Nastran静力分析10-12章
MSCNastran软件介绍详尽版
作为世界CAE工业标准及最流行的大型通用结构有限元分析软件, MSC.NASTRAN的分析功能覆盖了绝大多数工程应用领域,并为用户提供了方便的模块化功能选项,MSC.NASTRAN的主要功能模块有:基本分析模块(含静力、模态、屈曲、热应力、流固耦合及数据库管理等)。
动力学分析模块、热传导模块、非线性分析模块、设计灵敏度分析及优化模块、超单元分析模块、气动弹性分析模块、 DMAP用户开发工具模块及高级对称分析模块。
除模块化外, MSC.NASTRAN还按解题规模分成10,000节点到无限节点,用户引进时可根据自身的经费状况和功能需求灵活地选择不同的模块和不同的解题规模, 以最小的经济投入取得最大效益。
MSC.NASTRAN及MSC的相关产品拥有统一的数据库管理,一旦用户需要可方便地进行模块或解题规模扩充, 不必有任何其它的担心。
MSC.NASTRAN以每年一个小版本, 每两年一个大版本的速度更新, 用户可不断获得当今CAE发展的最新技术用于其产品设计。
目前MSC.NASTRAN的最新版本是1999年发布的V70.5版。
新版本中无论在设计优化、 P单元、热传导、非线性还是在数值算法、性能、文档手册等方面均有大幅度的改进或突出的新增功能。
以下将就MSC.NASTRAN不同的分析方法、加载方式、数据类型或新增的一些功能做进一步的介绍:⒈静力分析静力分析是工程结构设计人员使用最为频繁的分析手段, 主要用来求解结构在与时间无关或时间作用效果可忽略的静力载荷(如集中/分布静力、温度载荷、强制位移、惯性力等)作用下的响应, 并得出所需的节点位移、节点力、约束(反)力、单元内力、单元应力和应变能等。
该分析同时还提供结构的重量和重心数据。
MSC.NASTRAN支持全范围的材料模式,包括: 均质各项同性材料,正交各项异性材料, 各项异性材料,随温度变化的材料。
方便的载荷与工况组合单元上的点、线和面载荷、,热载荷、强迫位移,各种载荷的加权组合，在前后处理程序MSC.PATRAN中定义时可把载荷直接施加于几何体上。
NX_Nastran_超单元指南
NX Nastran 超单元用户指南(第9 - 11 章)目录NX Nastran 超单元用户指南第9 章动力分析中的超单元■动力减缩过程的说明 (217)■用于超单元的减缩方法 (158)❑静力凝聚 (Guyan 减缩) (158)❑动力减缩 (159)❑固定边界动力减缩 (163)❑对超单元 2 的数据恢复演示 (175)❑对超单元 1 重复同一过程 (175)❑自由–自由动力减缩 (176)❑混合边界动力减缩 (177)❑在 C- 和/或 R- 集中有外部自由度时的 CMS (177)第10 章动力减缩的输入和输出■动力减缩的情况控制 (196)❑对于动力减缩的情况控制 (196)■单级动力减缩 (199)❑用于主模型数据超单元的单级动力减缩模型数据 (199)❑主模型数据超单元的单级动力减缩的例子 (201)❑文件 cantbeam.dat - 本例的输入模型 (203)❑文件 seg10_a.dat –超单元的静力减缩 (203)❑文件 seg10_b1.dat –超单元的固定边界 CMS (205)❑文件 seg10-c1 - 超单元的自由–自由 CMS (207)❑文件 seg10_d1.dat –混合边界 CMS (209)❑对于使用 PARTs 的单级动力减缩的模型数据项 (211)❑对于使用 PARTs 的单级动力减缩的例子 (213)❑文件 cantp1.dat - 对于 PART 1 的模型数据 (214)❑文件 cantp2.dat - 对于 PART 2 的模型数据 (214)❑文件 seg10p_a.dat –使用 PARTs 的静力减缩 (215)❑文件 seg10p_b1.dat - 使用 PARTs 的固定边界 CMS (217)❑文件 seg10p_c1.dat - 使用 PARTs 的自由–自由 CMS (221)❑文件 seg10p_d1.dat - 使用 PARTs 的混合边界 CMS (224)■多级动力减缩 (226)❑对于多级动力减缩的模型数据项 (226)❑对于没有 PARTs 的模型的多级动力减缩 (227)❑存在 PART 超单元时的多级动力减缩的模型数据项 (235)❑使用 PARTs 的多级 CMS 的例子 (238)第11 章超单元上的动力载荷■如何定义超单元上的动力载荷 (242)❑用 LOADSET –LSEQ 定义超单元上的动力载荷 (242)❑超单元动力载荷的演示例 (244)附录 A参考资料■参考资料 (252)索引■ NX Nastran 超单元用户指南 (253)第9 章动力分析超单元介绍■动力减缩过程介绍■用于超单元的减缩方法9.1 动力减缩过程介绍作者注：本章说明了在动力分析中使用的超单元减缩过程。
MSC_Nastran模块介绍_2012
MSC Nastran 模块功能介绍1.MSC Nastran Basic 1003 （License文件中的授权特征名：NA_NASTRAN）MSC Nastran基本模块，功能包括线性静力分析、模态分析及屈曲分析。
MSC Nastran 基本模块求解规模无节点限制，可对多种单元、材料、载荷工况进行评估，实现线性静力分析（包括屈曲分析）和模态分析（包含流固偶合即虚质量方法和水弹性方法）。
线性静力分析，预测结构在静力条件下的线性响应（位移、应变、应力），即小变形和不考虑非线性因素的情况，包括屈曲分析（稳定性分析）。
模态分析能了解结构的固有频率（振动模态）特征，帮助评估结构的动力特性。
2. MSC Nastran Dynamics 1025 （License文件中的授权特征名：NA_Dynamics）结构动力学分析是MSC Nastran的主要强项之一，它具有其它有限元分析软件所无法比拟的强大分析功能。
MSC Nastran动力学分析功能包括: 正则模态，复特征值分析，频率及瞬态响应分析，随机响应分析，冲击谱分析等。
3. MSC Nastran Connectors 10002 （License文件中的授权特征名：NA_Connectots）MSC Nastran连接单元，可以模拟点焊，铆接，螺栓连接等。
允许创建点-点，点-面，面-面连接。
可以用焊接单元将任意的两个部件的网格连接在一起，并自动处理与任意类型单元之间的连接。
4. MSC Nastran ADAMS Integration 10233 （License文件中的授权特征名：NA_ADAMS_Integration）MSC Nastran 与ADAMS的接口，使用ADAMS进行柔性体分析时，需导入MSC Nastran计算所生成的模态中性文件，MSC Nastran ADAMS Integration可使MSC Nastran 计算生成ADAMS所需要的柔性体模态中性文件。
MSC.Nastran软件介绍(详尽版)
作为世界CAE工业标准及最流行的大型通用结构有限元分析软件, MSC.NASTRAN的分析功能覆盖了绝大多数工程应用领域,并为用户提供了方便的模块化功能选项,MSC.NASTRAN的主要功能模块有:基本分析模块(含静力、模态、屈曲、热应力、流固耦合及数据库管理等)。
动力学分析模块、热传导模块、非线性分析模块、设计灵敏度分析及优化模块、超单元分析模块、气动弹性分析模块、 DMAP用户开发工具模块及高级对称分析模块。
除模块化外, MSC.NASTRAN还按解题规模分成10,000节点到无限节点,用户引进时可根据自身的经费状况和功能需求灵活地选择不同的模块和不同的解题规模, 以最小的经济投入取得最大效益。
MSC.NASTRAN及MSC的相关产品拥有统一的数据库管理,一旦用户需要可方便地进行模块或解题规模扩充, 不必有任何其它的担心。
MSC.NASTRAN以每年一个小版本, 每两年一个大版本的速度更新, 用户可不断获得当今CAE发展的最新技术用于其产品设计。
目前MSC.NASTRAN的最新版本是1999年发布的V70.5版。
新版本中无论在设计优化、 P单元、热传导、非线性还是在数值算法、性能、文档手册等方面均有大幅度的改进或突出的新增功能。
以下将就MSC.NASTRAN不同的分析方法、加载方式、数据类型或新增的一些功能做进一步的介绍:⒈静力分析静力分析是工程结构设计人员使用最为频繁的分析手段, 主要用来求解结构在与时间无关或时间作用效果可忽略的静力载荷(如集中/分布静力、温度载荷、强制位移、惯性力等)作用下的响应, 并得出所需的节点位移、节点力、约束(反)力、单元内力、单元应力和应变能等。
该分析同时还提供结构的重量和重心数据。
MSC.NASTRAN支持全范围的材料模式,包括: 均质各项同性材料,正交各项异性材料, 各项异性材料,随温度变化的材料。
方便的载荷与工况组合单元上的点、线和面载荷、,热载荷、强迫位移,各种载荷的加权组合，在前后处理程序MSC.PATRAN中定义时可把载荷直接施加于几何体上。
NASTRAN动力分析指南
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。
基于nxnastran对飞机主起车架在刹车转弯过程中的静力分析
nn o-pe rfection R&DI基于NX Nastran对飞机主起车架在刹车转弯过程中的静力分析文/陈和潮折世强高养护陈大治航空、航天、船舶、汽车、工程机械、建筑等许多行业的产品都涉及到结构，通常产品的好坏是通过对结构的性能进行评价而得到的结论。
判定一个结构好与坏的判据非常多，比如，外观的美观程度，功能实现情况，结构的可靠性、安全性、寿命、稳定性等都是判定一个结构好坏的主要依据。
在实际工程中，通常从结构的静力学，动力学、破坏力学、热力学、噪声等几个方面着手对结构性能进行评价。
结构性能分析通常采用以下三种方式：试验与实验测定、理论与数值分析、理论分析与实验测定相结合的综合分析等。
工程中的结构通常比较复杂，最常用的方法为数值分析方法。
工程上常用的数值分析方法主要包括：有限单元法、有限差分法和边界元法。
最通用、最常用、最成熟的当属有限单元法，简称有限元法（FEM，Fi ni t e El em ent s M et hod）。
在此，我们将采用有限元法对某飞机主起车架在飞机刹车转弯这一过程进行有限元的静力分析，在此简称有限元分析（FEA，Fi ni t eEl ement A nal ysi s）。
以获得该主起车架在特定的环境下力学性能参数，了解该主起车架几何机构是否满足使用要求，通过对仿真结果的查看可以指导结构设计，进而优化结构，使得该主起车架在满足使用要求的前提下具有最优化的几何结构。
从而帮助设计人员对飞机起落架主起车架的设计做出正确的评价。
主起车架在刹车转弯过程中的静力计算理论关键理论基础所谓静力分析就是不考虑时间和惯性效应，根据结构所承受的静态载荷和结构本身的刚度计算结构的变形和应力。
结构的变形和载荷的关系体现结构的刚度，应力的分布与大小体现了结构的强度。
静力分析的对象一般分为受约束的结构体和自由运动的结构体。
自由运动的结构一般存在惯性，对于静力问题，为了排除惯性因素，需要进行惯性的释放。
Nastran静力分析1-3章讲解
模型几何
MSC/NASTRAN中，模型几何用结点定义
结构结点加载而移动
结构模型每一结点有六个可能位移（自由度）
三个移动(在X、Y和Z方向)和三个转动(关于X、Y和Z轴)
有限单元
Nastran中，单元名前字母C是表“connection”
■ 弹簧元（性质如简单拉伸或扭转弹簧）
CELAS1～4
■ 线单元（性质象杆、棒或梁） 杆元： CROD，CONROD
服务方式
1）热线咨询服务
2）遍布世界各地的MSC办事处 3）定期与专门培训 4）定期召开MSC用户会议 5）网上服务
第 1 章 MSC.NASTRAN
1 NASTRAN与MSC/NASTRAN
NASTRAN 程序由来
1) NASTRAN (NAsa STRuctural ANalysis）是一个大
6)设计敏度分析与结构优化
l 设计敏度分析 l 多约束结构优化
7) 通用矩阵运算
l 运用DMAP修改MSC/NASTRAN固定流程 l 建立用户自己的有限元求解系列
8) 特殊分析功能
l l l 声响分析 流体与结构耦合分析 循环对称分析
l 层复合材料分析
5 MSC/NASTRAN的前后处理
1、 MSC公司提供的
L u 3 u 2 0.01167 0.005 0.0006667 L L 10
1) (1) σ( 106 ×(-5) × 10-4 = - 5000 (磅 / 英寸) 2 el = Eε el = 10 ×
2) ( 2) σ( 106 ×(-6.667) × 10-4 = - 6667 (磅 / 英寸) 2 el = Eε el = 10 ×
(2) 静力载荷包括：
Nastran计算的几点经验总结（FatalMessage121110126062etc.）
Nastran计算的几点经验总结（FatalMessage121110126062etc.）第一篇：Nastran计算的几点经验总结(Fatal Message 1211 1012 6062 etc.)Nastran计算的几点经验总结(Fatal Msg 1211 1012 6062 etc.)[i=s] 本帖最后由 guqinor 于 2010-10-5 16:21 编辑 [/i] 最近完成了一个有限元模型的计算分析，模型有10余万个自由度，对于静分析来说，其实也不算大模型，但对于超过5000个时间步的时域分析来说，因为要输出所有的节点和单元信息，比如位移、速度、加速度和应力等，鉴于输出的结果文件非常大，故认为它是大模型了。
在这里写几个模型分析中遇到的问题及相应的解决办法与大家分享，这些问题主要是由计算规模引起的。
主要问题包括：[u]数据库溢出[/u]，[u]F06文件过大[/u]，[u]局部坐标下建立MPC[/u]等。
主要Fatal Msg编号：[u]1221[/u]，[u]1012[/u]，[u]606[/u]2。
[b]一、Scratch DBset 不够用，计算非正常终止[/b][b]f06文件的错误提示（一）：[/b] *** USER FATAL MESSAGE 1221(GALLOC)THE PARTITION OF THE SCRATCH DBSET USED FOR DMAP-SCRATCH DATABLOCKS IS ER INFORMATION: THE DMAP SCRATCH PARTITION WILL NOT SPILL INTO THE 300-SCRATCH ER ACTION: 1.SET NASTRAN SYSTEM(151)=1, OR 2.INCREASE THE NUMBER OF MEMBERS, AND/OR THEIR MAXIMUM SIZE, FOR THE SCRATCH DBSET ON-THE “INIT” STATEMENT.[b]说明：[/b] 临时性数据库SCRATCH DBSET 满了，需要扩展该数据库规模以满足存储需求。
NX_Nastran__超单元用户指南
下图举例说明了超单元的类型。在图 1-1 中，显示了一个齿轮的一部分。一个齿的物理模型可以作为一个超单元。这一类超单元可以称为原始超单元 － 该超单元的实际几何在模型数据 (bulk data) 中定义。
1.1 为什么使用超单元?
效率是使用超单元的主要理由。一个有限元模型很少只分析一次。通常，模型要一次次的修改和分析。不使用超单元，每次分析都要求解整个模型，导致在短时间内耗费大量的经费。以下是超单元的优点的列表：
减小费用
代替每次求解整个模型，超单元的优点随着处理次数的增加而提高。在重启动时，由于只需要处理受到修改影响的部分结构，这一优点变得明显。这意味着，如果用户事先想到了定义超单元，可能使执行效率比不使用超单元时快 2 到 30 倍 (甚至更多)。采用分区数据库可以控制硬盘的使用并减少单个运行所需的计算机资源，而不会牺牲结果的精度。
*文件seg10p_d1.dat -使用PARTs的混合边界CMS
■多级动力减缩
*对于多级动力减缩的模型数据项
*对于没有PARTs的模型的多级动力减缩
*存在PART超单元时的多级动力减缩的模型数据项
*使用PARTs的多级CMS的例子
第11章超单元上的动力载荷
■如何定义超单元上的动力载荷
*用LOADSET–LSEQ定义超单元上的动力载荷
*超单元动力载荷的演示例
附录A
参考资料■参考资料
索引■NX Nastran超单元用户指南
第一章 介绍和基础
■ 为什么使用超单元?
■ 超单元分析基础
■ 分区求解
■ 静力分析中使用超单元的小例子
基于NX_Nastran的汽车大型冲压件静力分析和优化
基于NX_Nastran的汽车大型冲压件静力分析和优化作者：***来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》2021年第06期摘要：本文以某车型的前门内板为研究对象，利用NX_Nastran软件对前门内板进行合理的网格划分生成为有限元模型，再对该模型进行静力分析，比较不同摆放方式的差异，找出其受力变形区域，对基准点进行优化。
关键词：静力分析;网格划分;基准;重力变形;NX;检具;GD&T中图分类号：U463.8 文献标识码：A0引言汽车的门内板作为大型冲压件，绝大多数整车厂商都是自己开发GD&T（Geometric Dimensioning and Tolerancing，几何尺寸和公差）图纸和检具，对内板上的玻璃导轨安装点（影响玻璃升降异响）和型面轮廓度要求很高。
因此门内板的基准设计和摆放方式非常重要，不同的基准设计和摆放方式会影响内板上的安装孔和型面检测准确性。
本文采用NX_Nastran软件对某车型的前门内板进行有限元静力分析，对不同的摆放方式、基准设计进行求解，然后分析求解结果，以静力变形最小为目标进行优化，以期达到基准设计最优方案。
1前门内板的基准分析某车型的前门内板GD&T图纸基准开发如图1所示。
在GD&T开发过程中，基准选取我们都遵循“N-2-1”原则来限制零件的6个自由度。
“N”一般为零件投影面积最大面上选取的N个主基准点，以限制3个自由度。
随着零件大小、结构的不同，N的数量也不同，不能太多也不能太少。
多了的话就有可能把变形回弹的面强行夹紧产生误差;少的话有可能会支撑不足导致型面下塌。
“2”为次基准，用来定位限制2个自由度;“1”为第三基准，用来固定限制零件的旋转，限制1个自由度。
有孔的零件基准点一般选取孔或者销。
在本案例中选取A1、A2、A3和A4这4个坐标点为基准点，B、C这2个基准孔，这样就完全限制住了X/Y/Z向6个自由度。
设计好前门内板的基准之后，零件在检具上的摆放如图2所示，按照立放、平放2种采用比较多的摆放方案，来比较受到的静力差异。