NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-1 MSC Moscow MSC Moscow Раздел 2 Моделирование для динамического анализа. - презентация

1 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-1 MSC Moscow MSC Moscow Раздел 2 Моделирование для динамического анализа

2 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-2 MSC Moscow MSC Moscow Раздел 2. Моделирование для динамического анализа КОМПОНЕНТЫ ВХОДНОГО ФАЙЛА MSC.Nastran……………….………… ФОРМАТ РАДЕЛА BULK DATA ВХОДНОГО ФАЙЛА MSC.Nastran.…… КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ.……………………...…………………… ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ..……………..……… РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ И СОСРЕДОТОЧЕННЫЕ МАССЫ..………...……… КОНЕЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ROD.……………………………….…………………… РАСПРЕДЕЛЕННАЯ МАССА В MSC.Nastran……………………………… ЕДИНИЦЫ МАССЫ.……………………………………………………………… ЗАДАНИЕ МАССЫ..……………………………………….…………………… ЭЛЕМЕНТ CONM2.…………………………………..…………………………… ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ НАД НАБОРАМИ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ В MSC.Nastran………………………………….……………………….…………… СТЕПЕНИ СВОБОДЫ В MSC.Nastran...……………………………………… РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЕРИФИКАЦИИ МОДЕЛИ..…………………...……

3 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-3 MSC Moscow MSC Moscow Компоненты входного файла MSC.Nastran q Операторы FMS и NASTRAN – назначения файлов и задание системных параметров qExecutive Control Section – задание типа решения, выделяемого времени, параметров диагностирования äCEND – оператор - разделитель qCase Control Section – формирование перечня выводимых результатов, инициализация некоторых операторов Bulk Data Section äBEGIN BULK - оператор - разделитель qBulk Data Section – описание расчетной модели, параметров решения äENDDATA - оператор - разделитель

4 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-4 MSC Moscow MSC Moscow Формат раздела BULK DATA входного файла MSC.Nastran q Формат с фиксированной длиной поля GRID^^^^2^^^^^^^3^^^^^^^1.0^^^^^-2.0^^^^3.0^^^^^^^^^^^^^316 q Свободный формат, этот же оператор GRID,2,3,1.0,-2.0,3.0,,316 q Репликаторы для повторного ввода äИсходная запись: GRID,1,,0.,0.,0.,,126 =, *(5),=,=,*(1.),== =(3) äРезультат: qВ примерах к данному курсу используются свободный формат и репликаторы.

5 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-5 MSC Moscow MSC Moscow Конечно-элементный анализ qВ реальном мире существуют не только системы с одной степенью свободы. q Конечные элементы используются для моделирования массы, демпфирования и жесткости сложных систем и конструкций. q Степени свободы (СС - DOF) – независимые координаты, описывающие перемещения конструкции в любой момент времени. q Узлы GRID используются для дискретного моделирования непрерывной структуры. q Каждый узел GRID может иметь шесть СС: поступательные вдоль осей X, Y и Z и вращательные относительно осей X, Y и Z. q Взаимосвязь перемещений осуществляется путем соответствующих матричных преобразований.

6 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-6 MSC Moscow MSC Moscow Обычно используемые упругие элементы

7 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-7 MSC Moscow MSC Moscow Распределенная и сосредоточенная массы q Распределенная масса в общем случае более точно описывает массовые свойства, нежели сосредоточенная. q Сосредоточенная масса предпочтительнее для вычисления скорости при динамическом анализе. q Задание распределенной формулировки матрицы масс äPARAM, COUPMASS, 1 – выбор распределенной формулировки äПо умолчанию – сосредоточенная формулировка q Сосредоточенную и распределенную массы могут иметь элементы: äBAR, BEAM, CONROD, HEXA, PENTA, QUAD4, QUAD8, ROD, TETRA, TRIA3, TRIA6, TRIAX6, TUBE q Только сосредоточенную массу могут иметь элементы: äCONEAX, SHEAR q Только распределенную массу могут иметь элементы: äBEND

8 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-8 MSC Moscow MSC Moscow Распределенная и сосредоточенная массы q Сосредоточенная масса имеет только диагональные, поступательные компоненты (вращательных нет). q Распределенная масса имеет как недиагональные поступательные, так и вращательные компоненты для элементов BAR (за исключением торсионных), BEAM и BEND. q Игнорирование инерционных свойств может сказываться на результатах анализа механизмов с малой массой.

9 NAS102 Декабрь 2001, Стр. 2-9 MSC Moscow MSC Moscow Конечный элемент ROD q Матрица жесткости: q Классическая связанная масса:

10 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Конечный элемент ROD q Сосредоточенная масса в классической формулировке (совпадает с формулировкой MSC.Nastran): q Распределенная масса (формулировка MSC.Nastran): q Поступательные члены соответствуют результату осреднения сосредоточенной массы и классической связанной массы. Такое осреднение признано лучшим для элементов ROD и BAR.

11 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Распределенная масса в MSC.Nastran q Рассмотрим стержень q Точное значение частоты собственных колебаний (первая форма колебаний) L

12 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Распределенная масса в MSC.Nastran q Различные аппроксимации äСосредоточенная масса äКлассическая связанная масса qMSC.Nastran äРаспределенная масса

13 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Единицы массы äMSC.Nastran предполагает согласованность единиц. ВЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ВНИМАТЕЛЬНЫ. äПри необходимости вместо единиц массы могут быть использованы единицы веса. Затем с помощью оператора PARAM,WTMASS вес преобразуется в массу. äПреобразование вес - масса: Масса = (1/G) · Вес (G = ускорение свободного падения) Плотность = (1/G) · Удельный вес äОператор PARAM,WTMASS, выполняет преобразование с коэффициентом = 1/G. По умолчанию коэффициент =1,0. äПример: При G = 386,4 in/sec 2 надо задать PARAM, WTMASS, äОператором PARAM,WTMASS инициализируется однократное преобразование веса в массу (включая MASSi, CONMi и не конструкционные массы). Не используйте смесь массовых и весовых характеристик. Используйте либо массу, либо вес.

14 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Задание массы äПлотность материала Операторы MATi äСкалярная масса CMASSi, PMASS äУзловые массы CONM1 (матрица масс 6x6) – необходимо задать только половину данных, т.к. предполагается симметричность матрицы. CONM2 (сосредоточенная масса)

15 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Задание массы äНеконструкционная масса Задание характеристик массы в операторе свойств элемента, которая не ассоциируется с его геометрическими параметрами: отношение массы к длине для 1-D элементов и отношение массы к площади для 2-D элементов.

16 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow

17 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow

18 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Основные операции над наборами степеней свободы в MSC.Nastran qMSC.Nastran Quick Reference Guide:

19 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Степени свободы в MSC.Nastran

20 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Степени свободы в MSC.Nastran

21 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Степени свободы в MSC.Nastran

22 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Рекомендации по верификации модели qPARAM, GRDPNT, V1 (V1 > 0) äВычисление массо-инерционных характеристик qPARAM, USETPRT, V1 (V1 = 0, 1 или 2) äВывод таблиц наборов MSC.Nastran q Проверка наличия жестких тел и равновесия с использованием модулей DMAP Alters q Инженерное чутье