1002 G 6 0.00E+00 O O SB S *

FILE MULTI1 MULTI-LEVEL TREE - MAIN BULK DATA ONLY APRIL 29, 2004 NX Nastran 04/29/04 PAGE 51

STATICS SUPERELEMENT 3

SUBCASE 31

R E A L E I G E N V A L U E S

MODE EXTRACTION EIGENVALUE RADIANS CYCLES GENERALIZED GENERALIZED

NO. ORDER MASS STIFFNESS

1 1 2.588049E+04 1.608741E+02 2.560391E+01 1.000000E+00 2.588049E+04

2 2 2.338210E+05 4.835504E+02 7.695943E+01 1.000000E+00 2.338210E+05

3 3 2.103554E+06 1.450363E+03 2.308325E+02 1.000000E+00 2.103554E+06

4 4 6.769318E+06 2.601791E+03 4.140879E+02 1.000000E+00 6.769318E+06

5 5 6.831646E+06 2.613742E+03 4.159899E+02 1.000000E+00 6.831646E+06

6 6 1.512442E+07 3.889012E+03 6.189555E+02 1.000000E+00 1.512442E+07

7 7 2.063814E+07 4.542922E+03 7.230284E+02 1.000000E+00 2.063814E+07

图 10-4 节点奇异性表

 

    节点奇异性表 (图 10-4) 表示:节点 1002 的所有 6 个自由度都是奇异的,与前面的结果一致。即,超单元 1 的 6 个模态附着在节点 1001 的 6 个自由度上,节点 1002 的自由度上没有数据。

    装配件的模态按外部点固定计算,意即程序计算这一装配件在悬臂状态下 (约束节点 19 和 20) 的模态。超单元 3 装配件在 800.0 Hz 以下有 7 个模态。第一个模态为 25.6 Hz,而超单元 1 的第一个自然频率是 81.6 Hz。这些模态附着到节点 3001 的 6 个自由度和节点 3002 的第一个自由度上。没有数据与节点 3002 的第 2-6 个自由度和节点 3003 的 6 个自由度相关联。

    将超单元 3 装配件的矩阵减缩到其外部自由度上。然后处理超单元 5,它是处理树当前分支的下一级。

    现在将超单元 3 装配件的减缩矩阵附着到超单元 5 的物理模型上,形成一个新的装配件。下面的模型数据卡指示 NX Nastran 如何完成这个新的装配件:

$

$ put component modes from superelement 3 in superelement 5

$

SESET,5,3001,3002,3003

GRID,5001

GRID,5002

GRID,5003

SEQSET1,5,123456,5001,THRU,5004

EIGRL,51,,600.

    SESET 卡指示程序将节点 3001,3002 和 3003 (用来代表超单元 3 装配件的部件模态) 作为超单元 5 的内部点。再一次,计算超单元 5 的装配模态。现在定义三个附加节点 (5001,5002 和 5003),它们代表超单元 5 装配件的部件模态。使用 EIGRL,51 (由 SUBCASE,51 所指定),求解此装配件在 600.0 Hz 以下的模态。同样,频率范围再次减少,因为此装配件在低频范围由更多的模态。

 

  评论这张
 
阅读(1032)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017