Презентация на тему MSC.Nastran 102 2001 - 12

- 4
МЕТОДЫ АНАЛИЗА………………......................................................………............ 12 - 5
МЕТОД №1...…………...…………………………………………………………………... 12 -

6
НАБОРЫ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ………........................................................……. 12 - 7
ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ……..………............………………………….................... 12 - 8
УРАВНЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ…………………….... 12 - 9
УРАВНЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ЧАСТОТНОГО ОТКЛИКА…..……………………….. 12 - 10
ЗАМЕЧАНИЕ К МОДАЛЬНОМУ МЕТОДУ...........................................……………... 12 - 11
ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ...…….............................................……………….... 12 - 12
ПАРАМЕТР TYPE……….……………….............................……………………………... 12 - 13
ПРИМЕР: РАЗДЕЛЫ EXECUTIVE И CASE CONTROL……………………………….. 12 - 14
ПРИМЕР: РАЗДЕЛ BULK DATA…………............................................………………. 12 - 15
ПРИМЕР №7A – ПРЯМОЙ АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА С
ВЫНУЖДЕННЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ.……………….…...........………………………. 12 - 16

18
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №7A………………………...……................... 12 – 20
ПРИМЕР №8B –

МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА С
ВЫНУЖДЕННЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ………………………………………………….. 12 - 24
ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №7B…………………..................................…... 12 - 26
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №7B……………………….....................….…12 - 28
ПРИМЕР №8A – ПРЯМОЙ АНАЛИЗ ЧАСТОТНОГО ОТКЛИКА С
ВЫНУЖДЕННЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ………………………………….….…...…….. 12 - 32
ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №8A...……………………................................ 12 - 34
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №8A………………...…….......................... 12 - 36
ПРИМЕР №8B - МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЧАСТОТНОГО ОТКЛИКА С
ВЫНУЖДЕННЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ………………………………….….…...……. 12 - 40
ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №8B......……………………............................ 12 - 42
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №8A………………………......................... 12 - 44

подверженных заданным перемещениям, скоростям и ускорениям.
Примеры воздействий: землетрясение (для

анализа переходного процесса), вибрационный стенд с качающейся частотой (для анализа частотного отклика), дорожное воздействие на подвеску колес автомобиля.

скорости или
ускорения (рекомендуемый метод).

2. Метод

большой массы (см. Приложение E)

3. Метод большой жесткости (только вынужденное перемещение,
см. Приложение E)

4. Метод множителей Лагранжа (см. Приложение E)

обсуждается на данном семинаре.

Этот метод предусмотрен в MSC.Nastran

(версия 2001 и дальнейших).

В данном методе вынужденное перемещение моделируется прямым заданием необходимых перемещения, скорости или ускорения с помощью операторов SPC / SPC1 и SPCD в Bulk Data Section.

Интерфейс метода очень близок к интерфейсу вынужденного перемещения в статическом анализе.

задается для степеней свободы из набора S-set.

где

⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
+
=
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
s
q
p
p
u
u
K
K
K
K
u
u
B
B
B
B
u
u
M
M
M
M
s
f
s
f
ss
sf
fs
ff
s
f
ss
sf
fs
ff
s
f
ss
sf
fs
ff
..
..
.
.

быть решено относительно перемещений F-set:



Затем из второго матричного уравнения

определяются силы закреплений:

(

)

s

fs

s

fs

s

fs

f

f

ff

f

ff

f

ff

u

K

u

B

u

M

p

u

K

u

B

u

M

+

+

−

=

+

+

[

]

[

]

[

]

⎭

⎬

⎫

+

⎭

⎬

⎫

+

⎭

⎬

⎫

⎩

⎨

⎧

+

−

=

s

f

ss

sf

s

f

ss

sf

s

f

ss

sf

s

s

u

u

K

K

u

u

B

B

u

u

M

M

p

q

..

..

..

..

.

.

.

.

перемещения F-set определяются как



Силы закреплений определяются из следующего выражения

всегда включать остаточные векторы в модальное решение.

В настоящее время

остаточные векторы по умолчанию в модальное решение не включаются.

Section используются для идентификации степеней свободы (СС), для которых

задается вынужденное перемещение. Эти операторы активизируются оператором SPC в Case Control Section.
Операторы SPCD в Bulk Data Section используются для задания вынужденных перемещений. Эти операторы инициируются с помощью параметра EXCITEID в операторах TLOADi или RLOADi в Bulk Data Section.
Параметр TYPE в операторах TLOADi или RLOADi в Bulk Data Section определяет тип вынужденного перемещения (собственно перемещение, скорость или ускорение).
Оператор PARAM, RESVEC, YES должен быть использован для инициализации метода остаточных векторов. (В будущих версиях MSC.Nastran предполагается инициировать этот метод по умолчанию.)

TLOADi в Bulk Data Section или в поле 8

оператора RLOADi в Bulk Data Section:






При буквенном обозначении, для краткости, название типа воздействия можно сократить даже до одной буквы.

for Direct Enforced Motion SUBTITLE=Modal Frequency Response Analysis $ SPC

=1 METHOD =10 FREQUENCY=20 $ SET 1 = 1000,1001 ACCELERATION(SORT2,PRINT,PHAS)=1 $ SUBCASE 1 LABEL=Unit Acceleration in x-Direction DLOAD=100 $ SUBCASE 2 LABEL=Unit Acceleration in y-Direction DLOAD=200 $

$

2% Structural Damping SPC1, 1, 3456, 1000 $ z-Displ. and Rotations are fixed SPC1, 1, 12, 1000 $ x- and y-Accelerations are prescribed $ $ Modal Reduction EIGRL, 10,, 150. $ Modes up to 150Hz PARAM, RESVEC, YES $ Static Mode Shapes $ $ Base Motion Excitation $ RLOAD1, 100, 1001,,, 10,, A $ Load of Subcase 1: SPCD, 1001, 1000, 1, 1. $ Unit x-Acceleration $ RLOAD1, 200, 1002,,, 10,, A $ Load of Subcase 2: SPCD, 1002, 1000, 2, 1. $ Unit y-Acceleration $ TABLED1, 10 $ Constant for all Frequencies , 0., 1., 100., 1., ENDT FREQ1, 20, 1., 1., 49 $ Frequency Range from 1Hz to 50Hz $ INCLUDE 'tower.bdf' $ Structural Model $ ENDDATA

перемещением
Используя прямой метод, выполнить анализ переходного процесса колебаний модели.

Задано единичное синусоидальное ускорение заделки с частотой 250 Гц в Z направлении. Использовать конструкционное демпфирование g = 0,06, конвертировать его в вязкое на частоте 250 Гц.

30 CEND TITLE = TRANSIENT RESPONSE WITH BASE EXCITATION SUBTITLE = USING

DIRECT TRANSIENT METHOD, NO REDUCTION ECHO = UNSORTED SPC = 200 SET 111 = 23, 33 DISPLACEMENT (SORT2) = 111 VELOCITY (SORT2) = 111 ACCELERATION (SORT2) = 111 SUBCASE 1 DLOAD = 500 TSTEP = 100 $ OUTPUT (XYPLOT) XGRID=YES YGRID=YES XTITLE= TIME (SEC) YTITLE= BASE ACCELERATION XYPLOT ACCELERATION RESPONSE / 23 (T3) YTITLE= BASE DISPLACEMENT XYPLOT DISP RESPONSE / 23 (T3)

YTITLE= TIP CENTER DISPLACEMENT RESPONSE XYPLOT DISP RESPONSE / 33 (T3) $ BEGIN BULK $ $ PLATE MODEL DESCRIBED IN NORMAL MODES EXAMPLE $ INCLUDE ’plate.bdf’ 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

THE BASE $ SPC1, 200, 3, 23 SPCD, 600, 23, 3, 1.0 TLOAD2,

500, 600, , ACCE, 0.0, 0.004, 250., -90. $ $ RBE MASS TO REMAINING BASE POINTS $ RBE2, 101, 23, 3, 1, 12, 34, 45 $ $ SPECIFY INTEGRATION TIME STEPS $ TSTEP, 100, 200, 2.0E-4, 1 $ ENDDATA

перемещением
Используя модальный метод, выполнить анализ переходного процесса колебаний модели.

Задано единичное синусоидальное ускорение заделки с частотой 250 Гц в Z направлении. Использовать конструкционное демпфирование g = 0,06, конвертировать его в вязкое на частоте 250 Гц. Включите в решение остаточный вектор.

30 CEND TITLE = TRANSIENT RESPONSE WITH BASE EXCITATION SUBTITLE = USING

MODAL TRANSIENT METHOD, NO REDUCTION ECHO = UNSORTED SPC = 200 METHOD = 1000 SET 111 = 23, 33 DISPLACEMENT (SORT2) = 111 VELOCITY (SORT2) = 111 ACCELERATION (SORT2) = 111 SUBCASE 1 DLOAD = 500 DLOAD = 500 TSTEP = 100 $ OUTPUT (XYPLOT) XGRID=YES YGRID=YES XTITLE= TIME (SEC) YTITLE= BASE ACCELERATION XYPLOT ACCELERATION RESPONSE / 23 (T3) YTITLE= BASE DISPLACEMENT XYPLOT DISP RESPONSE / 23 (T3) YTITLE= TIP CENTER DISPLACEMENT RESPONSE XYPLOT DISP RESPONSE / 33 (T3) $

BEGIN BULK $ $ PLATE MODEL DESCRIBED IN NORMAL MODES $EXAMPLE $ INCLUDE ’plate.bdf’ 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

, , 10 $ $ APPLY ACCELERATION TO THE BASE $ SPC1, 200,

3, 23 SPCD, 600, 23, 3, 1.0 TLOAD2, 500, 600, , ACCE, 0.0, 0.004, 250., -90. $ $ RBE MASS TO REMAINING BASE POINTS $ RBE2, 101, 23, 3, 1, 12, 34, 45 $ $ SPECIFY INTEGRATION TIME STEPS $ TSTEP, 100, 200, 2.0E-4, 1 $ ENDDATA

перемещением
Используя прямой метод, определите частотный отклик плоской прямоугольной пластины

(модель создана в Примере №1) в диапазоне 20-1000 Гц с шагом 20 Гц. Задается вынужденное перемещение угла пластины амплитудой 0,1. Используйте конструкционное демпфирование g=0,06.

30 CEND TITLE= FREQUENCY RESPONSE DUE TO .1 DISPLACEMENT AT TIP SUBTITLE=

DIRECT METHOD ECHO= UNSORTED SPC= 1 SET 111= 11, 33, 55 DISPLACEMENT(PHASE, SORT2)= 111 $SDISP(PHASE, SORT2)= ALL set 222 = 11 OLOAD= 222 SUBCASE 1 DLOAD= 500 FREQUENCY= 100 $ OUTPUT (XYPLOT) $ XTGRID= YES YTGRID= YES XBGRID= YES YBGRID= YES YTLOG= YES YBLOG= NO

XTITLE= FREQUENCY (HZ) YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT LOADED CORNER, MAGNITUDE YBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT LOADED CORNER, PHASE XYPLOT DISP RESPONSE / 11 (T3RM, T3IP) YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT TIP CENTER, MAGNITUDE YBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT TIP CENTER, PHASE XYPLOT DISP RESPONSE / 33 (T3RM, T3IP) YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT OPPOSITE CORNER, MAGNITUDE YBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT OPPOSITE CORNER, PHASE XYPLOT DISP RESPONSE / 55 (T3RM, T3IP) $ BEGIN BULK $ $ PLATE MODEL DESCRIBED IN NORMAL MODES EXAMPLE $ INCLUDE ’plate.bdf’ PARAM, COUPMASS, 1 PARAM, WTMASS, 0.00259 $ $ SPECIFY STRUCTURAL DAMPING

APPLY UNIT DISPLACEMENT AT TIP POINT $ SPC1, 1, 3,

11 SPCD, 600, 11, 3, 0.1 $ RLOAD2, 500, 600, , ,310, , DISP $ TABLED1, 310, 0., 1., 10000., 1., ENDT $ $ $ SPECIFY FREQUENCY STEPS $ FREQ1, 100, 20., 20., 49 $ ENDDATA

перемещением
Используя модальный метод, определите частотный отклик плоской прямоугольной пластины

(модель создана в Примере №1) в диапазоне 20-1000 Гц с шагом 20 Гц. Задается вынужденное перемещение угла пластины амплитудой 0,1. Используйте конструкционное демпфирование g=0,06. Включите в решение остаточный вектор.

30 CEND TITLE= FREQUENCY RESPONSE DUE TO .1 DISPLACEMENT AT TIP SUBTITLE=

MODAL METHOD ECHO= UNSORTED SPC= 1 SET 111= 11, 33, 55 DISPLACEMENT(PHASE, SORT2)= 111 $SDISP(PHASE, SORT2)= ALL set 222 = 11 OLOAD= 222 SUBCASE 1 METHOD= 1000
DLOAD= 500 FREQUENCY= 100 $ OUTPUT (XYPLOT) $ XTGRID= YES YTGRID= YES XBGRID= YES YBGRID= YES YTLOG= YES YBLOG= NO

XTITLE= FREQUENCY (HZ) YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT LOADED CORNER, MAGNITUDE YBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT LOADED CORNER, PHASE XYPLOT DISP RESPONSE / 11 (T3RM, T3IP) YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT TIP CENTER, MAGNITUDE YBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT TIP CENTER, PHASE XYPLOT DISP RESPONSE / 33 (T3RM, T3IP) YTTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT OPPOSITE CORNER, MAGNITUDE YBTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT OPPOSITE CORNER, PHASE XYPLOT DISP RESPONSE / 55 (T3RM, T3IP) $ BEGIN BULK $ $ PLATE MODEL DESCRIBED IN NORMAL MODES EXAMPLE $ INCLUDE ’plate.bdf’ PARAM, COUPMASS, 1 PARAM, WTMASS, 0.00259 $ $ SPECIFY STRUCTURAL DAMPING

YES EIGRL, 1000, , , 10 $ $ APPLY UNIT DISPLACEMENT

AT TIP POINT $ SPC1, 1, 3, 11 SPCD, 600, 11, 3, 0.1 $ RLOAD2, 500, 600, , ,310, , DISP $ TABLED1, 310, 0., 1., 10000., 1., ENDT $ $ $ SPECIFY FREQUENCY STEPS $ FREQ1, 100, 20., 20., 49 $ ENDDATA