- •Руководство пользователя
- •10.4. Оценка погрешности вычисления напряжений 134
- •1.2. Описание конструкции
- •1.2.1. Системы координат
- •1.2.2. Геометрия модели
- •1.2.3. Конечные элементы
- •1.2.4. Нагрузки
- •1.2.5. Граничные условия
- •1.2.6. Свойства материалов
- •1.3. Структура входного файла msc/nastran
- •1.3.1. Установки nastraNa
- •1.3.2. Секция управления файлами
- •1.3.3. Секция управления выполнением задания
- •1.3.4. Секция управления расчетными случаями
- •1.3.5. Секция исходных данных
- •1.4. Пример модели в msc/nastran
- •1.5. Файлы, создаваемые в процессе решения
- •2. Положения, принятые в msc/nastran
- •2.1. Единицы измерений
- •2.2. Запись символов, целых и вещественных чисел
- •2.3. Свободный, малый и большой форматы полей
- •2.3.1. Малый формат
- •2.3.2. Свободный формат
- •2.3.3. Большой формат
- •2.4. Сетки разбиений и переходные сетки
- •2.5. Создание модели
- •2.6. Использование тестовых моделей
- •3. Ввод координат
- •3.1. Узловые точки
- •3.2. Скалярные точки
- •3.3. Системы координат
- •3.3.1. Ввод ортогональной системы координат
- •3.3.2. Ввод цилиндрической системы координат
- •3.3.3. Ввод сферической системы координат
- •3.3.4. Системы координат элемента и материала
- •4. Элементы в msc/nastran
- •4.1. Одномерные элементы
- •4.2. Двухмерные элементы
- •4.2.4. Сдвиговой плоский элемент cshear
- •4.2.5. Двухмерный элемент с трещиной crac2d
- •4.3. Трёхмерные элементы
- •4.3.1. Снеха, cpentAи ctetra
- •4.3.3. Трехмерный элемент с трещиной crac3d
- •4.4. Скалярные элементы
- •4.5. Ввод данных с помощью элемента genel
- •5. Ввод свойств материалов
- •5.1. Изотропный материал мат1
- •5.2. Двунаправленный анизотропный материал мат2
- •5.3. Осесимметричный ортотропный материал матз
- •5.4. Двунаправленный ортотропный материал mat8
- •5.5. Материал с пространственной анизотропией мат9
- •5.6. Карта ввода свойств оболочки pshell
- •5.7. Элемент из композиционного материала рсомр
- •6. Статические нагрузки
- •6.1. Задание нагрузок в узлах
- •6.2. Нагрузки, распределенные на одномерных элементах
- •6.3. Нагрузки, распределенные на поверхностях
- •6.4. Гравитационная и центробежная сила (grav, rforce)
- •6.4.1. Определение массовых характеристик модели
- •6.5. Предварительный натяг
- •6.6. Комбинирование нагрузок
- •6.7. Температурные нагрузки
- •6.7.1. Использование оператора subcom
- •7. Граничные условия
- •7.1. Закрепления перемещений в отдельных узлах
- •7.2. Автоматическое закрепление в узлах (autospc)
- •7.3. Задание вынужденных перемещений в узловых точках (spcd, spc)
- •7.4. Связь перемещений в нескольких узлах
- •8. Жёсткие элементы
- •8.1. Описание жёстких элементов
- •8.2. Элемент rbar
- •8.3. Элемент rbe2
- •8.4. Элемент rbe3
- •9. Руководство по моделированию
- •9.1. Правильный выбор элемента
- •9.1.1. Общие положения
- •9.1.2. Точечные элементы
- •9.1.3. Одномерные элементы
- •9.1.4. Двухмерные элементы
- •9.1.5. Трёхмерные элементы
- •9.1.6. Жёсткие элементы
- •9.2. Частота сетки разбиения
- •9.3. Сетки в переходных зонах
- •9.3.1. Переход от крупной к мелкой сетке
- •9.3.2. Переходные зоны между элементами разных типов
- •9.4. Напряжения в узловых точках
- •9.4.1. Вычисление и вывод напряжений в узловых точках
- •9.4.2. Топологический метод
- •9.4.3. Геометрический метод
- •9.4.4. Напряжения в особых точках
- •Интерфейс пользователя
- •9.5. Правильно заданое нагружение
- •9.6. Симметрия
- •Интерфейс пользователя
- •10. Верификация модели
- •10.1. Использование возможностей графического препроцессора
- •10.1.1. Масштабирование элементов
- •10.1.7. Распределение свойств материалов и элементов
- •10.1.8. Изображение нормалей плоских элементов
- •10.2. Вывод энергии деформаций
- •10.3. Инструменты диагностики в nastraNe
- •10.3.1. Проверка элементов
- •10.3.2. Проверка геометрии элементов cquad4
- •10.3.3. Проверка геометрии элементов снеха
- •10.3.4. Определение центра тяжести и моментов инерции
- •10.3.5. Выявление механизмов и вырожденных степеней свободы в модели
- •10.3.6. Проверка заданных нагрузок.
- •10.3.7. Проверка сил реакций
- •10.3.8. Проверка конструкции нагружением "lg"
- •10.3.9. Проверка равновесием незакрепленной модели
- •10.3.10. Проверка равновесия от температурного нагружения
- •10.3.11. Равновесие сил в узловой точке
- •10.4. Оценка погрешности вычисления напряжений
- •10.4.1. "Скачки" напряжений в узловых точках
- •10.4.2. "Скачки" напряжений вдоль элементов
- •10.4.3. Обсуждение способов измерений погрешностей
- •Интерфейс пользователя
- •10.5. Проверки с использованием постпроцессора
- •11. Инерционное уравновешивание.
- •11.1. Описание применения инерционного уравновешивания
- •11.2. Задание инерционного уравновешивания вMsc/nastran
- •12. Матричные операции.
- •12.1 Определение набора
- •12.1.1 Глобальный набор перемещений
- •12.1.2. Поднаборы глобального набора перемещений.
- •12.2 Статическая конденсация (редуцирование по Гайяну)
- •Интерфейс пользователя
- •12.3 Прямой ввод матриц
- •Интерфейс Bulk Data для dmig
- •Интерфейс для раздела Case Control
- •13. Задача устойчивости в линейной постановке
- •13.1. Подход метода конечных элементов
- •13.2. Методы определения собственных значений
- •13.2.1. Метод обратных итераций (inverse power)
- •13.2.2. Усовершенствованный метод обратных итераций
- •13.2.3. Метод Ланцоша
- •13.2.4. Сравнение методов
- •Интерфейс пользователя
- •13.3. Допущения и ограничения расчета устойчивости при линейном подходе
- •14. Повторные запуски расчетов - restarts
- •14.1. Типы повторных запусков
- •Старые рестарты
- •Новые рестарты
- •14.2. Структура входного файла msc/nastran
- •Интерфейс пользователя
- •14.3.1. "Холодный" запуск расчёта
- •14.3.2. Повторный запуск расчёта
- •14.3 Определение версии рестарта
- •14.4 Прочая информация по рестартам
- •15. Обслуживание баз данных
- •15.1 Определения
- •15.2 База данных msc/nastran
- •15.3. Секция File Managemernt Statements
- •15.4 Рекомендации для решения задач большой размерности
- •Приложение Оценка ресурсов
- •Оценка размеров базы данных
1.2.6. Свойства материалов
MSC/NASTRAN предоставляет широкий выбор при задании свойств материалов: изотропный, анизотропный, ортотропный, нелинейный с зависимостью свойств от напряжений, жидкость, с зависимостью свойств от температуры, композиционный. Здесь будет рассматриваться упругий материал.
1.3. Структура входного файла msc/nastran
Входной файл MSC/NASTRAN содержит полное описание конечно-элементной модели:
тип выполняемого анализа
геометрические данные модели
данные о конечных элементах
нагрузки
граничные условия
описание выходных данных.
Входной файл - это текстовый файл, имя которого по умолчанию должно иметь расширение .DAT (например, MODEL.DAT). Создаваться он может как в текстовом редакторе, так и с помощью препроцессора. Для выполнения задания в MSC/NASTRAN надо в командной строке набрать команду NASTRAN и имя входного файла (без расширения, если таковое .DAT). Например:
NASTRAN MODEL
Детали запуска задачи являются специфическими для каждого компьютера, а также зависят от настроек установленного на него NASTRANa.
Входной файл состоит из пяти секций (задание трёх обязательно) и трёх строчных разделителей. Структура входного файла показана ниже.
-
NASTRAN Statement
Optional
File Management Statements
Optional
Executive Control Statements
Required Section
CEND
Required Delimiter
Case Control Commands
Required Section
BEGIN BULK
Required Delimiter
Bulk Data Entrles
Required Section
ENDDATA
Required Delimiter
1.3.1. Установки nastraNa
Задание информации в секции установок (NASTRAN Statement) является необязательным, но, если используется, то всегда располагается в начале входного файла. Эта секция предназначена для того, чтобы изменять определенные параметры работы программы, называемые ячейками системы. К примеру, это могут быть детали организации памяти на обработку задачи, размер блоков данных, параметры формирования блоков данных, специфичные для машины установки, выбор численных методов и др. Секция установок используется в исключительных случаях и в большинстве случаев нет необходимости в её использовании.