10.3.4. Определение центра тяжести и моментов инерции

Является ли вес модели правильным ? Ответ на этот вопрос получают, используя Grid Point Weight Generator (GPWG). GPWG активизируется параметром GRDPNT в Bulk Data или Case Control.

Формат утверждения следующий

PARAM,GRGPNT,i

где i - целое, определяющее точку ссылки. Число "i" может означать идентификационный номер любой узловой точки модели либо быть равным 0, в этом случае точкой ссылки будет начало базовой системы координат.

Данные, выводимые по GPWG, включают матрицу масс жесткого целого, различные преобразования систем координат и координаты центра масс. Вывод обычно избыточен по информации, интерес представляют, как правило, только значения веса и координаты центра тяжести

В MSC/NASTRAN не контролируется использование системы единиц. Пользователь сам должен заводить данные в совместной системе единиц. Например, если длина задана в метрах (м) и так заданы координаты узловых точек, то характеристики свойств материалов, таких как площадь, должны быть заданы в т². В программе предполагается, что ввод масс (MATi, CONMi, и т.д.) будет производится в терминах единиц массы. Однако, если необходимо задавать массы в единицах веса, то в Bulk Data необходимо добавить параметр

PARAM,WTMASS,x

В указанном выше параметре х есть коэффициент, вычисляемый по основе единиц, предполагаемых по умолчанию имеющих значение 1.0. Другими словами, удельный вес будет связан с удельной плотностью соотношением

где

_w = удельный вес

_m = удельная плотность

g = ускорение свободного падения

В приведенном ниже примере массы, заданные по картам MAT1, будут присвоены элементам типа CBAR. В этом случае плотность задается в единицах массы. Так как координаты узловых точек заданы в метрах, плотность должна быть задана в единицах kg/m³. Использование совместной системы единиц предполагает, что модуль упругости (Е) и плотность () в полях 3 и 6 карты MAT1 должны иметь значение 7.1E10N/m² и соответственно 2700 kg/m³'

$ MASS DENSITY ( kg/m³)

MAT1 1 7.1+10 .33 2700.

Если требуется задавать плотность в единицах веса, то карту MAT1 следует заменить следующими картами

$ WEIGHT DENSITY (N/m³)

$

$ ACCELERATION (m/sec²)

MAT1 1 7.1+10 .33 2.65+4

PARAM WTMASS 0.1019

Эта плотность и все другие массы (включая ввод по М2РР и M2GG) будет умножена на коэффициент. В данном случае (0.1019*2.65Е4) = 2700. Результаты (перемещения, напряжения и т.п.) для обоих случаев будут одинаковыми.

Единственное различие будет в данных, выводимых по GPWG. А именно вывод будет осуществляться в тех единицах, в которых задана плотность или точечные массы. Другими словами, если ввод производился в единицах масс, то и вывод GPWG также будет в единицах масс, если ввод производился в единицах веса, то вывод GPWG будет в единицах весов.

При использовании английской системы единиц приведенные ниже примеры эквивалентны. Естественно остальные единицы в модели должны быть совместны (координаты точек, характеристики поперечного сечения и т.п.)

$ MASS DENSITY ( lb  sec2/in4)

$

MAT1 1 1.0+7 .33 2.51-4.

$ WEIGHT DENSITY ( lb/in³)

$

$ ACCELERATION (in/sec²)

MAT1 1 1.0+7 .33 0.097

PARAM WTMASS 0.002588

Вывод по GPWG используется только в информационных целях и не используется далее в вычислительных процедурах.