Презентация на тему "Моделирование для динамического анализа"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Раздел 2

  Моделирование для динамического анализа

• 
  Слайд 2

  Раздел 2. Моделирование для динамического анализа

  КОМПОНЕНТЫ ВХОДНОГО ФАЙЛА MSC.Nastran……………….………… 2 - 3 ФОРМАТ РАДЕЛА BULK DATA ВХОДНОГО ФАЙЛА MSC.Nastran.……. 2 - 4 КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ.……………………...…………………… 2 - 5 ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ..……………..………. 2 - 6 РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ И СОСРЕДОТОЧЕННЫЕ МАССЫ..………...………. 2 - 7 КОНЕЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ROD.……………………………….…………………… 2 - 9 РАСПРЕДЕЛЕННАЯ МАССА В MSC.Nastran………………………………. 2 - 11 ЕДИНИЦЫ МАССЫ.……………………………………………………………… 2 - 13 ЗАДАНИЕ МАССЫ..……………………………………….……………………... 2 - 14 ЭЛЕМЕНТ CONM2.…………………………………..…………………………… 2 - 16 ОСНОВНЫЕ ОПЕРАЦИИ НАД НАБОРАМИ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ В MSC.Nastran………………………………….……………………….……………. 2 - 18 СТЕПЕНИ СВОБОДЫ В MSC.Nastran ...……………………………………… 2 - 19 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЕРИФИКАЦИИ МОДЕЛИ..…………………...…….. 2 - 22

• 
  Слайд 3

  Компоненты входного файла MSC.Nastran

  Операторы FMS и NASTRAN – назначения файлов и задание системных параметров Executive Control Section – задание типа решения, выделяемого времени, параметров диагностирования CEND – оператор- “разделитель” Case Control Section – формирование перечня выводимых результатов, инициализация некоторых операторов Bulk Data Section BEGIN BULK - оператор- “разделитель” Bulk Data Section – описание расчетной модели, параметров решения ENDDATA - оператор- “разделитель”

• 
  Слайд 4

  Формат раздела BULK DATA входного файла MSC.Nastran

  Формат с фиксированной длиной поля GRID^^^^2^^^^^^^3^^^^^^^1.0^^^^^-2.0^^^^3.0^^^^^^^^^^^^^316 “Свободный” формат, этот же оператор GRID,2,3,1.0,-2.0,3.0,,316 Репликаторы для повторного ввода Исходная запись: GRID,1,,0.,0.,0.,,126 =, *(5),=,=,*(1.),== =(3) Результат: В примерах к данному курсу используются свободный формат и репликаторы.

• 
  Слайд 5

  Конечно-элементный анализ

  В реальном мире существуют не только системы с одной степенью свободы. Конечные элементы используются для моделирования массы, демпфирования и жесткости сложных систем и конструкций. Степени свободы (СС - DOF) – независимые координаты, описывающие перемещения конструкции в любой момент времени. Узлы GRID используются для дискретного моделирования непрерывной структуры. Каждый узел GRID может иметь шесть СС: поступательныевдоль осей X, Y и Z и вращательные относительно осей X, Y и Z. Взаимосвязь перемещений осуществляется путем соответствующих матричных преобразований.

• 
  Слайд 6

  Обычно используемые упругие элементы

• 
  Слайд 7

  Распределенная и сосредоточенная массы

  Распределенная масса в общем случае более точно описывает массовые свойства, нежели сосредоточенная. Сосредоточенная масса предпочтительнее для вычисления скорости при динамическом анализе. Задание “распределенной” формулировки матрицы масс PARAM, COUPMASS, 1 – выбор “распределенной” формулировки “По умолчанию” – “сосредоточенная” формулировка Сосредоточенную и распределенную массы могут иметь элементы: BAR, BEAM, CONROD, HEXA, PENTA, QUAD4, QUAD8, ROD, TETRA, TRIA3, TRIA6, TRIAX6, TUBE Только сосредоточенную массу могут иметь элементы: CONEAX, SHEAR Только распределенную массу могут иметь элементы: BEND

• 
  Слайд 8
  

  Сосредоточенная масса имеет только диагональные, поступательные компоненты (вращательных нет). Распределенная масса имеет как недиагональные поступательные, так и вращательные компоненты для элементов BAR (за исключением “торсионных”), BEAM и BEND. Игнорирование инерционных свойств может сказываться на результатах анализа механизмов с малой массой.

• 
  Слайд 9

  Конечный элемент ROD

  Матрица жесткости: “Классическая” связанная масса:

• 
  Слайд 10
  

  Сосредоточенная масса в “классической” формулировке (совпадает с формулировкой MSC.Nastran): Распределенная масса (формулировка MSC.Nastran): Поступательные члены соответствуют результату осреднения сосредоточенной массы и “классической” связанной массы.Такое осреднение признано лучшим для элементов ROD и BAR.

• 
  Слайд 11

  Распределенная масса в MSC.Nastran

  Рассмотрим стержень Точное значение частоты собственных колебаний (первая форма колебаний) L

• 
  Слайд 12
  

  Различные аппроксимации Сосредоточенная масса “Классическая” связанная масса MSC.Nastran Распределенная масса

• 
  Слайд 13

  Единицы массы

  MSC.Nastran предполагает согласованность единиц. ВЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ВНИМАТЕЛЬНЫ. При необходимости вместо единиц массы могут быть использованы единицы веса. Затем с помощью оператора PARAM,WTMASS вес преобразуется в массу. Преобразование “вес - масса”: Масса = (1/G) · Вес (G = ускорение свободного падения) Плотность = (1/G) · Удельный вес Оператор PARAM,WTMASS, выполняет преобразование с коэффициентом = 1/G. По умолчаниюкоэффициент =1,0. Пример: При G = 386,4 in/sec2 надо задать PARAM, WTMASS, 0.00259 Оператором PARAM,WTMASS инициализируется однократное преобразование веса в массу (включая MASSi, CONMi и неконструкционные массы). Не используйте “смесь” массовых и весовых характеристик. Используйте либо массу, либо вес.

• 
  Слайд 14

  Задание массы

  Плотность материала Операторы MATi Скалярная масса CMASSi, PMASS “Узловые” массы CONM1 (матрица масс 6x6) – необходимо задать только половину данных, т.к. предполагается симметричность матрицы. CONM2 (сосредоточенная масса)

• 
  Слайд 15
  

  Неконструкционная 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.

• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17
  
• 
  Слайд 18

  Основные операции над наборами степеней свободы в MSC.Nastran

  MSC.Nastran Quick Reference Guide:

• 
  Слайд 19

  Степени свободы в MSC.Nastran

• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21
  
• 
  Слайд 22

  Рекомендации по верификации модели

  PARAM, GRDPNT, V1 (V1 > 0) Вычисление массо-инерционных характеристик PARAM, USETPRT, V1 (V1 = 0, 1 или 2) Вывод таблиц наборов MSC.Nastran Проверка наличия жестких тел и равновесия с использованием модулей DMAP Alters Инженерное чутье