3-Nastran输入文件

©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.NASTRAN有限元模型知识Henry©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapNASTRAN有限元模型知识©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap离散化结构的描述l有限元模型所需数据：l坐标系l模型几何l有限单元l载荷l边界条件l材料性质©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap坐标系NX/NASTRAN有直角笛卡尔坐标系,称为基本坐标系,也称缺省坐标系NX/NASTRAN允许建局部坐标系,包括直角、柱面(r,θ,z)与球面坐标系(r,θ,φ)©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap模型几何NX/NASTRAN中，模型几何用结点定义结构结点加载而移动结构模型每一结点有六个可能位移（自由度）三个移动(在X、Y和Z方向)和三个转动(关于X、Y和Z轴)©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap有限单元Nastran中，单元名前字母C是表“connection”■弹簧元（性质如简单拉伸或扭转弹簧）CELAS1～4■线单元（性质象杆、棒或梁）杆元：CROD，CONROD直梁元：CBAR，CBEAM曲梁元：CBEND©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap■面单元（性质象膜或薄板）三结点三角形板元：CTRIA3六结点三角形板元：CTRIA6四结点四边形板元：CQUAD4八结点四边形板元：CQUAD8四结点剪力板元：CSHEAR■六面体元（性质象块料或厚板材）六面体元CHEXA五面体元CPENTA四面体元CTETRA©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap■约束元（无限刚硬，称为刚性元）l刚性杆：RRODl刚性梁：RBARl刚性三角板：RTRPLTl刚性体：RBE1，RBE2l均方加权约束元：RBE3l内插约束元：RSPLINE©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap载荷(1)NX/NASTRAN可处理的载荷包括静力载荷、动力瞬态、振动载荷、热载、地震加速度和随机载荷……(2)静力载荷包括：l板和体面上的压力载荷l重力载荷l由加速度引起的载荷l强迫位移l集中力和力矩l梁上的分布载荷©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap边界条件(1)结构对载荷的响应通过约束点或结构点处产生反力来响应（2）一些简单边界件（3）NX/NASTRAN中，边界条件通过约束适当自由度为零位移来处理©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap材料性质NASTRAN可处理材料包括：各向同性，各向异性，非线性(与应力相关)，流体，温度相关的，以及复合材料等©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapNX/NASTRAN输入文件结构1、NX/NASTRAN输入文件内容l要执行的分析类型l计算结果输出要求l模型几何l单元集l材料l载荷l约束(边界条件)©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap2、输入文件是文本文件默认扩展名为DAT，由文本编辑软件或有限元前处理软件建立3、运行NX/NASTRAN命令NASTRAN输入文件名如：Nastranmodel1.dat4、输入文件包括五个部分，三个限定符©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapNASTRAN语句文件管理语句执行控制语句CEND情况控制指令BEGINBULK模型数据集ENDDATA可选可选必须必须限定符必须限定符必须的限定符©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapNASTRAN语句（可选的）主要用来修改一些操作参数如：工作存储器状况，数据块大小，数据块参数等文件管理段（可选的）主要用于初始化数据库和FORTRAN文件执行控制段（必须的）（1）主要功能：规定执行作业分析解法类型（2）其它一般功能：1）可选ID语句，识别作业2）可选TIME语句，设置作业执行最大时间限（3）结束用CEND限定符标识©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap情况控制段（必须）（1）规定与控制分析结果输出要求(即力、应力和位移的输出要求)（2）管理一组模型数据输入（3）定义分析子情况(如一个作业中施加多组载荷)，选取载荷和边界条件（4）位于执行控制段后，而在模型数据段前模型数据段（必须）（1）在情况控制段之后，以限定符“BEGINBULK”开始（2）包含描述有限元模型的全部数据：几何、坐标系、有限单元、单元性质、载荷、边界条件以及材料性质模型数据段记录可以按任何秩序排列，但最后一条必是限定符“ENDDATA”©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap例子截面直径0.25英寸，一端固定，另一端作用20磅轴力。求轴力引起的伸长材料E=200Gpa柏松比0.3©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap执行控制段IDRODEXAMPLESOL101TIME5限定符CEND情况控制段LOAD=8DISP=ALLSPCF=ALLECHO=BOTH限定符BEGINBULK模型数据段CROD,1,15,1,2GRID,2,,0.,8.0,0.,,GRID,1,,0.,0.,0.,,123456FORCE,8,2,,20.,0.,1.,0.PROD,15,5,4.909E-2MAT1,5,30.E6,,0.3ENDDATANX/NASTRAN输入文件ROD.DAT为©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapNX/NASTRAN输出文件ROD.DBALL包含数据库运行的永久性数据ROD.F04包含数据库文件信息和模块执行摘要ROD.F06包含NX/NASTRAN的分析结果ROD.LOG包含系统信息和系统错误信息ROD.MASTER数据库运行总辞典NX/NASTRAN输出文件包括无重起动，MASTER和DBALL文件在作业完成后自动清除©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapF06文件部分结果©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapNX/NASTRAN输入数据数据单位NX/NASTRAN对物理单位无限制用户在形成有限元模型时使用一致性单位制量英制SI输入量：结点坐标英寸米弹性模量磅/英寸2牛顿/米2作用力矩英寸磅牛顿米作用力磅牛顿质量磅秒2/英寸千克时间秒秒输出量：位移英寸米应力磅/英寸2牛顿/米2©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap输入数据格式实数、整数和符号输入数据NX/NASTRAN有三种可能数据整数、实数和字符(也称文字型、或BCD)整数不能包含小数点实数必须包含小数点字符以字母开头，其长度最多为8个字母实数可用多种形式输入，如，“7”可采用如下形式输入©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap自由域、小域与大域格式(1)NX/NASTRAN三种输入数据格式自由域格式输入数据字域是用逗号分开小域格式共十个字域，每个字域有八个字符大域格式十个字域，每个字域包含16个字符(2)NASTRAN语句、文件管理段、执行控制段、情况控制段用自由格式(3)模型数据段用三种格式中任何一种(4)NASTRAN模型数据段每一个输入数据记录(卡)包含十个字域(5)第一个字域填入该模型数据卡的特征名(如GRID,CBAR,MAT1,等等)4）第二字域至第九字域包含模型数据记录(卡)的数据输入信息第十字域不填数据，为继续信息记录(卡)预备©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap典型NASTRAN模型数据记录格式，GRID记录(卡)©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap自由域格式自由域格式必须从第一列开始填数据；跳过字域，用逗号实现整数和字符字域不能超过八个字符由域数据不能包含嵌入的空格。©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap小域格式第1字域和第10字域必须是左对齐第2字域至第9字域无需左或右对齐小域输入数据不能包含任何嵌入空格©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap大域格式要求高数字精度，采用大域格式大域格式表示的每个记录只少有两行©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap继续卡模型数据记录多于八个字域的数据，需要继续卡如：简单梁性质卡PBAR：输入(.DAT)文件©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap执行控制与情况控制©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap典型Nastran输入文件©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap执行控制语句执行控制语句(1)该段语句用自由格式书写(2)执行控制段基本功能a)识别作业b)选择分析类型c)设置允许CPU时间d)输出诊断信息e)设定用户编写的DMAP系列©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapID语句是可选的，其作用为识别作业;必须为执行控制段第一条语句ID语句格式为：IDi1，i2其中，i1和i2为字符串，i1可为1至8个字符串，i2可为任何长度的字符串。每一字符串以字母开头ID语句SOL语句SOL语句是必须，用于选择分析类型（求解系列）SOL语句格式为：SOLn其中，n是识别解法类型的正整数或解法系列的字符名如：SOL101(或SOLSESTATIC)，即线性静力分析；SOL103（模态分析）和SOL105（屈曲分析）等©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapTime语句是可选的，设置最大CPU时间和作业I/O时间它格式为：TIMEt1,t2其中，t1为最大允许CPU执行时间，以分计（实数或整数，缺省值为1分钟）；t2为最大允许I/O时间，以秒计（缺省值是无限大）TIME语句CEND语句GEND语句必须，作用是作为执行控制段的结束（情况控制段的开始）格式为：CEND©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemap一个简单模型线性静力分析执行控制段IDSIMPLE,MODELSOL101TIME5CEND例子©UGSCorp.2007.Allrightsreserved.IntroductiontoFemapSOL号SOL名说明101SESTATIC包括如下选择的静力分析：线性