(优选)nastran动力学培训
NASTRAN_动力分析指南
第一章动力学分析方法及NX NASTRAN基本使用介绍1.1 有限元分析方法介绍计算机软硬件技术的迅猛发展，给工程分析、科学研究以至人类社会带来急剧的革命性变化，数值模拟即为这一技术革命在工程分析、设计和科学研究中的具体表现。
数值模拟技术通过汲取当今计算数学、力学、计算机图形学和计算机硬件发展的最新成果，根据不同行业的需求，不断扩充、更新和完善。
近三十年来，计算机计算能力的飞速提高和数值计算技术的长足进步，诞生了商业化的有限元数值分析软件，并发展成为一门专门的学科－计算机辅助工程CAE（Computer Aided Engineering）。
这些商品化的CAE软件具有越来越人性化的操作界面和易用性，使得这一工具的使用者由学校或研究所的专业人员逐步扩展到企业的产品设计人员或分析人员，CAE在各个工业领域的应用也得到不断普及并逐步向纵深发展，CAE工程仿真在工业设计中的作用变得日益重要。
许多行业中已经将CAE分析方法和计算要求设置在产品研发流程中，作为产品上市前必不可少的环节。
CAE仿真在产品开发、研制与设计及科学研究中已显示出明显的优越性：●CAE仿真可有效缩短新产品的开发研究周期；●虚拟样机的引入减少了实物样机的试验次数；●大幅度地降低产品研发成本；●在精确的分析结果指导下制造出高质量的产品；●能够快速的对设计变更作出反应；●能充分的和CAD模型相结合并对不同类型的问题进行分析；●能够精确的预测出产品的性能；●增加产品和工程的可靠性；●采用优化设计，降低材料的消耗或成本；●在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；●模拟各种试验方案，减少试验时间和经费；●进行机械事故分析，查找事故原因；●等等当前流行的商业化CAE软件有很多种，国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。
其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。
nastran动力学培训
（续）
TLOAD2
载荷作用的起止时间
频率
相位角
载荷集的组合－DLOAD卡
整体比例因子 第2个载荷的比例因子 及TLOAD标识号
（续）
DAREA卡
Grid number Component号
比例因子
LSEQ卡
定义作为动态载荷来应用的静态载荷。 通过LOADSET工况控制命令来选中LSEQ模型数据卡 包含一个DAREA卡，以表明是和TLOAD卡一起作用的载荷集。
（续）
激励的定义：与瞬态响应中TLOAD对应，在频率响应中 为RLOAD。其中RLOAD1是按照实部与虚部的形式来定 义频变载荷；RLOAD2按幅值和相位的形式来定义频变载 荷。 几点考虑：如果激励的最高频率比系统的最低谐振频率小 得多，那么使用静态分析就足够了；阻尼很小的结构在激 励频率接近于谐振频率的时候，会表现出很大的动力响应。 在这样的问题中，模型上一个小的改动（或仅换一台电脑 来计算）都可能产生响应的明显变化；如果希望对峰值响 应进行充分的预测，必须使用足够好的频率步长（Δ f）。 对每个半能带宽至少使用5个点。
（续）
BEGIN BULK PARAM, COUPMASS, 1 PARAM, WTMASS, 0.00259 $ SPECIFY STRUCTURAL DAMPING PARAM, G, 0.06 PARAM, W3, 1571. $ APPLY EDGE CONSTRAINTS $ SPC1, 200, 12456, 1, 12, 23, 34, 45 $ $ PLACE BIG FOUNDATION MASS (BFM) AT BASE $ CMASS2, 100, 1000., 23, 3 $ $ RBE MASS TO REMAINING BASE POINTS $ RBE2, 101, 23, 3, 1, 12, 34, 45 $ $ APPLY LOADING TO FOUNDATION MASS $ TLOAD2, 500, 600, , 0, 0.0, 0.004, 250., -90. $ DAREA, 600, 23, 3, 2.588 $ $ SPECIFY INTEGRATION TIME STEPS $ TSTEP, 100, 200, 2.0E-4, 1 ENDDATA
Nastran基础培训1_简介
Nastran基础培训1_简介第一章 Nastran 简介一概述1 功能齐全的大型有限元软件a. 大型：有上百万条源程序语句b. 功能齐全：进行静力、动力分析，敏度，分析与优化设计c. 实用面广：航空、航天、船舶、汽车、机械、建筑、桥梁、水力、化工、海洋、能源、橡胶等2 通用性强a. NASTRAN输入/输出格式被许多行业公认为一种标准b. 几乎所有 CAD/CAM 系统都提供了与 NASTRAN 的接口c. NASTRAN 的计算结果经常作为评估其它有限元分析软件精度的参照标准3 经过严格的检验，高度可靠性a. 每一版本发行都要经过 4 个级别，5,000 多个测试题目的考核b. 30 多年的开发与不断改进c. 3、50,000 多个用户的长期工程应用验证d. NASTRAN 已成为许多工业部门法定结构分析软件。
4 强大的用户开发程序－ DMAP关于 DMAP (Direct Matrix Abstraction Programming)a. 为用户提供由 DMAP 语言组成的固定分析流程b. 用户可以根据需要用 DMAP 语言修改与重组新的流程。
5 丰富的文献资料* NASTRAN 线性静力与模态分析指南( NASTRAN Linear Static and Normal Modes Analysis User’s Guide )* NASTRAN 基本动力分析指南( NASTRAN Basic Dynamic Analysis User’s Guide )* NASTRAN 数值方法指南( NASTRAN Nunerical Methods User’s Guide )* NASTRAN 设计敏度与优化指南( NASTRAN Design Sensitivity and Opotimization User’s Guide ) * NASTRAN 气弹分析指南( NASTRAN Aeroelastic Analysis User’s Guide )* NASTRAN 热分析指南( NASTRAN Thermal Analysis User’s Guide )* NASTRAN 超单元分析指南( NASTRAN Superelement Analysis User’s Guide )* NASTRAN DMAP和数据库应用指南(NASTRAN DMAP and Database Application User’s Guide) * NASTRAN 非线性分析指南( NASTRAN Nonlinear Analysis User’s Guide )6 主要缺点(1) Nastran 只是一个求解器，没有自己的前后处理。
NAstran_DMAP培训资料
打印输出OUTPUTPrinted OUTPUT
How to get information into the program
– 如何读写矩阵
– 用标准输出打印输出数据Calculating and printing data using standard output
How to read and write Matrices
有效参数类型如下Allowable Types of Parameter are as follows:
– 整型Integer ，(I) - 1 – 单精度实型 (RS) Real-single precision ， - 1.23 – 双精度实型Real-double precision (RD) - 1.23D-01 – 单精度复型Complex-single precision， (CS) - (1.0,.12)= 1. + .12i – 双精度复型Complex-double (CD) precision - (1.3d3,1.23D04) – 字符型Character ，(Chari) – 其中，i为字符数where i is the number of
information stored in the database (SEID, PEID, MPC, SPC, etc)
Two-Day DMAP Notes prepared 2021/2/27
10 Page 10
参数（续）
Parameters (Cont)
参数是取单值的可变量Parameters are variables with a single value
– 一条重要定理是：输出辆次。通常，一个矩阵或表格用于 输出仅一次。如果要在一个DMAP模块中试图建立一个已 经建立好的矩阵，将出现致“FATAL”信息。An important rule is
基于Nastran的混联机床动力学研究及仿真
２ 动力学方程 的建立
并 联 机 床 动 力 学 主 要 是 研 究 并 联机 床 的 运 动 和 作 用 力之 问 的关 系 ，它 包括 正 解 和 逆 解 两 类 问 题 ，正 解 问题 即 已知 输 入 力 求其 输 出运 动 ，逆 解
问 题 即 已 知输 入 运 动 求 其 输 出力 。 由于 并联 机 床
同 时 也 为 控 制 提 供 分 析 的 手 段 和 方 法 ，需 要 建 立 有 效 的 动 力 学 模 型 。凯 恩 方 法 由于 不 出现 理 想 约
束 反 力 ，不 使 用 动 力学 函数 ， 只需 进 行 矢 量 的 点
组 成 。三 杆 平 行 机构 两 端 分 别 通 过 虎 克铰 与滑 块
及 运动 平 台 相连 ，即 由一 个 移动 副 （ ） 两 个转 Ｐ 和
了 一定 的 限 制 。 日前 ，并 联机 床 一 个重 要 发 展 趋 势 是采 用并 联 和 串联 的 混联机 构 ， 别实 现平 动和 分 转 动 。 其 中， 以可 实 现 平 动 的 三 自 由度并 联 机 构
问小 ，控 制 困 难能 不 足 ，使其 在 实 际 应用 中受 到
动平 台 、三 杆 行机 构 ，驱 动 杆及 水 平 滑 块 等 组
成 。该 结 构 具 有 三 个运 动 分 支 ，两 驱 动 杆 各 自通
过虎 克铰分 别 与 固定平 台及运 动平 台相 连 ， 每个 即 驱动 杆 分 支 由两 个转 动 副 （ 和 一个 移 动 副 （ ） Ｔ） Ｐ
作 为基 本 构 型 ，辅 以 串联 机 构 实 现 转 动 自由 度 的 混联构 型 ，已经 成为研 究 的新热 点 ［２ １１ ，。
Nastran 基础培训6_基本单元库
第六章Nastran 的基本单元库一、概述1 基本NX NASTRAN 单元使用NX Nastran单元一般需注意以下方面：* 对于模型中的所有单元，都应具有唯一的单元标识号EID。
绝不能按不同单元类型重复使用单元号。
* 单元矩阵的形成与节点排序无关(指单元矩阵中的元素会随着节点排序的改变而自动调整位置)。
* 每个单元有它自己的单元坐标系，这类坐标系是由连接次序或由其他单元数据定义的。
单元的输出量（例如单元力或应力）是以单元坐标系输出的。
* UGS 公司会不断地增强和改善NX Nastran 单元库的质量，因此，用户可以测试计算结果在本软件的序列版本间的变化（对于同样的模型）。
关于NX Nastran 单元的更详细说明可参看《NX Nastran Quick Reference Guide》第5 章。
二、各类单元的简要说明1. 标量单元，也称0 维单元* 所有标量单元都在结构模型两个自由度间或一个自由度和“地面”间来定义* 标量单元刚度由用户直接定义，静力分析中的标量单元如下：标量弹簧单元：CELAS 1，CELAS 2，CELAS 3，CELAS 4；标量质量单元：CMASS 1，CMASS 2，CMASS 3，CMASS 4 四种形式标量弹簧元，格式如下：说明：CELAS 1 和CELAS 3 性质卡(PELSA) 的格式如下：例题问题：弹簧一端固定，另一端受10 磅轴力，弹簧轴向刚度(K) 为100 磅/英寸，求：结点1202 的位移：模型数据卡为：* NASTRAN 101 静力分析中，PARAM，AUTOSPC,YSE 可自动约束不相关自由度。
* 阻尼(第8 字场GE) 不适于静力分析，未计入* 第9 字场应力系数S是可选，用关系式σ= S * P（P 为单元内力），直接计算弹簧应力。
默认为0.0，不计算应力。
* 将CELAS2 卡上G1 和G2 顺序倒过来，则单元力的符号也反号。
部分输出结果：2. 线单元线单元，也称一维单元，用于表示杆和梁性质；* 杆单元支持拉、压和轴向扭转，但不允许弯曲；* 梁单元则包括弯曲，NX NASTRAN 有三种梁元；CBAR - 简单梁元，梁剖面剪心和形心吻合，不能用于具有翘曲的梁CBEAM - 复杂梁元，具有CBAR的全部能力，允许锥形剖面性质，非吻合的形心和剪心，以及剖面的翘曲;CBEND - 常曲率半径(圆弧) 简单曲梁元(1) 杆单元(CONROD)CONROD 单元，连接两结点，允许承受轴向力和绕轴向的扭转不需单元性质卡，定义多个不同性质杆单元CONROD 格式如下：说明：扭转应力系数C 用于计算扭矩引起的扭转应力(2) 杆单元(CROD)* CROD 单元同CONROD 单元* CROD 有单独的性质卡(PROD) 定义多个有同样性质的杆单元时，用CROD 卡。
MSCNastran操作与实战培训教程分解
MSCNastran操作与实战培训教程分解随着工程技术的不断发展和进步，越来越多的企业开始采用MSCNastran这款优秀的有限元分析软件来进行机电产品的设计及分析，它是目前世界公认的有限元分析软件中最为优秀和实用的一款软件之一。
因此，对于想要真正深入学习MSCNastran软件的人来说，必须要进行一些系统的操作与实战培训，并且对于这个软件的分解也是非常必要的。
MSCNastran的操作教程1.软件的安装首先要进行的操作就是把MSCNastran软件进行安装，因此，在进行安装操作的时候，首先要确认自己的电脑是否符合安装的要求，再选择合适的安装路径，最后根据安装向导进行安装。
2.软件的集成安装完成后，需要运行MSCNastran软件并将其集成到自己的工程中，这个过程需要掌握软件的使用方法、操作步骤、及相关问题的解决方案等。
3.进行模型的建立建立模型是一项非常重要的操作，该操作需要熟知MSCNastran软件的各种建模方法，如块模型法、无限域法、及高级建模技术等，并对这些方法进行深入理解与掌握。
4.进行单元网格的划分模型创建完成后，需要进行单元网格的划分，这个过程必须要掌握MSCNastran中单元网格划分的方法及相关的技术。
5.进行分析的设置分析的设置是在进行有限元分析前必须进行的操作，需要按照一定的流程和步骤进行分析的设置，并对其进行相关的参数配置，使之达到最理想的分析效果。
6.进行模型的优化在进行模型优化时，需要掌握MSCNastran的多种优化技术和方法，如模型的形状优化、参数优化、及约束优化等，并根据模型的实际情况进行优化处理。
MSCNastran的实战培训MSCNastran的实战培训是一项非常重要的教学内容，通过实际的操作与实验，可以让学习者更直观地了解软件的操作方法和技巧，并且可以熟悉真实的工程场景，更好的实现软件的应用。
实战教学需要以实际的机电产品为样本，使用MSCNastran软件进行分析和优化处理，让学员通过实际的操作和实验加深对工程实践的认识，掌握软件的实用方法和技巧。
Natran官方培训教程Nastran静力分析79章
二维正交异性材料（MAT8）
二维正交异性材料： 平面应力—应变关系
横向应力—横向应变关系
Natran官方培训教程Nastran静力分 析79章
MAT8卡只适用于板（壳）单元，格式如下
名称 MID E1 E2 MU12 G12 G1Z G2Z RHO Ai TREF Xt、Xc
与 G1 结 点 同 一 面 上 的 对 角 结 点 编 号 ， 仅 对 于 体 单 元 CHEXA 和 CPENTA才要求的。对于CPENTA单元的三角面是不要求的。
参考面至底面之距(实数)。
单位面积非结构质量(实数)。
胶接材料允许剪应力(实数>0.0)。
破坏准则识别码（BCD值）：FT = HILL，HILL准则；FT = HOFF， Hoffman准则；FT = TSNI，Tsai-Wu准则；FT =STRN，最大应变破坏准 则。
参考温度(实数)。
叠层排列方式识别码（BCD值）：LAM = SYM，对称铺层，仅需输入半铺 层；LAM为空白，需输入全部层数据。
不同层的标识号ID，各层是以底层为1号依次定义的。
各铺层的厚度(实数)。
每层纵向与单元材料轴的夹角(实数)。
应力或应变输出请求（YES或NO）。
Natran官方培训教程Nastran静力分 析79章
第8章
静力载荷
Natran官方培训教程Nastran静力分 析79章
概述
。 Nastran中，每一类载荷可以单独或以任何线性组合形式施加给结构 集中力和力矩
参考温度(实数)。
分别为纵向拉伸、压缩时的允许应力或允许应变 (实数>0.0)。 分别为横向拉伸、压缩时的允许应力或允许应变 (实数>0.0)。 允许的面内剪切应力或应变(实数>0.0)。
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DAREA或SPCD入口
指定表的号
（续）
TLOAD2
载荷作用的起止时间
载荷集的组合－DLOAD卡
整体比例因子
频率 相位角
第2个载荷的比例因子 及TLOAD标识号
（续）
DAREA卡
Grid number
Component号
比例因子
LSEQ卡
定义作为动态载荷来应用的静态载荷。 通过LOADSET工况控制命令来选中LSEQ模型数据卡 包含一个DAREA卡，以表明是和TLOAD卡一起作用的载荷集。
模态法的特点：模态截断。一般模态法并不需要计算所有的 模态，对于动力响应计算，经常仅需要最低的几阶模态就 足够了。
（续）
PARAM，LFREQ 给出保留模态频率的下限 PARAM，HFREQ 给出保留模态频率的上限 PARAM，LMODES 给出被保留的最低频率模态的数量。 载荷卡片：
时变载荷 TLOAD1（与表联用）
TSTEP, 100, 100, 4.0E-4, 1 ENDDATA
输出跳跃因子
时间步数 作用时间
三、频率响应分析
频率响应分析是计算在稳态振动激励作用下结构动力响应 的一种方法（比如偏心旋转部件在一组转动频率下的旋转 分析）。
在频率响应分析中，激励载荷是在频域中明确定义的，所 有外力在每一个指定的频率上都是已知的。而力的形式可 以是外力、也可以是强迫运动。
（续）
SOL 109
TIME 30
CEND
TITLE= TRANSIENT RESPONSE WITH TIME DEPENDENT PRESSURE
AND POINT LOADS
SUBTITLE= USE THE DIRECT METHOD
ECHO= PUNCH
SPC= 1
SET 1= 11, 33, 55
直接瞬态响应中的阻尼
B B1 B2 G K1 1 GEKE
W3
W4
（续）
G＝整体结构的阻尼系数（PARAM，G） W3＝感兴趣的整体结构阻尼转化频率－弧度/秒（PARAM， W3） W4感兴趣的单元结构阻尼转化频率－弧度/秒（PARAM， W4） KE＝单元刚度矩阵 由于瞬态分析不允许出现复系数。所以，结构阻尼通过等 效的粘性阻尼来施加。即PARAM，G和PARAM，W3同时 定义。
DISPLACEMENT= 1
SUBCASE 1
DLOAD= 700 $ SELECT TEMPORAL COMPONENT OF TRANSIENT LOADING （必须）
LOADSET= 100 $ SELECT SPACIAL DISTRIBUTION OF TRANSIENT LOADING（可选）
（续）
静态载荷标识
例：
与TLOADi中对应
温度载荷标识
（续）
该结构受到随时间变化的激励作用：1磅/平方英寸的压力 载荷作用在整个板的表面，以250HZ的频率变化；一个50 磅的力加在顶端的角上，其变化频率也是250HZ，但与压 力载荷有180度的相位差。两个时间的动力载荷都只持续 作用0.008秒。作用g=0.06的结构阻尼，并把它转化为频 率为250HZ的等效粘性阻尼。对该结构进行0.04秒的瞬态 分析。
TSTEP= 100 $ SELECT INTEGRATION TIME STEPS
（必须）
$
（续）
BEGIN BULK PARAM, COUPMASS, 1 PARAM, WTMASS, 0.00259 $ 3 PERCENT AT 250 HZ. = 1571 RAD/SEC. PARAM, G, 0.06 PARAM, W3, 1571. $ APPLY UNIT PRESSURE LOAD TO PLATE
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结构动力学分析
一、模态分析 求解器：103 质量矩阵形式：MSC认为耦合质量比集中质量更精确，在
动力分析里出于对计算速度的考虑，更倾向于使用பைடு நூலகம்中质 量。 使用方法：用PARAM，COUPMASS，1选择耦合质量； 缺省为集中质量。 求解方法：推荐的Lanczos方法。 EIGRL卡片
二、瞬态响应分析
分析目的：计算时变激励载荷作用下结构的动力行为。 载荷的形式可以是外力或强迫运动。
两种数值方法：直接法和模态法。直接法对全部耦合的 运动方程进行直接数值积分来求解；而模态法则是利用 结构的振型来对耦合的运动方程进行缩减和解耦，然后 再由单个模态响应的叠加得到问题的最终解答。
求解器：直接法 SOL 109；模态法 SOL 112
与瞬态分析一样，也有两种方法供选用：直接法和模态法。 对应的求解器为SOL108、SOL111。
（续）
激励的定义：与瞬态响应中TLOAD对应，在频率响应中 为RLOAD。其中RLOAD1是按照实部与虚部的形式来定 义频变载荷；RLOAD2按幅值和相位的形式来定义频变载 荷。
几点考虑：如果激励的最高频率比系统的最低谐振频率小 得多，那么使用静态分析就足够了；阻尼很小的结构在激 励频率接近于谐振频率的时候，会表现出很大的动力响应。 在这样的问题中，模型上一个小的改动（或仅换一台电脑 来计算）都可能产生响应的明显变化；如果希望对峰值响 应进行充分的预测，必须使用足够好的频率步长（Δf）。 对每个半能带宽至少使用5个点。
$
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 INTERGRATION TIME STEPS
$
LSEQ, 100, 300, 400
$ PLOAD2, 400, 1., 1, THRU, 40
$（静态载荷）
$ VARY PRESSURE LOAD (250 HZ)
TLOAD2, 200, 300, , 0, 0., 8.E-3, 250., -90.
$ APPLY POINT LOAD OUT OF PHASE WITH PRESSURE LOAD