Рыбников Patran_p2 (Литература по курсу), страница 2

В нём находятся базы данных, используемые в решении данной задачи, а также индексные указатели всех созданных блоковданных и где они хранятся, и NDDL.По умолчанию расширение .MASTER добавляется к имени файла.Этот файл необходим, если предполагается перезапуск задачи (restart)..OP2-файл – этот файл содержит результаты решения задачиMSC.Nastran для графического постпроцессора MSC.Patran..PCH-файл – этот файл содержит данные для вывода на перфокарты(встречается в старых текстах .dat-файлов)..PLT-файл – файл, созданный MSC.Nastran, который содержит данные для вывода данных на плоттер. По умолчанию расширение PLT присоединяется к имени файла.–8–MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10.USROBJ-файл – создаётся MSC.Nastran и содержит написанныйпользователем DMAP исходный код.DMAP – сокращённое обозначение для языка высокого уровняMSC.Nastran (Direct Abstraction Program).

DMAP позволяет пользователю использовать внутренние модули MSC.Nastran для изменения решения или создания собственных методов решения..USRSOU-файл – создаётся MSC.Nastran-компилированный кодDMAP..XDB-файл – файл, который создаётся MSC.Nastran и содержит результаты для графического постпроцессора в MSC.Aries или MSC/XL.SOL (Solution Sequence) – блок, содержащий DMAP-инструкциидля создания решения частной инженерной задачи. Команда SOL находится в Executive Control Section для сообщения MSC.Nastran, какой типкодовой последовательности использовать для решения задачи.

Например,SOL 101 означает, что используется блок задачи статического анализаконструкции. Приведём расшифровку других наиболее часто используемых блоков программных модулей для решения инженерных задач:SOL 101 – статический расчёт с опциями: теплопередача в линейнойпостановке; Alternative Reduction; Inertia Relief («освобождение» отинерции); задача о чувствительности параметров в статической постановке;SOL 103 – вычисление нормальных форм с опцией Design Sensivity –Modes (оценка чувствительности параметров конструкции на величины собственных частот);SOL 105 – решение задачи об устойчивости конструкции при статических нагрузках с анализом чувствительности параметров конструкции кнарушению устойчивости;SOL 106 – решение нелинейной статической задачи;SOL 107 – прямой комплексный анализ частот и форм колебаний;SOL 108 –анализ частот конструкции прямым методом;SOL 109 – прямой анализ переходных процессов в конструкции вовременной области (Direct Transient Response);SOL 110 – анализ комплексных частот и форм колебаний модальнымметодом;SOL 111 –анализ частот конструкции модальным методом (ModalFrequency Response);SOL 112 – анализ переходных процессов модальным методом;SOL 114 – статический расчёт систем с циклической симметрией;SOL 115 – расчёт форм и частот колебаний для систем с циклическойсимметрией;SOL 118 –анализ частот прямым методом систем с циклической симметрией;SOL 129 – анализ переходных процессов в нелинейной системе(Nonlinear Transient Response);SOL 153 – решение нелинейной задачи теплопередачи в установившемся режиме (Steady Nonlinear Heat Transfer);SOL 159 – решение задачи о теплопередачи в переходном режиме(Transient Heat Transfer);SOL 200 – решение задачи оптимизации конструкции (Design Optimization).–9––9–Пример входного файла для MSC.NastranВходной файл содержит полное описание конечно-элементной модели, включая:1.

Тип решаемой задачи.2. Геометрическую модель.3. Конечно-элементную модель.4. Нагрузки.5. Закрепления модели (граничные условия);6. Запрос на тип выводимых переменных после выполнения расчёта.Входной файл это текстовый файл с файловым именем и расширением .dat, например: Model1.dat. Входной файл может быть написан в текстовом редакторе или создан конечно-элементным препроцессором.Для того, чтобы запустить входной файл на расчёт в средеMSC.Nastran нужно напечатать или набрать в командной строке системную команду и затем имя входного файла (расширение будет поставленоавтоматически), например Nastran Model1.Входной файл для MSC.Nastran содержит пять отдельных разделов(три из которых обязательных) и три разделительных.Текст входного файла показан на рис.

2. Входной файл написан длязадачи о растяжении стержня с двумя узлами под действием силы 20 Н.Заданы тип элемента – CROD, длина и площадь стержня (свойства элемента), свойства материала (модуль упругости).Файл с именем ROD.DAT передается в MSC.Nastran для решения спомощью команды: NASTRAN ROD SCR = YES. В этой команде SCR =YES обозначает удаление файлов MASTER, DBALL, USRSOU и USROBJ после выполнения решения задачи MSC.Nastran. Это нужно в томслучае, если не планируется перезапуск задачи (restart).MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10ID ROD EXAMPLEИмя зад ачиТип решаемой зад ачиSOL 101М аксимал ьное процессорное времяTIME 5Обязательный разделительCENDНаг рузка зад аётся в 8 строкеLOAD=8DISP=ALLВывод имые д анные: по всем эл ементамCase Control SectionЗ акрепл ение г раничных узл ов по всем степеням свобод ыSPCF=ALLECHO=BOTHОбработка вход ного ф айл а с комментариямиОбязательный разделительBEGIN BULKК оорд инаты узл ов конечных эл ементовGRID,1,,0.,0.,0.,,123456GRID,2,,0.,8.0,0.,,...FORCE,8,2,,20.,0.,1.,0.Bulk Data SectionПараметры сил овых нагрузокCROD,1,15,1,2Тип конечног о эл ементаPROD,15,5,4.909E-2Свойства конечног о эл ементаMAT1,5,30.E6,,0.3М атериалENDDATAРис.

2. Пример текста входного файла MSC.NastranExecutive Control Section– 11 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-102. ФАЙЛЫ В СИСТЕМЕ MSC.PATRAN-NASTRANСистема MSC.Patran-Nastran создаёт и использует в работе несколькофайлов. В общем виде перечислим эти файлы с именем «jobname», которое изменяется пользователем при решении определённой задачи. Всефайлы имеют следующее назначение:*.db – файл базы данных системы MSC.Patran, которая создаётся вначале работы с системой;jobname.bdf – входной файл для MSC.Nastran, созданный системойMSC.Patran, он располагается в текущей (рабочей) директории.

Можнопровести анализ этого файла с помощью любого текстового редактора (например, notepad);jobname.xdb – файл, создаваемый MSC.Nastran, который добавляется путём считывания результатов, этот файл находится в рабочей директории и содержит данные о результатах решения задачи;jobname.msg.xx – файл содержащий диагностические сообщенияпри трансляции;jobname.flat – файл может быть создан во время считывания результатов. Если результаты трансляции не могут записывать данные прямо вбазу данных системы MSC.Patran, то создаётся jobname.flat файл;jobname.op2 – файл создаётся системой MSC.Nastran во время считывания результатов. Он находится в рабочей директории и содержит данные модели и результаты решения.

Для экономии места на диске лучшесоздавать отдельно файл результатов – jobname.xdb.jobname.jbr – небольшой файл, используемый для передачи определённой информации между MSC.Patran и независимо транслируемымипрограммами в течении трансляции. Этот файл не создаётся, если изменения в этих файлах были произведены напрямую.– 12 –MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-10MSC.Software CorporationТелефоны: (095) 363-06-83, 254-57-103. ПРИНЦИПЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МОДЕЛЕЙКОНСТРУКЦИЙПеред тем как выносить инженерные заключения о поведении той илииной конструкции необходимо разработать её геометрическую модель.Необходимо помнить, что конечно-элементное моделирование сложныхконструкций может привести к значительным инженерным и вычислительным затратам.Можно перечислить вопросы, которые необходимо решать разработчику модели:1.

Принять решения относительно действий, которые необходимовыполнить при моделировании для сокращения модели, если выделен ограниченный бюджет на проект.Выделенный проектный бюджет включает отведённое время для выполнения работы, рабочие часы и ресурсы компьютера. Увеличивая количество степеней свободы, увеличивается стоимость вычислений, времямоделирования и время, требуемое для интерпретации результатов. Длямодели с N степенями свободы стоимость вычислений грубо можно разделить на следующие составляющие:– накладные расходы (не зависит от N );– размер матрицы жёсткости, состоящей из совокупности матрицжёсткостей элементов (пропорционален N );– время и стоимость решения задачи (пропорционально N 2 );– восстановление данных (пропорционально N ).Для статических задач с 1000 степенями свободы эти составляющиепримерно равны, для бóльших степеней свободы стоимость решения задачи доминирует.2. Понять точно, что нужно вычислить и какая точность вычисленийтребуется.Вопрос точности является главным при разработке модели и значительно расширяет вводимые испытания и решения.

Увеличение количестваэлементов обычно увеличивает точность решения. Например, 200 элементов может потребоваться чтобы получить решение, в котором расхождениес теоретическими результатами может составлять 15%, а дополнительные100 элементов могут позволить увеличить точность решения на 10%. Поэтому важно понимать как дополнительные элементы увеличивают точность. Большее количество элементов (подробная сетка) требуется обычнов областях, в которых высокий градиент напряжений и, следовательно,требуется большая точность.3. Предположить возможный характер разрушения конструкции.MSC.Nastran будет решать ту задачу, которая предоставлена для вычислений.Например, при решении статической задачи о нагружении длиннойтонкой колонны получаются высокие напряжения при значительной нагрузке.

В действительности реальная конструкция будет терять устойчивость при действии малой сжимающей нагрузки. Необходимо в этом случае начать с решения задачи об устойчивости колонны.4. Учесть все нагрузки, нагруженные точки конструкции и точки, вкоторых возникают реакции. Часто имеется значительная неопределённость в определении нагрузок и граничных условий, которые часто оказываются менее чем идеальны. Следовательно, этот шаг требует значительных затрат и особого внимания.5. Предположить поведение конструкции под нагрузкой. Это помогает расчётчику установить силовые потоки для изгиба, кручения, сдвига исжатия. Выбор конечных элементов будет базироваться на предполагаемомповедении конструкции.6. Оценить, если необходимо, чувствительность результатов, изучаятестовые модели, для определения соотношения между числом элементов,точностью решения и стоимостью моделирования.7. Использовать симметрию модели там, где это возможно.Симметрия позволяет моделировать единственный регулярный сегмент конструкции.