Семинар NAS101 | 2006 | MSC.Software Corporation Постоянное представительство в СНГ Москва Раздел 5 Верификация модели

2 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Типичные ошибки; сингулярности и механизмы Процедура автоматической проверки в MSC NASTRAN Диагностирование ошибок Основные виды проверок Практика моделирования Жесткие (RIGID) элементы и граничные условия, задаваемые уравнением (MPC) Симметрия Краткий обзор

3 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Типичные ошибки; сингулярности и механизмы

4 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Сингулярность обуславливается отсутствием жесткости или недостаточной жесткостью конструкции по какой-либо степени свободы. Матрица жесткости не может быть обращена, если она сингулярная Некоторые примеры сингулярности: Возможность движения модели как твердого тела Соединение элементов с различным числом степеней свободы Некорректная перекрестная связь степеней свободы Сингулярности и механизмы

5 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Сингулярности и механизмы (продолжение) Движение модели как твердого тела Граничные условия должны быть заданы таким образом, чтобы все 6 форм движения "твердого тела" были зафиксированы. Движение твердого тела Адекватные закрепления

6 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Сингулярности и механизмы (продолжение) Движение модели как твердого тела Самая распространенная ошибка: не сшитые сетки (процедура Equivalence в MSC Patran или аналог в любом другом препроцессоре). В этом случае сетки не связаны между собой – возникает сингулярность

7 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Процедура автоматической проверки в MSC Nastran

8 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation AUTOSPC Если существуют очевидные сингулярности, MSC Nastran пытается исключить их автоматически Запись секции Bulk Data: PARAM,AUTOSPC,YES или в секции Case Control: AUTOSPC = Yes (указывает программе на необходимость автоматического приложения SPCs к этим сингулярностям) PARAM,AUTOSPC,YES применяется по умолчанию для большинства типов анализа.

9 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Как работает AUTOSPC T1 T2 T3 R1 R2 R3 HEXA Элемент GRID 99 Составляющие жесткости узла 99

10 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Как работает AUTOSPC (продолжение) T1 T2 T3 R1 R2 R3 HEXA Element GRID 99 Составляющие жесткости узла 99 Успешное исключение нулевых компонент жесткости

11 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проблемы с AUTOSPC T1 T2 T3 R1 R2 R3 T1 T2 T3 R1 R2 R3 HEXA Элемент Bar Элемент GRID 99 Нет исключения нулевых компонент жесткости Solid элемента Solid Bar

12 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проблемы с AUTOSPC (продолжение) HEXA Элемент Bar Элемент GRID 99 T1 T2 T3 R1 R2 R3 Комбинированные компоненты жесткости Нет исключения нулевых компонент жесткости Solid элемента

13 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проблемы с AUTOSPC (продолжение) HEXA Элемент Bar Элемент GRID 99 3 Механизма !!!

14 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проблемы с AUTOSPC (продолжение) HEXA Элемент Bar Элемент GRID 99 Варианты решения: Задать SPC вручную Задать MPCs (будет рассмотрено ниже) Приложить жесткие связи (будет рассмотрено ниже)

15 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Что означает USET? Представим все степени свободы узлов и скалярных точек в конечноэлементной модели как члены одного набора перемещений (displacement set). Этот глобальный набор (Global set) называется g-set а соответствующий набор перемещений известен как U g. [K gg ] должна быть несингулярной, чтобы уравнение можно было решить. Чтобы достичь отсутствия сингулярности матрицы, пользователь должен определить независимые поднаборы (subsets) набора {u g }, на которые он будет разделен в процессе приведения матрицы Например: u m Степени свободы, исключаемые граничными условиями MPC u s Степени свободы, исключаемые граничными условиями SPC Исключение М и S наборов (sets) даст набор F (free - свободный), который обычно и решается, чтобы получить неизвестные перемещения. Для более подробной информации о наборах перемещений смотри Приложение B – MSC Nastran Quick Reference Guide и MSC NASTRAN Linear Static Analysis Users Guide. Распечатка AUTOSPC (продолжение)

16 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation AUTOSPC Контроль AUTOSPC Все "не до закрепленные" степени свободы печатаются в таблицу сингулярностей узлов Таблица может быть очень большой и, тем самым, скрыть в себе реальную проблему Можно распечатать "не до закрепленные" степени свободы в.pch файл: PARAM,SPCGEN,1 или добавить слово PUNCH в команду AUTOSPC секции Case Control А далее избирательно использовать в модели сгенерированные записи SPC1

17 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проблемы с AUTOSPC (продолжение) 2 * угол Все векторы в пределах угла усредняются Варианты решения: PARAM,K6ROT, 100 Это новое рекомендуемое значение по умолчанию PARAM,SNORM, 20 Рекомендуемое значение

18 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Оболочечные нормали обеспечивают более высокую точность PARAM, SNORM, 20. стоит по умолчанию в V2001 PARAM, K6ROT, 0. стоит по умолчанию для всех линейных последовательностей решений в V2001 Уменьшает размер рабочего файла, так как вращательная степень свободы в плоскости элемента закреплена установкой PARAM, AUTOSPC, YES PARAM, K6ROT, 100. стоит по умолчанию для нелинейных последовательностей решений Установки по умолчанию для SNORM и K6ROT в V2001

19 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Комбинация, стоящая по умолчанию в V2001 может вызвать проблемы, если силы передаются по вращательной в плоскости элемента степени свободы Установки по умолчанию для SNORM и K6ROT в V2001 (продолжение)

20 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation SNORMK6ROT Номера нулевых мод Первая ненулевая мода Комментарии e+6 По умолчанию V70.7, нет ложных мод, хорошая первая мода e+6 По умолчанию в V2001, ложная мода, плохая первая мода e+6 По умолчанию в v2004, нет ложных мод, хорошая первая мода Намеренное нагружение вращательной в плоскости элемента степени свободы является примером неправильного моделирования Эффект от использования K6ROT – пример

21 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Кольцо смоделировано с помощью CQUAD4 Усиление смоделировано с помощью CBAR и отступов Момент инерции I 2 не задан в PBAR Направления отступа и нормали немного различаются В некоторых случаях возникает ненамеренное нагружение вращательной в плоскости элемента степени свободы, например, в укрепленной оболочке, смоделированной с помощью балок и отступов n R=10 Z Эффект от использования K6ROT – пример кольца с усилением

22 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation С PARAM, K6ROT, 100. всегда получаются 6 мод твердого тела для свободной систем. Здесь получается только одна мода твердого тела из-за условий симметрии Эффект от использования K6ROT – пример кольца с усилением (продолжение) K6ROTSNORMВлияние отступа Комментарии мода твердого тела Нет ложных мод AUTOSPC отлавливает сингулярности 2-ая мода мода твердого тела 5 ложных мод 7-ая мода мода твердого тела Нет ложных мод 2-ая мода 9.655

23 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation В случае мембраны K6ROT вызывает самый сильный эффект повышения жесткости Почему K6ROT= 100 является хорошим значением?

24 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Нормированные перемещения на концах Хорошие сетки Почему K6ROT= 100 является хорошим значением? (продолжение)

25 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation e+11.e+21.e+31. e +41. e e +6 Грубые сетки K6ROT Нормированные перемещения на концах 4x4 2x2 1 Почему K6ROT= 100 является хорошим значением? (продолжение)

26 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation K6ROT с и без SNORM Без SNORM ответ расходится с улучшением сетки. С SNORM ответ сходится с улучшением сетки. HOOK (крюк) t = 2 R = N X y Z R = 14

27 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation K6ROT с и без SNORM SNORM уменьшает воздействие K6ROT в искривленных оболочках Эффект от K6ROT на примере крюка Нормированные перемещения на концах без SNORM с SNORM

28 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Новые установки по умолчанию для K6ROT Мембранный тест показывает, что K6ROT=100 является наилучшим выбором. Стандартные тесты подтверждают, что K6ROT=100 не влияет на результат При использовании оболочечных нормалей (PARAM, SNORM, 20.) эффектом повышения жесткости можно пренебречь Когда оболочечные нормали выключены (PARAM, SNORM, 0.), K6ROT значительно влияет на жесткость в задачах с искривленными оболочками.

29 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation K6ROT=100. Всегда стояло по умолчанию для нелинейных решений SOL 106 и 129 K6ROT=100. Соответствует значению жесткости, используемому другими конечноэлементными программами Если ожидается использование настроек v2001 K6ROT=0., то: необходимо установить значение параметра по умолчанию в RC файле По умолчанию для всех последовательностей решений в v2004+: SNORM=20. K6ROT=100. Новые установки по умолчанию для K6ROT (продолжение)

30 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Для плоско-напряженных задач Для плоско-напряженных задач (только мембраны), Обычно закрепляют 6-ую степень свободы SPC 3456, если напряжения возникают в плоскости x-y Проблемы не возникают, если K6ROT=0. Конструкция заземляется, если 6-я степень свободы закрепляется и K6ROT=100. Не закрепляется 6 степень свободы, если K6ROT= 100, или устанавливается K6ROT=0 для плоско-напряженных задач В некоторых случаях из-за увеличения размера модели решение может занять немного больше времени Начиная с MSC Nastran 2005 r2, если PARAM, K6ROT больше нуля, то это значение будет использовано только для элементов, которые имеют как мембранную, так и изгибную жесткости. Жесткость по вращательной степени свободы от K6ROT удаляется у мембранных элементов Это решает проблему перезакрепления по 6 й степени свободы. Замечания по поводу новых значений по умолчанию для K6ROT

31 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Пример AUTOSPC Запустите входные файлы MSC NASTRAN Section5_1. bdf вариант solid элементов Оцените таблицу сингулярностей узлов Запустите входные файлы MSC NASTRAN Section5_3. bdf solid/plate комбинация Оцените таблицу сингулярностей узлов и проверьте наличие фатальных ошибок

32 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation AUTOSPC Пример (продолжение) section5_1.bdf

33 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Пример AUTOSPC (продолжение) section5_1. bdf 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 0 POINT TYPE FAILED STIFFNESS OLD USET NEW USET ID DIRECTION RATIO EXCLUSIVE UNION EXCLUSIVE UNION 1 G E+00 BF F SB S * 1 G E+00 BF F SB S * 1 G E+00 BF F SB S * 2 G E+00 BF F SB S * 2 G E+00 BF F SB S * 2 G E+00 BF F SB S * 3 G E+00 BF F SB S * 3 G E+00 BF F SB S * 3 G E+00 BF F SB S * GRID 1

34 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation AUTOSPC Пример (продолжение) section5_3. bdf HEXAs CQUAD4s

35 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation AUTOSPC Пример (продолжение) section5_3. bdf 1 G E+00 BF F SB S * 2 G E+00 BF F SB S * 3 G E+00 BF F SB S * 4 G E+00 BF F SB S * 62 G E+00 BF F SB S * 62 G E+00 BF F SB S * 62 G E+00 BF F SB S * 63 G E+00 BF F SB S * 63 G E+00 BF F SB S * 63 G E+00 BF F SB S * 64 G E+00 BF F SB S * 64 G E+00 BF F SB S * 64 G E+00 BF F SB S * Что происходит здесь?! GRID 13

36 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation AUTOSPC Пример (продолжение) section5_3. bdf THE FOLLOWING DEGREES OF FREEDOM HAVE FACTOR DIAGONAL RATIOS GREATER THAN E+07 OR HAVE NEGATIVE TERMS ON THE FACTOR DIAGONAL. 0 SUBCASE 1 0 GRID POINT ID DEGREE OF FREEDOM MATRIX/FACTOR DIAGONAL RATIO MATRIX DIAGONAL 13 R E E+02 ^^^ USER FATAL MESSAGE 9050 (SEKRRS) ^^^ RUN TERMINATED DUE TO EXCESSIVE PIVOT RATIOS IN MATRIX KLL. ^^^ USER ACTION: CONSTRAIN MECHANISMS WITH SPCI OR SUPORTI ENTRIES OR SPECIFY PARAM,BAILOUT,-1 TO CONTINUE THE RUN WITH MECHANISMS.

37 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Диагностирование ошибок

38 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели Из предыдущего примера: Section5_3. bdf Результаты расчетов привели к фатальным ошибкам из-за наличия механизмов В данном разделе показано, как определить тип ошибки

39 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) из файла section5_3.f06 Это самая распространенная FATAL ERROR (фатальная ошибка) Проверьте номер фатальной ошибки Посмотрите ее описание THE FOLLOWING DEGREES OF FREEDOM HAVE FACTOR DIAGONAL RATIOS GREATER THAN E+07 OR HAVE NEGATIVE TERMS ON THE FACTOR DIAGONAL. 0 SUBCASE 1 0 GRID POINT ID DEGREE OF FREEDOM MATRIX/FACTOR DIAGONAL RATIO MATRIX 13 R E E+02 ^^^ USER FATAL MESSAGE 9050 (SEKRRS) ^^^ RUN TERMINATED DUE TO EXCESSIVE PIVOT RATIOS IN MATRIX KLL. ^^^ USER ACTION: CONSTRAIN MECHANISMS WITH SPCI OR SUPORTI ENTRIES OR SPECIFY PARAM,BAILOUT,-1 TO CONTINUE THE RUN WITH MECHANISMS.

40 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) из файла section5_3.f06 Обращается внимание на сингулярность или механизм Указывается точка GRID 13, и DOF R2 Есть ли что-нибудь особенное у этой точки? THE FOLLOWING DEGREES OF FREEDOM HAVE FACTOR DIAGONAL RATIOS GREATER THAN E+07 OR HAVE NEGATIVE TERMS ON THE FACTOR DIAGONAL. 0 SUBCASE 1 0 GRID POINT ID DEGREE OF FREEDOM MATRIX/FACTOR DIAGONAL RATIO MATRIX DIAGONAL 13 R E E+02 ^^^ USER FATAL MESSAGE 9050 (SEKRRS) ^^^ RUN TERMINATED DUE TO EXCESSIVE PIVOT RATIOS IN MATRIX KLL. ^^^ USER ACTION: CONSTRAIN MECHANISMS WITH SPCI OR SUPORTI ENTRIES OR SPECIFY PARAM,BAILOUT,-1 TO CONTINUE THE RUN WITH MECHANISMS.

41 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) Используя SPC или SPC1 записи, Исправьте входные файлы MSC NASTRAN Section5_3. bdf (подсказка: GRIDS формируют соединение) Оцените результаты и последствия изменений

42 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) Коррективы в Section5_3. bdf Оцените результаты и последствия изменений Закрепленные DOF 4,5,6 Выглядит неплохо, но будьте осторожны!

43 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) Коррективы в Section5_3. bdf Оцените результаты и последствия изменений Перемещение части из Solid элементов влечет за собой небольшие повороты граней присоединенных оболочек – но вращательные степени свободы были закреплены

44 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) До сих пор мы рассматривали два примера с фатальными ошибками, вызванными наличием механизмов Сообщение о фатальной ошибке Fatal Message 9050 На практике существует большое количество проверок (как синтаксических так и общих данных), которые MSC Nastran будет выполнять для нахождения ошибок перед началом анализа, а также в ходе его проведения. Общий вид сообщений о фатальной ошибке будет одинаков. Ключевая информация - это номер сообщения и краткое описание. Более подробно о значениях фатальных ошибок можно узнать из Reference Guide или из On Line Encyclopedia

45 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) Запустите Section5_5. bdf Проверьте сообщения и правильность результатов анализа

46 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) Section5_5.f06 На какую характеристику группы элементов указывают предупреждающие сообщения (warning messages)? Что означает предупреждающее (warning) сообщение? *** USER WARNING MESSAGE 5487 (EBCHKD) ORIENTATION VECTOR DEFINED FOR THE ELEMENT ID = 7 IS NEARLY PARALLEL, IT MAY GIVE POOR RESULTS. *** USER WARNING MESSAGE 5487 (EBCHKD) ORIENTATION VECTOR DEFINED FOR THE ELEMENT ID = 8 IS NEARLY PARALLEL, IT MAY GIVE POOR RESULTS. *** USER WARNING MESSAGE 5487 (EBCHKD) ORIENTATION VECTOR DEFINED FOR THE ELEMENT ID = 9 IS NEARLY PARALLEL, IT MAY GIVE POOR RESULTS. *** USER WARNING MESSAGE 5487 (EBCHKD) ORIENTATION VECTOR DEFINED FOR THE ELEMENT ID = 10 IS NEARLY PARALLEL, IT MAY GIVE POOR RESULTS. *** USER WARNING MESSAGE 5487 (EBCHKD) ORIENTATION VECTOR DEFINED FOR THE ELEMENT ID = 11 IS NEARLY PARALLEL, IT MAY GIVE POOR RESULTS. *** USER WARNING MESSAGE 5487 (EBCHKD) ORIENTATION VECTOR DEFINED FOR THE ELEMENT ID = 12 IS NEARLY PARALLEL, IT MAY GIVE POOR RESULTS. *** USER WARNING MESSAGE 5487 (EBCHKD) ORIENTATION VECTOR DEFINED FOR THE ELEMENT ID = 13 IS NEARLY PARALLEL, IT MAY GIVE POOR RESULTS. *** USER WARNING MESSAGE 5487 (EBCHKD) ORIENTATION VECTOR DEFINED FOR THE ELEMENT ID = 14 IS NEARLY PARALLEL, IT MAY GIVE POOR RESULTS.

47 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) Section5_5.f06 Снова посмотрите на группу элементов, вызвавших сообщения о фатальных ошибках Посмотрите описание ошибки в On Line Encyclopedia, используя ID ошибки *** USER FATAL MESSAGE 2026 (EMG) ELEMENT 7 GEOMETRY YIELDS UNREASONABLE MATRIX. *** USER FATAL MESSAGE 2026 (EMG) ELEMENT 8 GEOMETRY YIELDS UNREASONABLE MATRIX. *** USER FATAL MESSAGE 2026 (EMG) ELEMENT 9 GEOMETRY YIELDS UNREASONABLE MATRIX. *** USER FATAL MESSAGE 2026 (EMG) ELEMENT 10 GEOMETRY YIELDS UNREASONABLE MATRIX. *** USER FATAL MESSAGE 2026 (EMG) ELEMENT 11 GEOMETRY YIELDS UNREASONABLE MATRIX. *** USER FATAL MESSAGE 2026 (EMG) ELEMENT 12 GEOMETRY YIELDS UNREASONABLE MATRIX. *** USER FATAL MESSAGE 2026 (EMG) ELEMENT 13 GEOMETRY YIELDS UNREASONABLE MATRIX. *** USER FATAL MESSAGE 2026 (EMG) ELEMENT 14 GEOMETRY YIELDS UNREASONABLE MATRIX.

48 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation On Line Encyclopedia – результат поиска для *** USER FATAL MESSAGE 2026, ELEMENT **** GEOMETRY OR MATERIAL PROPERTY YIELDS UNREASONABLE MATRIX. (геометрия или свойства материала приводит к неправильной матрице) Геометрия и/или свойства данного элемента являются причиной того, что в результате расчета матрица жесткости или матрица масс оказывается неопределенной. Возможные причины, но не все, могут быть таковы: (1) длина стержня или балки равна нулю из-за того, что точки на концах имеют одинаковые координаты; (2) стороны треугольника или квадрата коллинеарны, что приводит к невозможности построения локальной системы координат элемента; (3) вектор ориентации балочного элемента параллелен его оси; или (4) пластина имеет нулевую толщину или модуль. Проверьте записи GRID в секции BULK DATA, описывающие концевые точки элемента для выявления ошибочных данных. Отладка модели (продолжение)

49 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Отладка модели (продолжение) Section5_5. bdf Исправьте данные для BAR элементов и снова запустите анализ $ bar elements follow CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR CBAR

50 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Дальнейшая отладка модели Для более глубокого понимания значения файлов, которые могут использоваться при отладке, рассмотрим основные положения внутреннего языка MSC Nastran – DMAP. DMAP – Direct Matrix Abstraction Procedure Язык высокого уровня, на котором написан MSC Nastran Полностью открыт для просмотра и редактирования пользователем DMAP модули выполняют математические операции, требуемые для выполнения запрошенной при анализе последовательности решения.

51 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Дальнейшая отладка модели (продолжение) Схема использования DMAP Последовательность решения Исходный код DMAP модули Обработка входных данных Проверка синтаксиса Отделение SPCs Отделение MPCs

52 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Дальнейшая отладка модели (продолжение) Описание файла.f04 Файл ".f04" содержит список выполнения модулей MSC Nastran используемых при решении задачи Каждый раз, когда выполняется какой-либо DMAP модуль, в файле.f04 печатается строка содержащая имя модуля и его текущее состояние

53 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Дальнейшая отладка модели (продолжение) Если сообщения об ошибке не обеспечивают достаточного объяснения ее причины, пользователь может также проверить файл.f04 чтобы определить – в какой точке анализ был прерван. В общем случае, понимание выполнения последовательности DMAP модулей бывает достаточно сложным, но для специалистов MSC обеспечивающих поддержку своих пользователей эта информация может быть очень важной. 10:33:06 0: PHASE1DR 104 (S)DBSETOFF BEGN 10:33:06 0: PHASE1DR 106 (S)PHASE1A BEGN 10:33:06 0: PHASE1A 42 TA1 BEGN 10:33:06 0: PHASE1A 51 MSGHAN BEGN * 10:33:06 0: PHASE1A 52 (S)SEMG BEGN 10:33:06 0: SEMG 22 ELTPRT BEGN 10:33:06 0: SEMG 28 EMG BEGN 10:33:06 0: SEMG 36 (S)ERRPH1 BEGN 10:33:06 0: ERRPH1 19 (S)PRTSUM BEGN 10:33:06 0: PRTSUM 24 PROJVER BEGN 10:33:06 0: PRTSUM 25 DBDICT BEGN 10:33:06 0: PRTSUM 26 PRTPARM BEGN 10:33:06 0: ERRPH1 20 EXIT BEGN 10:33:06 0: XSEMDR END DMAP модули Анализ остановился здесь SubDMAPs (подпрограммы)

54 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок

55 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок В предыдущем разделе мы рассматривали способ исправления ошибок: Отладка В этом разделе мы поговорим об их предотвращении: Основные виды проверок Практика правильного моделирования

56 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Перед анализом Искаженная форма элементов Используйте препроцессор для визуальной проверки правильности формы элементов Обратите внимание на предупреждающие сообщения (WARNING messages) в файле.f06 Согласованность единиц измерения модели Проверка по силе: СИЛА = МАССА * УСКОРЕНИЕ

57 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Искаженная форма элементов Соотношение сторон Соотношение сторон должно быть меньше, чем 4:1 (более низкое для мест с высоким градиентом напряжений). В случае одноосных полей напряжений допустимы большие отношения сторон. a b a b

58 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Искаженная форма элементов Наклон Четырехугольные элементы должны быть близки к квадрату настолько, насколько это возможно. Сообщение об искажении выдается, если < 30

59 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Искаженная форма элементов Трапеция (2 направления) Сообщение об искажении выдается, если

60 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Коробление (выход из плоскости) Нормальное значение до 5%. В действительности это не предел, но элементы не включают в себя учет коробления. WARP = h / [0.5*(D1+D2)] D1 D2

61 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) После анализа Значение эпсилон (погрешности) Суммирование приложенных нагрузок Суммирование сил реакции Значения энергии деформации Максимальные перемещения

62 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) После анализа - Значение Эпсилон Уравнение стандартного решения Допустим, нет ошибок округления В действительности есть остаток Посчитаем энергетическую компоненту Сравним ее с энергией системы u u u u u

63 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Если эта величина 10 -6,и больше, это значит, что модель плохо обусловлена. Для каждого типа конструкции, модели и расчета Посмотрите значение эпсилон после Сравните с допустимыми значениями *** USER INFORMATION MESSAGE 5293 (SSG3A) FOR DATA BLOCK KLL LOAD SEQ. NO. EPSILON EXTERNAL WORK EPSILONS LARGER THAN ARE FLAGGED WITH ASTERISKS E E+04

64 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) После анализа – Суммирование приложенных нагрузок Используйте запрос OLOAD в секции Case Control Особенно важно для: Инерционных нагрузок Сложной нагрузки давлением Сложной распределенной нагрузки

65 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Проверка приложенных нагрузок 0 RESULTANTS ABOUT ORIGIN OF SUPERELEMENT BASIC COORDINATE SYSTEM IN SUPERELEMENT BASIC SYSTEM COORDINATES. 0 OLOAD RESULTANT SUBCASE/ LOAD DAREA ID TYPE T1 T2 T3 R1 R2 R3 0 1 FX E E E+05 FY E E E+06 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E FX E E E+00 FY E E E-10 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E FX E E E+00 FY E E E+05 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E+05

66 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Пост анализ – Суммирование реакций Проверка, что направление противоположно и балансирует OLOAD сумму

67 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Суммирование сил реакции RESULTANTS ABOUT ORIGIN OF SUPERELEMENT BASIC COORDINATE SYSTEM IN SUPERELEMENT BASIC SYSTEM COORDINATES. 0 SPCFORCE RESULTANT SUBCASE/ LOAD DAREA ID TYPE T1 T2 T3 R1 R2 R3 0 1 FX E E E+00 FY E E E+05 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E FX E E E+00 FY E E E-09 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E FX E E E+00 FY E E E+05 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E+05

68 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверка равновесия Проверка равновесия является одной из самых важных проверок в статическом анализе F = 0 M = 0 Раньше можно было получить результаты OLOAD, SPCFORCE и MPCFORCE и вручную их использовать для проверки равновесия Теперь в секции Case Control появилась команда Equilibrium, запрашивающая автоматическую проверку равновесия Возможно только для статического анализа

69 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверка равновесия (продолжение) Формат: Создает, но не выводит блок данных по балансу сил Запрашивает суммирование моментов относительно начала основной системы координат Данные по балансу сил не создаются

70 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверка равновесия (продолжение) Типичный вид выходных данных:

71 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверка действительных приложенных нагрузок Запрос на вывод нагрузок в точках приложения OLOAD = n Для некоторых типов нагружения могут создаваться большие объемы выходных данных Например, гравитационная нагрузка в больших моделях

72 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверка действительных приложенных нагрузок (продолжение)

73 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) После анализа – Суммирование сил реакции Проверьте, что значения соответствуют и уравнивают суммарные приложенные нагрузки

74 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) Проверка сил реакций RESULTANTS ABOUT ORIGIN OF SUPERELEMENT BASIC COORDINATE SYSTEM IN SUPERELEMENT BASIC SYSTEM COORDINATES. 0 SPCFORCE RESULTANT SUBCASE/ LOAD DAREA ID TYPE T1 T2 T3 R1 R2 R3 0 1 FX E E E+00 FY E E E+05 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E FX E E E+00 FY E E E-09 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E FX E E E+00 FY E E E+05 FZ E E E MX E MY E MZ E+00 TOTALS E E E E E E+05

75 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) После анализа – Значения энергии деформации *** USER INFORMATION MESSAGE 5293 (SSG3A) FOR DATA BLOCK KLL LOAD SEQ. NO. EPSILON EXTERNAL WORK EPSILONS LARGER THAN ARE FLAGGED WITH ASTERISKS E E+04 Работа = ½ Суммарная сила * Суммарное перемещение = ( приблизительно) ½ OLOAD * Максимум перемещений (если пик перемещений около средней линии действия нагрузки)

76 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок (продолжение) После анализа – Максимальные перемещения Укажите PARAM,PRTMAXIM,YES для этой распечатки Номер узла (GRID ID) не печатается, и может быть разным для каждой степени свободы 0 MAXIMUM DISPLACEMENTS 0 T1 T2 T3 R1 R2 R E E E E E E+00 Значение !!! Работа = ( приблиз.) ½ OLOAD * Макс. перемещение ( 2e3 * 36.5 *.5 = 36.5e3 )

77 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Основные виды проверок. Пример Запустите section5_6. bdf Выполните следующие проверки: Значение эпсилон Суммирование приложенных нагрузок Суммирование сил реакции Значения энергии деформации Максимальные перемещения

78 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Практика моделирования

79 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Практика моделирования Основные моменты: Плотность сетки – должна соответствовать поставленным целям Качество сетки – должно соответствовать поставленным целям Нагружение Граничные условия

80 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Практика моделирования (продолжение) Плотность сетки – должна соответствовать поставленным целям

81 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Практика моделирования (продолжение) Качество сетки – должно соответствовать поставленным целям

82 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Практика моделирования (продолжение) Нагружение Простая сосредоточенная нагрузка? Плохое распределение напряжений Хорошее локальное распределение напряжений

83 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Практика моделирования (продолжение) Нагружение Более сложная нагрузка?

84 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Практика моделирования (продолжение) Граничные условия Неправильное определение выходной системы координат для SPC, MPC и RIGID элементов может "испортить" модель Чрезмерное закрепление модели может привести к большему влиянию сдвиговых напряжений через коэффициент Пуассона. Эти напряжения могут сильно исказить действительное поле напряжений Закрепление (или сила) в одном узле приводит к сингулярности в поле напряжения. Результаты расчета напряжений в этой точке вероятно будут ошибочными.

85 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Практика моделирования (продолжение) Граничные условия Существует специальная техника под названием "инерционная разгрузка" (Inertia Relief) для выполнения квази-статического анализа незакрепленной (свободной) конструкции под действием однородного (нулевого или постоянного) ускорения. Аэродинамическая нагрузка Инерционные нагрузки

86 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation MPC - граничные условия для группы узлов Rigid (жесткие) элементы

87 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Граничные условия для группы узлов (MPC) задаются пользователем в виде линейного уравнения, которое задает соотношения между перемещениями по степеням свободы. MPC полезно использовать для: Определения относительного смещения двух и более узловых точек по заданным степеням свободы Соединения различных типов элементов; например, соединения элементов, которые имеют вращательные степени свободы с элементами, которые имеют только поступательные степени свободы (оболочки с объемными элементами) Распределения нагрузки в нескольких точках конструкции Моделирования жестких связей между узлами Граничные условия для группы узлов

88 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Граничные условия для группы узлов (продолжение) Предположим, узлы 145 и 146 должны двигаться вместе в направлениях x и y (могут быть чем-либо соединены) *Ux *Ux 146 = *Uy *Uy 146 = 0.0 Общая форма записи a i *U i = 0.0 где a - коэффициент, U - степень свободы

89 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Граничные условия для группы узлов (продолжение) $ SID GRID DOF A1 GRID DOF A2 MPC MPC Bulk Data Case Control SUBCASE 1 SUBTITLE=edge MPC = 1 SPC = 2 LOAD = 2 ……. Полагается, что первый компонент, определяемый в этом уравнении, является зависимой координатой и помещается в вектор U m. Этот компонент не может принадлежать никакому другому подвектору U g.

90 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation MSC NASTRAN содержит несколько наиболее часто используемых MPC-соотношений в форме различных элементов R-типа. Во избежание ошибок, настоятельно рекомендуется пользователям, плохо владеющим техникой записи MPC- соотношений, применять жесткие элементы (элементы R-типа) там, где это возможно. В отличии от MPC, элементы R-типа не выбираются в секции CASE CONTROL. Они описываются только в секции BULK DATA следующими записями: Два типа элементов R-типа: линейные лагранжевы (действительные элементы,, дифференциальная жесткость) Граничные условия в виде жестких элементов (R-тип)

91 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы RBAR - Жесткий балочный элемент с шестью степенями свободы на каждом конце RBE2 - Жесткое тело связанное с произвольным числом узлов RBE3 - Определяет граничное уравнение, в котором движение "ссылочного" узла является средневзвешенным значением движения других узлов

92 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Формат RBAR GA, GB – узлы A и B соответственно CNA, CNB – независимые степени свободы на концах A и B соответственно CMA, CMB – зависимые степени свободы на концах A и B соответственно ALPHA – тепловой коэффициент расширения (доступен только с включенной опцией Lagrange, см. дальше)

93 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Формат RBE2 GN – независимый узел GM – зависимый узел CM – компоненты в зависимых узлах ALPHAтепловой коэффициент расширения (доступен только с включенной опцией Lagrange, см. дальше)

94 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Формат RBE3

95 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Формат RBE3 (продолжение) REFGRID – Опорный узел REFC – компоненты, определенные на REFGRID WTi – весовые факторы Ci – компоненты с весовым фактором Wti в узле Gi,j Gi,j – узловые точки с компонентами Ci, содержащие в уравнении весовой фактор Wti ALPHAтепловой коэффициент расширения (доступен только с включенной опцией Lagrange, см. дальше)

96 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы (продолжение) RSPLINE Определяет граничное уравнение коэффициенты которого определяются перемещениями и углами наклона гибкой трубчатой балки RSSCONИспользуется для соединения Plate элементов с Solid элементами В разделе 2.10 MSC NASTRAN Application Manual приведены 10 примеров использования элементов R-типа и два примера использования MPC.

97 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы (продолжение) Пример использования элемента RBE2 MPC в section5_4. bdf могут быть заменены элементом RBE2 Внутренне создается MPC-уравнение Действует подобно жесткому "пауку"

98 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы (продолжение) Пример использования элемента RBE2 Степени свободы центра "паука" являются независимыми степенями свободы Другие степени свободы являются зависимыми и не должны иметь перекрестных связей

99 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы (продолжение) Пример использования элемента RBE2 RBE2 метод SPC метод

100 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы (продолжение) Примеры использования элемента RBE2 Соединения при упрощении моделей Блок двигателя Параболическая антенна Соединение областей с различной сеткой Более точная модель, например, фланца с грубой моделью вала

101 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы (продолжение) Пример использования элемента RBE3 MPC в section5_4. bdf могут быть заменены RBE3 элементами Математически очень сложно – одна зависимая степень двигается как усредненная от нескольких независимых Действует подобно гибкому "пауку"

102 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы (продолжение) Пример использования элемента RBE3 Степени свободы центра "паука" являются зависимыми степенями свободы Другие степени свободы являются независимыми и могут иметь перекрестную связь

103 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие (Rigid) элементы (продолжение) RBE3 математически очень сложен – одно зависимое движение как среднее от множества независимых Примеры использования элемента RBE3: Соединения при упрощении моделей Параболическая антенна Соединение областей с различной сеткой Фюзеляж из балок и пластин – гибкая овализация фюзеляжа Присоединение полезной нагрузки Распределяет полезную нагрузку по требуемым узлам ее присоединения

104 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие элементы (пример) Используйте файл section5_3. bdf Попробуйте модифицировать его с использованием: RBAR RBE2 RBE3 Сравните распределение перемещений

105 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие элементы RSSCON Соединение Solid элемента с Plate Внутренне пишется MPC

106 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие элементы (продолжение) RSSCON – метод элементов

107 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие элементы (продолжение) RSSCON – метод узлов RSSCON,110,GRID,46,101,102,47,108,

MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Жесткие элементы (продолжение) Используйте файл section5_3. bdf Попробуйте модифицировать его с использованием: RSSCON – узловой метод RSSCON – метод элементов Сравните распределение перемещений

109 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) До MSC Nastran 2004 жесткие элементы (например, RBAR и т.д.) были линейными элементами В MSC Nastran 2004 введен новый тип жестких элементов – лагранжевы элементы Линейные жесткие элементы обладают следующими ограничениями: Не вычисляют тепловые нагрузки Не обладают дифференциальной матрицей жесткости, что ведет к неправильным результатам в задачах, требующих ее (например, анализ устойчивости) Используют теорию малых вращений, что ведет к неправильным результатам в геометрически нелинейном анализе Используют метод уменьшения, приводящую к плотным матрицам

110 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение) На лагранжевы жесткие элементы не обладают ограничениями, накладываемыми на линейные элементы (перечислены на предыдущем слайде) Лагранжевы жесткие элементы похожи на реальные элементы с матрицей жесткости вместо MPC, включая возможность поля ( – коэффициент температурного расширения) В зависимости от самого лагранжева жесткого элемента к нему добавляется 1-6 степеней свобод множителей Лагранжа например, у RROD 1 степень свободы множителя Лагранжа, у RBAR – от 1 до 6

111 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение) Два типа методов множителей Лагранжа Расширенный метод множителей Лагранжа (предпочитаемый метод) Независимые степени свободы, зависимые степени свободы, и степени свободы множителей Лагранжа хранятся в наборе решений (l-set) Сохраняется разреженность матрицы Возможен для решений SOL 101, 103, 105 и 400 Метод исключений Лагранжа (вспомогательный метод) И зависимые степени свободы, и степени свободы множителей Лагранжа исключаются из глобальной матрицы жесткости и помещаются в mr-set Теряется разреженность матрицы Возможен для решений SOL 101, 103 и 105

112 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation По умолчанию используются линейные жесткие элементы Для выбора лагранжевых жестких элементов в секцию Case Control добавлена новая команда LINEAR RIGID = LAGR LGELIM гдеLINEAR – линейный жесткий элемент (по умолчанию) LAGR – расширенный жесткий элемент Лагранжа LGELIM – метод исключений Лагранжа Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение)

113 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение) Существующие линейные жесткие элементы – RBAR, RBE1, RBE2, RBE3, RROD и RTRPLT – поддерживают новые жесткие элементы Лагранжа (активизируется командой RIGID секции Case Control) Добавлены три новых жестких элемента: RBAR1 RTRPLT1 RJOINT Все Rtype элементы могут использоваться как в линейном, так и в лагранжевом формализмах Входные данные по элементу различаются для двух методов

114 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение) RBAR Линейный жесткий элемент Независимые степени свободы назначаются и на CAN, и на CNB Жесткий элемент Лагранжа Независимые степени свободы должны быть назначениы на одну точку По умолчанию CNA= и CMB= Аналогичные правила действуют для элементов RBE1, RBE2 и RTRPLT RBAREIDGAGBCNACNBCMACMBALPHA

115 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение) RBAR1 (новая альтернативная форма RBAR) Все 6 степеней свободы на GA являются независимыми Зависимые степени свободы узла GB определяются в поле CMB Предпочтительно для жестких элементов Лагранжа RTRPLT1 (новая альтернативная форма RTRPLT) Все 6 степеней свободы на GA являются независимыми Зависимые степени свободы на узлах GB и GC определяются в полях CMB и CMC соответственно RBAR1EIDGAGBCMBALPHA RTRPLT1EIDGAGBGCCMBCMCALPHA

116 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение) RROD Линейный жесткий элемент Выбирает одну зависимую степень свободы на CMA или CMB Жесткий элемент Лагранжа Выбирает одну зависимую степень свободы на CMA или CMB или позволяет MSC Nastran выбрать зависимую степень свободы автоматически (рекомендуется) RBE3 Линейный жесткий элемент REFC – любая комбинация из чисел от 1 до 6 (например, 126, 12356, и т.д.) Жесткий элемент Лагранжа REFC должен быть 123, 456 или RRODEIDGAGBCMACMBALPHA

117 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение) RJOINT Формат нового жесткого элемента: Все 6 степеней свободы на GA независимы GB является зависимым узлом CB зависимая степень свободы для узла GB Нулевая длина между GA и GB Если CB= или пустое, тогда GA и GB двигаются как одна точка Если GA и GB имеют разные выходные системы координат, CB использует систем координат GB RJOINTEIDGAGBCB

118 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Усовершенствования жестких элементов (v2004) (продолжение) RJOINT (продолжение) Если одна из степеней свободы отсутствует в поле CB, RJOINT становится механизмом Шарнир – свободное вращение вокруг одной оси CB=12356, или Кардан – свободное вращение вокруг двух осей CB=1234, 1235 или 1236 Сферическое соединение – свободное вращение вокруг трех осей CB=123 Призматическое соединение – 2 блока, которые могут вращаться одинаково и перемещаться друг относительно друга вдоль локальной оси CB=23456, или Цилиндрическое соединение – механическая система, в которой 2 узловые точки могут иметь относительное перемещение и вращение вдоль подвижной оси CB=2356, 1346, 1245

119 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Общая информация о модели

120 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation ELSUM Команда ELSUM секции Case Control выводит обобщенную информацию о запрошенных элементах Распечатка включает в себя Номера элементов Номер материала Длину или толщину Площадь Объем Конструкционную массу Не конструкционную массу Общую массу Общий вес

121 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Вывод общей информации по элементу (ELSUM) Команда ELSUM предоставляет общую информацию по элементу (например, длина, масса и т.д.) ALL ELSUM (EID, PID, BOTH PIDSUM,EIDSUM) = n NONE Вывод информации группируется по типу элемента Вывод информации группируется по типу свойств элемента Осуществляются обе группировки Производится EID группировка по массам Производится PID группировка по массам Выводится общая информация по всем элементам Устанавливает номера элементов, определенные в предыдущей команде SET, и выводит для них общую информацию. Не создается никакой информации

122 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Вывод общей информации по элементу (ELSUM) Типичный вид выходного файла (продолжение):

123 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation MAX/MIN для перемещений и сил реакций В решении SOL 101 существует опция для вывода MAX/MIN значений перемещений и сил реакций для каждого варианта (SUBCASE) Если запрос сделан, то распечатка добавляется к стандартному выводу результатов Формат: Пример:

124 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation На вывод отправляются только максимальные значения. См. Remark 1 На вывод отправляются только минимальные значения. См. Remark 1 На вывод отправляются и максимальные, и минимальные значения. См. Remark 1 На вывод отправляются значения векторов. См. Remark 2 Максимальное число значений на вывод. См. Remark 3. (целое > 0, по умолчанию 5) Определяет опорную координатную систему, в которой выводятся max/min значения. См. Remark 1, 3. В качестве опорной выбирается глобальная координатная система В качестве опорной выбирается основная координатная система В качестве опорной выбирается локальная координатная система, Определенная в cid. (целое > 0) Определяет перечень стандартных запросов на вывод max/min результатов. Он может содержать в себе DISP, SPCDF, OLOAD, MPCF, VELO, ACCE или ALL. См Remark 6. Определяет перечень степеней свободы узловых точек, которые будут включены в выходные данные по max/min значениям. Они разделяются слэшами и могут принимать значения T1, T2, T3, R1, R2, R3. См. Remark 4 и 5. (по умолчанию /T1/T2/T3/R1/R2/R3)

125 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation MAX/MIN для перемещений и сил реакций $ file maxmin.dat sol 101 cend title = cantilever beam model subtitle = OLOAD OUTPUT spc = 1 disp=all maxmin(vmag=2,disp,spcf)=all subcase 1 label = pload1 load = 1 subcase 2 label = load in x, y, and z load = 2 begin bulk pload1,1,1,fy,fr,0.,1.,1.,1. =,=,*(1),== =(6) force,2,9,,1.,1.,1.,1. PARAM GRDPNT 0 PARAM POST -1 $ cord2r,1,,0.,0.,0.,0.,1.,0.,1.,0.,1. GRID GRID GRID GRID GRID GRID GRID GRID GRID $ CBEAM CBEAM CBEAM CBEAM CBEAM CBEAM CBEAM CBEAM $ SPC $ PBEAML 1 1 BAR $ MAT $ ENDDATA Узел 9 использует CORD2R 1 для вывода результатов

126 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation MAX/MIN для перемещений и сил реакций 0 *** T1 *** D I S P L A C E M E N T M A X / M I N V A L U E S U M M A R Y RESULTS FOR SUBCASE 1 MAXMIN OPTIONS: SET=ALL, CID=BASIC, VMAG=2, VMAG=2, COMP=T1 POINT ID. TYPE CID ***TMAG*** T2 T3 R1 R2 R3 1 G BASIC E E E E E E+00 2 G BASIC E E E E E E+00 8 G BASIC E E E E E E+00 9 G BASIC E E E E E E+00 9 G E E E E E E+00 1 CANTILEVER BEAM MODEL FEBRUARY 13, 2001 MSC.NASTRAN 1/17/01 PAGE 12 OLOAD OUTPUT 0 0 *** R1 *** D I S P L A C E M E N T M A X / M I N V A L U E S U M M A R Y RESULTS FOR SUBCASE 1 MAXMIN OPTIONS: SET=ALL, CID=BASIC, VMAG=2, VMAG=2, COMP=R1 POINT ID. TYPE CID T1 T2 T3 ***RMAG*** R2 R3 1 G BASIC E E E E E E+00 2 G BASIC E E E E E E+00 8 G BASIC E E E E E E+00 9 G BASIC E E E E E E+00 9 G E E E E E E+00 Суммарный вектор для узла 9 Перемещения для узла 9 в системе координат 1 Максимум по перемещениям Максимум по углам поворота

127 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверка геометрии элементов

128 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверка геометрии элементов Препроцессоры могут генерировать сетку с плохой геометрией элементов (соотношение сторон, наклон, выход из плоскости и т.п.) Ранее печаталось отдельное сообщение для каждого элемента, который не удовлетворял рекомендациям MSC Nastran (это часто приводило к большому количеству сообщений, которые большинство пользователей игнорировало) Сейчас существует опция, позволяющая управлять этими сообщениями (т.е. можно их проигнорировать, запретив печать, но делать это НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ) Управление происходит с помощью команды GEOMCHECK секции Executive Control

129 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Включает проверку геометрии Определяет значения погрешностей и характеристики тестов геометрии Формат: Ключевое слово, связанное с определенным геометрическим тестом. См. Remark 2 по возможным вариантам Значение погрешности, используемое в определенном тесте. См. Remark 2 для значений по умолчанию Минимальное количество создаваемых сообщений. По умолчанию, 100 сообщений для каждого типа элементов. См Remark 3 Если значение погрешности превышается по результатам теста, то создается сообщение об ошибке. См. Remark 4 Если значение погрешности превышается по результатам теста, то создается информирующее сообщение. См. Remark 4 Если значение погрешности превышается по результатам теста, то создается предупреждающее сообщение. См. Remark 4 Создается общий перечень проведенных геометрических тестов. Не создается никаких сообщений по отдельным элементам. Необязательные геометрические тесты не проводятся

130 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation GEOMCHECK Проверки доступны только для следующих элементов: Тип элемента Ключевое слово Число тестов CQUAD4, CQUADR Q4_... 5 CTRIA3, CTRIART3_… 2 CTETRA TET_... 4 CHEXAHEX_... 4 CPENTAPEN_... 4 CBEAMBEAM_... 1 CBARBAR_... 1 Всего: 21 Может быть записано несколько команд GEOMCHECK в одном файле. Карты продолжения поддерживаются.

131 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation KeywordValue TypeDefault Comment Q4 _SKEWReal Угол скоса в градусах Q4 _TAPERReal Показатель относительного сужения Q4 _WARPReal Коэффициент поверхностной деформации Q4 _IAMINReal Минимальный внутренний угол в градусах Q4 _IAMAXReal Максимальный внутренний угол в градусах T3 _SKEWReal Угол скоса в градусах T3 _IAMAXReal Максимальный внутренний угол в градусах TET _ARReal Отношение самого длинного к самому короткому ребру TET _EPLRReal Edge point length ratio TET _DETJReal0.0 | J | Минимальное значение TET _DETGReal0.0 | J | Минимальное значение в вершине HEX _ARReal Отношение самого длинного к самому короткому ребру HEX _EPLRReal Edge point length ratio HEX _DETJReal0.0 | J | Минимальное значение HEX _WARPReal Коэффициент деформации грани PEN _ARReal Отношение самого длинного к самому короткому ребру PEN _EPLRReal Edge point length ratio PEN _DETJReal0.0 | J | Минимальное значение PEN _WARPReal Коэффициент деформации четырехугольной грани BEAM _OFFReal Отношение отступов в элементе CBEAM BAR _OFFReal Отношение отступов в элементе CBAR GEOMCHECK

132 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверка геометрии элементов Примеры: 1. Установка значения погрешности скоса угла в элементе CQUAD4 на 15 градусов и минимального значения сообщений 50 GEOMCHECK Q4_SKEW=15.0,MSGLIMIT=50 2. Установка минимального количества сообщений для каждого типа элементов на 500 GEOMCHECK MSGLIMIT = Запрос сообщений об ошибке при определении относительного сужения в элементе CQUAD4 GEOMCHECK Q4_TAPER,MSGTYPE=FATAL 4. Запрос на вывод результатов всех тестов с использованием погрешностей по умолчанию GEOMCHECK SUMMARY

133 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Эквивалентные константы NASTRAN и их значения по умолчанию NASTRAN Q4SKEW = 30. или NASTRAN SYSTEM (190) = 30. (см. ключевое слово Q4_SKEW команды GEOMCHECK) NASTRAN Q4TAPER = 0.5 или NASTRAN SYSTEM (189) = 0.5 (см. ключевое слово Q4_TAPER команды GEOMCHECK) NASTRAN T3SKEW = 10. или NASTRAN SYSTEM (218) = 10. (см. ключевое слово T3_SKEW команды GEOMCHECK) NASTRAN TETRAAR = 100. или NASTRAN SYSTEM (191) = 100. (см. ключевое слово TET_AR команды GEOMCHECK) Проверка геометрии элемента

134 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Q4_Skew проверка Тест скошенности: Угол скошенности для четырехугольного элемента определяется как угол между линиями, которые соединяют срединный точки противоположных сторон четырехугольника. Четырехугольные элементы по форме должны быть как можно ближе к квадрату. При отсутствии скошенности, угол скошенности равен 90 о. (значение по умолчанию) Нормальное значение: α 60 о. Проверка геометрии элемента Сообщение об искривленной форме выдается, если < 30 o

135 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Q4_Taper проверка Тест сужения (трапециевидности): Коэффициент сужения для четырехугольного элемента определяется как отношение площади треугольника, построенного по трем узловым точкам к половине площади четырехугольника. Наибольшее из четырех отношений сравнивается с допускаемым значением. = A/4 (значение по умолчанию) Сужение отсутствует, если коэффициент сужения (Ji-Ja)/Ja равен 0. Проверка геометрии элемента A i A/2 – 1.0 > 0.5 Сообщение о большом сужении выдается, если

136 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Значение по умолчанию: Q4_WARP = 0.05 Q4_WARP = H / [ (D1+D2)/2 ] Q4_WARP проверка Тест искривленности (коробления): Коэффициент коробления поверхности для четурехугольника определяется как расстояние уговых точек элемента до срединной плоскости узловых точек, разделенное на среднюю длину диагоналей элемента. Допускаются значения до 5%. Для плоских элементов (все узловые точки лежат в плоскости), этот коэффициент равен 0. H D1 D2 Проверка геометрии элемента

137 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Q4_IAMIN и Q4_IAMAX T3_SKEW и T3_IAMAX Тест на внутренний угол: Внутренние углы определяются как углы, сформированные ребрами элемента, прилегающими к узлу элемента. Четыре внутренних угла у четырехугольника и три у треугольника. Угол скошенности для треугольного элемента определяется как наименьший угол на одной из трех вершин. Q4_IAMIN Q4_IAMAX T3_SKEW T3_IAMAX Значения по умолчанию: Q4_IAMIN = 30 o ; Q4_IAMAX= 150 o Значения по умолчанию: T3_SKEW = 10 o ; T3_IAMAX= 160 o Проверка геометрии элемента

138 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation TET_AR, HEX_AR и PEN_AR проверки Тест удлинения: Этот тест дает оценку отношения наибольшей длины (ребра или высоты) к наименьшей длине (ребра или высоты) в элементе. Удлинение – Aspect ratio (AR) должно быть меньше примерно 4:1 (как можно меньше в областях модели, где выкокий градиент напряжений). В случаях возникновения напряженно-деформированного состояния близкого к одноосному, допускаются большие значения. ELmax ELmin ELmax ELmin ELmax ELmin AR = ELmax / ELmin Значения по умолчанию: TET_AR = HEX_AR = PEN_AR = Проверка геометрии элемента

139 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation TET_EPLR, HEX_EPLR и PEN_ELPR проверки Тест положения промежуточного узла на ребре: Этот тест выполняется лишь для solid-элементов с промежуточными узлами на ребрах. Тест дает оценку относительного положения промежуточного узла на ребре вдоль прямой линии, соединяющей два узла, лежащих в вершинах ребра. В лучшем случае, промежуточная точка долна быть расположена на этой линии в срединной точке между двумя концевыми (что означает, ELPR = 1.). Тест выполняется в два этапа. Сначала измеряется расстояние от узла до двух угловых узлов и, если отношение расстояния от одного узла до другого превышает заданную точность, то выдается информационное сообщение. Затем, оцениваются углы между линиями, соединяющими промежуточный узел с его двумя прилегающими угловыми узлами, и линией, соединяющей угловые узлы. Если при этом углы превышают 30 о, то выдается информационное сообщение. Значения по умолчанию : TET_ELPR = HEX_ELPR = PEN_ELPR = 0.5 ELPR = a/b или ELPR = - cos( α ) Сообщение выдается при ELPR < 0.5 Проверка геометрии элемента a b α

140 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation TET_DETJ, HEX_DETJ и PEN_DETJ проверка Тест определителя Якобиана в точках интегрирования: Этот тест дает оценку определителя Якобиана в каждой точке интегрирования. Если он равен нулю или меняет знак от одной точки интегрирования к другой, то выдается информационное сообщение. Внимание! Нулевое значение признак ошибки, т.к. матрицы конечного элемента полученные с такой геометрии редко дают удовлетворительные результаты расчета. Значения по умолчанию: TET_DETJ = HEX_DETJ = PEN_DETJ = 0. TET_DETG проверка Тест определителя Якобиана в узловых точках: Этот тест применим только для элементов СTETRA. Этот тест такой же, что был рассмотрен ранее, за исключением того, что он использует положение угловых узлов. Если любой определитель равен нулю или меняет знак, то выдается информационное сообщение. Значение по умолчанию : TET_DETG = 0. Проверка геометрии элемента

141 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation HEX_WARP и PEN_WARP проверка Тест кривизны грани: Этот тест применим для элементов CHEXA и CPENTA. Коэффициент кривизны грани - это косинус угла между векторами нормалей в противоположных угловых точках на каждой грани. Для грани у которой все четыре угловые точки лежат в одной плоскости, значение равно 1. Заданная по умолчанию точность допускает углы до 45 o, прежде чем будет сгенерировано информационное сообщение. Проверка геометрии элемента α Значения по умолчанию: HEX_WARP = PEN_WARP = WARP = cos (α )

142 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Проверки BEAM_OFF и BAR_OFF Тест отступов: Этот тест применим для CBEAM и CBAR элементов. Длина отступа элемента сравнивается с реальной длиной элемента. Если отношение этих длин больше, чем точность, то выдается информационное сообщение, идентифицирующее элемент и его длину с и без эффекта отступов. Проверка геометрии элемента L1 L2 Значения по умолчанию: BEAM_OFF = BAR_OFF = 0.15 OFF = | L1 - L2 | / L1

143 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation 45 o 80 QUAD элементов Пример проверки геометрии элемента

144 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Пример проверки геометрии элемента Пример: GEOMCHECK Q4_SKEW=60.,MSGLIMIT=5 Идеальное значение угла SKEW (скошенности) равно 90 о. Тест будет генерировать сообщение для любого значения меньше, чем 60 о. Только 5 сообщений будет сгенерировано. Значение по умолчанию MSGTYPE: MSGTYPPE=INFORM, индикатор для этого типа. Расчет не будет прерван независимо от того, прошел этот тест или нет.

145 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation M O D E L S U M M A R Y NUMBER OF GRID POINTS = 102 NUMBER OF CQUAD4 ELEMENTS = 80 *** USER INFORMATION MESSAGE 7555 (GMTSTD) FINITE ELEMENT GEOMETRY CHECK RESULTS EXCEED TOLERANCE LEVELS FOR THE FOLLOWING ELEMENTS. METRIC VALUES THAT EXCEED TEST TOLERANCE LIMITS ARE IDENTIFIED BY ONE OF THE FOLLOWING FLAGS PLACED TO THE RIGHT OF THE METRIC VALUE. "++++" FOR TEST RESULTS EXCEEDING TOLERANCES. INFORMATIONAL ONLY. PROBLEM SOLUTION CONTINUES. (DEFAULT FLAG) "IGNR" FOR TEST RESULTS EXCEEDING TOLERANCES. INFORMATIONAL ONLY. PROBLEM SOLUTION CONTINUES. "WARN" FOR TEST RESULTS EXCEEDING TOLERANCES. INFORMATIONAL ONLY. PROBLEM SOLUTION CONTINUES. "FAIL" FOR TEST RESULTS EXCEEDING TOLERANCES. SEVERE ERROR. PROBLEM SOLUTION TERMINATES. USER ACTION: USE THE GEOMCHECK (EXECUTIVE CONTROL STATEMENT) KEYWORD=VALUE TO CHANGE TOLERANCE VALUES IF DESIRED. A MAXIMUM OF 5 SKEW ANGLE (SA) TOLERANCE LIMIT VIOLATIONS WILL BE IDENTIFIED BY THE FLAG "++++" PLACED AFTER THE VALUE METRIC FOR THE TEST. A MAXIMUM OF 100 MIN INT. ANGLE (IA) TOLERANCE LIMIT VIOLATIONS WILL BE IDENTIFIED BY THE FLAG "++++" PLACED AFTER THE VALUE METRIC FOR THE TEST. A MAXIMUM OF 100 MAX INT. ANGLE (IA) TOLERANCE LIMIT VIOLATIONS WILL BE IDENTIFIED BY THE FLAG "++++" PLACED AFTER THE VALUE METRIC FOR THE TEST. A MAXIMUM OF 100 WARPING FACTOR (WF) TOLERANCE LIMIT VIOLATIONS WILL BE IDENTIFIED BY THE FLAG "++++" PLACED AFTER THE VALUE METRIC FOR THE TEST. A MAXIMUM OF 100 TAPER RATIO (TR) TOLERANCE LIMIT VIOLATIONS WILL BE IDENTIFIED BY THE FLAG "++++" PLACED AFTER THE VALUE METRIC FOR THE TEST. USER INFORMATION: THE MAXIMUM MESSAGE COUNT FOR ANY ONE ELEMENT ERROR TEST COULD BE EXCEEDED BY THE CUMULATIVE EFFECT OF ALL THE MESSAGES GENERATED FOR ALL OF THE DIFFERENT TESTS PERFORMED. GEOMCHECK Q4_SKEW=60.,MSGLIMIT=5 Максимум только 5 сообщений для Q4_SKEW теста. Максимум 100 сообщений (значение по умолчанию) для других QUAD тестов. Пример проверки геометрии элемента Трактовка флагов возможных сообщений. Пользователь определяет какой тип флага будет использован с опцией.

146 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Пример проверки геометрии элемента 1 MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 4 0 TOLERANCE LIMITS ARE: SA = 60.00, IA(MIN) = 30.00, IA(MAX) = , WF = 0.05, TR = 0.50 (FLAG = LIMIT VIOLATED) ELEMENT TYPE ID SKEW ANGLE MIN INT. ANGLE MAX INT. ANGLE WARPING FACTOR TAPER RATIO QUAD QUAD QUAD QUAD QUAD MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 5 0 E L E M E N T G E O M E T R Y T E S T R E S U L T S S U M M A R Y TOTAL NUMBER OF TIMES TOLERANCES WERE EXCEEDED ASPECT/ MINIMUM MAXIMUM SURFACE/FACE EDGE POINT JACOBIAN ELEMENT TYPE SKEW ANGLE TAPER RATIO INTER. ANGLE INTER. ANGLE WARP FACTOR OFFSET RATIO LENGTH RATIO DETERMINANT QUAD N/A N/A N/A N/A IN THE ABOVE TABLE INDICATES TESTS THAT ARE NOT APPLICABLE TO THE ELEMENT TYPE AND WERE NOT PERFORMED. FOR ALL ELEMENTS WHERE GEOMETRY TEST RESULTS HAVE EXCEEDED TOLERANCES, QUAD4 ELEMENT ID 1 PRODUCED SMALLEST SKEW ANGLE OF (TOLERANCE = 60.00). Тестовые значения Наихудший случай теста SKEW ANGLE. GEOMCHECK Q4_SKEW=60.,MSGLIMIT=5 Расчет будет прерван, если этот тест не пройдет. По умолчанию: MSGTYPE = INFORM Максимум 5 сообщений SKEW ANGLE теста генерируется, прежде чем расчет будет остановлен. SKEW ANGLE тест не пройден для 80 элементов.

147 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation 1 MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 4 0 TOLERANCE LIMITS ARE: SA = 60.00, IA(MIN) = 30.00, IA(MAX) = , WF = 0.05, TR = 0.50 (FLAG = LIMIT VIOLATED) ELEMENT TYPE ID SKEW ANGLE MIN INT. ANGLE MAX INT. ANGLE WARPING FACTOR TAPER RATIO QUAD IGNR QUAD IGNR QUAD IGNR QUAD IGNR QUAD IGNR MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 5 0 E L E M E N T G E O M E T R Y T E S T R E S U L T S S U M M A R Y TOTAL NUMBER OF TIMES TOLERANCES WERE EXCEEDED ASPECT/ MINIMUM MAXIMUM SURFACE/FACE EDGE POINT JACOBIAN ELEMENT TYPE SKEW ANGLE TAPER RATIO INTER. ANGLE INTER. ANGLE WARP FACTOR OFFSET RATIO LENGTH RATIO DETERMINANT QUAD N/A N/A N/A N/A IN THE ABOVE TABLE INDICATES TESTS THAT ARE NOT APPLICABLE TO THE ELEMENT TYPE AND WERE NOT PERFORMED. FOR ALL ELEMENTS WHERE GEOMETRY TEST RESULTS HAVE EXCEEDED TOLERANCES, QUAD4 ELEMENT ID 1 PRODUCED SMALLEST SKEW ANGLE OF (TOLERANCE = 60.00). GEOMCHECK Q4_SKEW=60.,MSGLIMIT=5,MSGTYPE=IGNORE Расчет будет прерван, если этот тест не пройдет. Пример проверки геометрии элемента

148 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation 1 MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 4 0 TOLERANCE LIMITS ARE: SA = 60.00, IA(MIN) = 30.00, IA(MAX) = , WF = 0.05, TR = 0.50 (FLAG = LIMIT VIOLATED) ELEMENT TYPE ID SKEW ANGLE MIN INT. ANGLE MAX INT. ANGLE WARPING FACTOR TAPER RATIO QUAD WARN QUAD WARN QUAD WARN QUAD WARN QUAD WARN MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 5 0 E L E M E N T G E O M E T R Y T E S T R E S U L T S S U M M A R Y TOTAL NUMBER OF TIMES TOLERANCES WERE EXCEEDED ASPECT/ MINIMUM MAXIMUM SURFACE/FACE EDGE POINT JACOBIAN ELEMENT TYPE SKEW ANGLE TAPER RATIO INTER. ANGLE INTER. ANGLE WARP FACTOR OFFSET RATIO LENGTH RATIO DETERMINANT QUAD N/A N/A N/A N/A IN THE ABOVE TABLE INDICATES TESTS THAT ARE NOT APPLICABLE TO THE ELEMENT TYPE AND WERE NOT PERFORMED. FOR ALL ELEMENTS WHERE GEOMETRY TEST RESULTS HAVE EXCEEDED TOLERANCES, QUAD4 ELEMENT ID 1 PRODUCED SMALLEST SKEW ANGLE OF (TOLERANCE = 60.00). GEOMCHECK Q4_SKEW=60.,MSGLIMIT=5,MSGTYPE=WARN Расчет будет прерван, если этот тест не пройдет. Пример проверки геометрии элемента

149 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation 1 MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 4 0 TOLERANCE LIMITS ARE: SA = 60.00, IA(MIN) = 30.00, IA(MAX) = , WF = 0.05, TR = 0.50 (FLAG = LIMIT VIOLATED) ELEMENT TYPE ID SKEW ANGLE MIN INT. ANGLE MAX INT. ANGLE WARPING FACTOR TAPER RATIO QUAD FAIL QUAD FAIL QUAD FAIL QUAD FAIL QUAD FAIL MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 5 0 E L E M E N T G E O M E T R Y T E S T R E S U L T S S U M M A R Y TOTAL NUMBER OF TIMES TOLERANCES WERE EXCEEDED ASPECT/ MINIMUM MAXIMUM SURFACE/FACE EDGE POINT JACOBIAN ELEMENT TYPE SKEW ANGLE TAPER RATIO INTER. ANGLE INTER. ANGLE WARP FACTOR OFFSET RATIO LENGTH RATIO DETERMINANT QUAD N/A N/A N/A N/A IN THE ABOVE TABLE INDICATES TESTS THAT ARE NOT APPLICABLE TO THE ELEMENT TYPE AND WERE NOT PERFORMED. FOR ALL ELEMENTS WHERE GEOMETRY TEST RESULTS HAVE EXCEEDED TOLERANCES, QUAD4 ELEMENT ID 1 PRODUCED SMALLEST SKEW ANGLE OF (TOLERANCE = 60.00). 1 MSC.NASTRAN JOB CREATED ON 28-JUL-05 AT 11:18:00 JULY 28, 2005 MSC.NASTRAN 9/23/04 PAGE 6 0 *** USER FATAL MESSAGE 7555 (EMGPRO) EMG MODULE TERMINATING DUE TO SEVERE FAILURE OF ELEMENT GEOMETRY CHECK TESTS. THE ELEMENT TYPES, ELEMENT IDS AND FAILING TESTS ARE IDENTIFIED ON PREVIOUS PAGES WITH THE FLAG "FAIL" PLACED AFTER THE VALUE METRIC OF THE TEST THAT FAILED. ^^^ USER WARNING MESSAGE 9031 (ERRPH1) ^^^ NOGO ENCOUNTERED IN SUBDMAP SEMG GEOMCHECK Q4_SKEW=60.,MSGLIMIT=5,MSGTYPE=FATAL Расчет будет прерван, если этот тест не пройдет. Пример проверки геометрии элемента

150 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Симметрия конструкции Свойства симметрии часто могут использоваться в процессе моделирования для уменьшения ресурсов, требуемых для расчета.

151 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Симметрия конструкции (продолжение) Следующий пример демонстрирует использование симметрии при моделировании и расчете рамы. Полная модель

152 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Симметрия конструкции (продолжение) Симметричная модель SUBCASE 1

153 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Симметрия конструкции (продолжение) Антисимметрия SUBCASE 2

154 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation ID SYM,EX TIME 5 SOL 101 CEND $ TITLE =Пример использования условий симметрии/Антисимметрии DISP = ALL $ SUBCASE 1 LABEL = Симметричные ограничения SPC = 1 LOAD = 1 $ SUBCASE 2 LABEL = Антисимметричные ограничения SPC = 2 LOAD = 1 $ SUBCOM 3 LABEL = Левая сторона модели SUBSEQ 1.0, 1.0 $ SUBCOM 4 LABEL = Правая сторона модели SUBSEQ 1.0, -1.0 $ BEGIN BULK $ GRID GRID GRID $ CBAR CBAR PBAR Симметрия конструкции (продолжение) Входной файл MSC NASTRAN

155 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation MAT1 1 3.E $ FORCE $ SPC SPC $ ENDDATA Симметрия конструкции (продолжение) Входной файл MSC NASTRAN (продолжение)

156 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation Симметрия конструкции (продолжение) SUBCOM 3 рассчитывает перемещения левой части модели. SUBCASE 1 + SUBCASE 2 = SUBCOM 3

157 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation SUBCOM 4 рассчитывает перемещения правой части модели. Симметрия конструкции (продолжение) SUBCASE 1 – SUBCASE 2 = SUBCOM 4

158 MSC Confidential Семинар NAS101 | 2006 | Раздел 5 | MSC.Software Corporation SUBCOM 3 и SUBCOM 4 представляют полную модель. Симметрия конструкции (продолжение)