Nastran靜力分析45章分析課件

1、第 4 章 執(zhí)行控制與情況控制第1頁(yè)，共74頁(yè)。典型Nastran輸入文件第2頁(yè)，共74頁(yè)。執(zhí)行控制語(yǔ)句 執(zhí)行控制語(yǔ)句 (1) 該段語(yǔ)句用自由格式書(shū)寫(xiě) (2) 執(zhí)行控制段基本功能 a) 識(shí)別作業(yè) b) 選擇分析類(lèi)型 c) 設(shè)置允許CPU時(shí)間 d) 輸出診斷信息 e) 設(shè)定用戶(hù)編寫(xiě)的DMAP系列 第3頁(yè)，共74頁(yè)。 ID語(yǔ)句是可選的，其作用為識(shí)別作業(yè); 必須為執(zhí)行控制段第一條語(yǔ)句 ID語(yǔ)句格式為：ID i1，i2 其中，i1和i2為字符串，i1可為1至8個(gè)字符串，i2可為任何長(zhǎng)度的字符串。 每一字符串以字母開(kāi)頭 ID語(yǔ)句SOL 語(yǔ)句 SOL 語(yǔ)句是必須，用于選擇分析類(lèi)型（求解系列） SOL 語(yǔ)句

2、格式為：SOL n其中，n是識(shí)別解法類(lèi)型的正整數(shù)或解法系列的字符名 如：SOL 101 (或SOL SESTATIC )，即線(xiàn)性靜力分析；SOL 103（模態(tài)分析） 和SOL 105（屈曲分析）等 第4頁(yè)，共74頁(yè)。Time 語(yǔ)句是可選的，設(shè)置最大CPU時(shí)間和作業(yè)I/O時(shí)間它格式為：TIME t1 , t2 其中， t1為最大允許CPU執(zhí)行時(shí)間，以分計(jì)（實(shí)數(shù)或整數(shù)， 缺省值為1分鐘）； t2 為最大允許I/O時(shí)間，以秒計(jì)（缺省值是無(wú)限大）TIME 語(yǔ)句 CEND 語(yǔ)句 GEND 語(yǔ)句必須，作用是作為執(zhí)行控制段的結(jié)束（情況控制段的開(kāi)始） 格式為：CEND第5頁(yè)，共74頁(yè)。一個(gè)簡(jiǎn)單模型線(xiàn)性靜力分析

3、執(zhí)行控制段 ID SIMPLE, MODEL SOL 101 TIME 5 CEND 例 子 第6頁(yè)，共74頁(yè)。MSC/NASTRAN結(jié)構(gòu)化求解序列MSC/NASTRAN結(jié)構(gòu)化求解序列SOL號(hào)SOL 名說(shuō) 明101SESTATIC包括如下選擇的靜力分析：線(xiàn)性熱傳導(dǎo)、替代減縮、慣性卸載、設(shè)計(jì)敏度（靜力）103SEMODES正則模態(tài)含設(shè)計(jì)敏度（模態(tài)）105SEBUCKL屈曲分析含靜力分析、設(shè)計(jì)敏度（屈曲）106NLSTATIC非線(xiàn)性靜力分析107SEDCEIG直接復(fù)特征值分析108SEDFREQ直接頻率響應(yīng)109SETRAN直接瞬態(tài)響應(yīng)110SEMCEIG模態(tài)復(fù)特征值分析111SEMFREQ模態(tài)頻

4、率響應(yīng)112SEMTRAN模態(tài)瞬態(tài)響應(yīng)114CYCSTATX循環(huán)對(duì)稱(chēng)靜力，含替代減縮115CYCMODE循環(huán)對(duì)稱(chēng)正則模態(tài)118CYCFREQ循環(huán)對(duì)稱(chēng)直接頻率響應(yīng)129NLTRAN非線(xiàn)性瞬態(tài)響應(yīng)144AESTAT靜力氣彈響應(yīng)145SEFLUTTR氣動(dòng)顫振146SEAERO氣彈響應(yīng)153NLHEAT穩(wěn)態(tài)非線(xiàn)性熱傳導(dǎo)159TRHEAT瞬態(tài)熱傳導(dǎo)190DBTRANS數(shù)據(jù)庫(kù)變換200DESOPT優(yōu)化設(shè)計(jì)MSC/NASTRAN結(jié)構(gòu)化求解序列 第7頁(yè)，共74頁(yè)。情況控制指令 情況控制段是MSC/NASTRAN輸入文件必須部分 跟在執(zhí)行控制段(CEND)后，在模型數(shù)據(jù)集(BEGIN BULK)前 基本功能：

5、選取載荷與約束條件等模型數(shù)據(jù)； 選取輸出結(jié)果； 定義子情況;情況控制指令均用自由格式書(shū)寫(xiě) 第8頁(yè)，共74頁(yè)。輸出選擇 TITLE = 任何BCD數(shù)據(jù)SUBTITLE = 任何BCD數(shù)據(jù)LABEL=任何BCD數(shù)據(jù)TITLE、SUBTITLE和LABEL 分別定義輸出每頁(yè)第一行、第二行和 第三行標(biāo)題。ECHO = SORT，打印分好類(lèi)的模型數(shù)據(jù)； = UNSORT，打印未分類(lèi)的模型數(shù)據(jù)； = BOTH，打印分類(lèi)和未分類(lèi)兩種數(shù)據(jù)； = NONE，不打印模型數(shù)據(jù)； = PUNCH 將分類(lèi)模型數(shù)據(jù)記入穿孔文件。 輸出一組（n）或全部結(jié)點(diǎn)的位移 選取一組（n）或全部結(jié)構(gòu)單元的單元力輸出 第9頁(yè)，共74頁(yè)。

6、選取一組（n）或全部板單元或體單元的應(yīng)變輸出 輸出一組（n）或全部單元的應(yīng)變能 選取一組（n）或全部結(jié)構(gòu)單元的應(yīng)力輸出 要求一組（n）或全部結(jié)點(diǎn)的平衡力輸出 選取一組（n）或全部結(jié)點(diǎn)的應(yīng)力輸出 請(qǐng)求一組（n）或全部作用載荷的輸出 要求一組（n）或全部結(jié)點(diǎn)單點(diǎn)約束力輸出 第10頁(yè)，共74頁(yè)。SET n = i1 , i2 , i3 , THRU i4 , EXCEPT i5 , i6 , i7 , i8 , THRU i9 定義一組輸出請(qǐng)求中使用的結(jié)點(diǎn)號(hào)或單元號(hào)，用于得到輸出量的部份選擇輸出 例如：SET 1 = 3，4，7，9，11SET 5 = 2，9，15，THRU 21，33DISP =

7、 1FORCE = 1STRESS = 5GPFORCE=all對(duì)于該例題，表示輸出下列內(nèi)容： 結(jié)點(diǎn)3、4、7、9 和 11的位移； 單元3、4、7、9 和 11的力； 單元2、9、15 至 21和 33 的應(yīng)力; 全部節(jié)點(diǎn)的約束反力。 第11頁(yè)，共74頁(yè)。數(shù)據(jù)選擇LOAD = n選取靜力載荷條件(集中載荷或分布載荷)，n與模型數(shù)據(jù)卡（FORCE、MOMENT和PLOAD等）標(biāo)識(shí)號(hào)相對(duì)應(yīng)。DEFORM = n選取初始單元強(qiáng)迫變形，n與模型數(shù)據(jù)卡DEFORM標(biāo)識(shí)號(hào)相對(duì)應(yīng)。SPC = n選取單點(diǎn)約束，n與模型數(shù)據(jù)卡(SPC、SPC1或SPCADD)標(biāo)識(shí)號(hào)相對(duì)應(yīng)。MPC = n選取多點(diǎn)約束，n與模型

8、數(shù)據(jù)卡(MPC或MPCADD)標(biāo)識(shí)號(hào)相對(duì)應(yīng)。TEMP（LOAD）= n選取由模型數(shù)據(jù)卡（TEMP或TEMPD）定義的溫度載荷。METHOD = n選取特征值提取方法，n與模型數(shù)據(jù)卡(EIGR、EIGRL或EIGB)標(biāo)識(shí)號(hào)相對(duì)應(yīng)。 第12頁(yè)，共74頁(yè)。子情況定義SUBCASE n定義和標(biāo)識(shí)一個(gè)子情況。n為子情況的標(biāo)識(shí)號(hào)，由用戶(hù)指定的任何整數(shù)，但必須滿(mǎn)足由上至下的子情況號(hào)是依次遞增。SUBCOM n定義和標(biāo)識(shí)一個(gè)線(xiàn)性組合子情況。SUBSEQ = R1 , R2 , R3 , Rn 定義線(xiàn)性組合情況的系數(shù)，R1至 Rn為SUBSOEQ卡前出現(xiàn)的1至n個(gè)子情況的系數(shù)（實(shí)數(shù)）。下面給出一個(gè)3種載荷子情況

9、及其組合的例題。第13頁(yè)，共74頁(yè)。SUBCASE 1SUBTITLE = Dead LoadLOAD = 10SUBCASE 2SUBTITLE = NW wind LoadLOAD = 20SUBCASE 3SUBTITLE = SW Wind LoadLOAD = 30SUBCOM 10SUBTITLE = Load Combination 1LABLE = Dead Load +NW WindSUBSEQ = 1.0 , 1.0 , 0.0SUBCOM 20SUBTITLE = Load Combination 2LABLE = Dead Load + ( - ) 1.5 SW Win

10、dSUBSEQ = 1.0 , 0.0 , -1.5第14頁(yè)，共74頁(yè)。SYM n 定義一個(gè)對(duì)稱(chēng)子情況，n為子情況標(biāo)識(shí)號(hào)。SYMCOM n定義和標(biāo)識(shí)一個(gè)對(duì)稱(chēng)組合子情況。SYMSEQ = R1 , R2 , R3 , Rn 定義對(duì)稱(chēng)組合子情況中1至 n 被組合子情況的系數(shù)。REPCASE n定義和標(biāo)識(shí)一個(gè)重復(fù)的子情況。一般用于對(duì)前面實(shí)際子情況提出另外的輸出請(qǐng)求。MODES = n用于特征值問(wèn)題中，重復(fù)N個(gè)連續(xù)模態(tài)的同樣輸出。n為模態(tài)數(shù)，由第一個(gè)開(kāi)始并依次處理，為此需定義子情況。 第15頁(yè)，共74頁(yè)。第 5 章 結(jié)點(diǎn)與坐標(biāo)系 第16頁(yè)，共74頁(yè)。結(jié) 點(diǎn) 結(jié)點(diǎn)用于定義結(jié)構(gòu)幾何; 每一結(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度

11、（DOF）：三個(gè)移動(dòng)分量(1、2、3）與三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)分量（4、5、6）。 結(jié)點(diǎn)六個(gè)自由度以1，2，3，4，5和6標(biāo)明 第17頁(yè)，共74頁(yè)。結(jié)點(diǎn)的位移分量與自由度的關(guān)系表示為第18頁(yè)，共74頁(yè)。結(jié)點(diǎn)模型數(shù)據(jù)“卡”GRID 格式 名 稱(chēng)內(nèi) 容ID結(jié)點(diǎn)號(hào)( 0 整數(shù) 0）RID定義Ai，Bi和Ci的坐標(biāo)系識(shí)別號(hào)（整數(shù)0，缺省值為零，指基本坐標(biāo)系）Ai，Bi，Ci在 RID 坐標(biāo)系中三點(diǎn)的坐標(biāo)（實(shí)數(shù)）xCARyzBpz第23頁(yè)，共74頁(yè)。 點(diǎn)（A1，A2，A3）,（B1，B2，B3）和（C1，C2，C3）非共線(xiàn)的 任何坐標(biāo)系中，角度輸入按度表示，輸出（如轉(zhuǎn)動(dòng)位移）以弧度表示例題 一半圓頂拱。為方便結(jié)點(diǎn)位移

12、輸出，將3至7點(diǎn)建立局部坐標(biāo)系 第24頁(yè)，共74頁(yè)。采用柱坐標(biāo)系，標(biāo)識(shí)號(hào)為100, 定義為 各結(jié)點(diǎn)定義如下 第25頁(yè)，共74頁(yè)。結(jié)點(diǎn) 3 至 7 采用（r，Z）坐標(biāo)，r =15.0 時(shí)，從 30（ 結(jié)點(diǎn)7 ） 至150（結(jié)點(diǎn)3）變化。 所有結(jié)點(diǎn)的輸出采用基本坐標(biāo)系，因?yàn)樵谧钟?7（CD） 是 空 第26頁(yè)，共74頁(yè)。第 6 章 基本單元庫(kù) 第27頁(yè)，共74頁(yè)。概 述 基本MSC/NASTRAN單元 標(biāo)量單元線(xiàn)單元面單元體線(xiàn)單元?jiǎng)傂詥卧獦?biāo)量彈簧元CELASi(i=1,2,3,4)標(biāo)量質(zhì)量元CMASSi(I=1,2,3,4)CRODCONRODCTUBECBARCBEAMCBENDCQUAD4CQ

13、UAD8CTRIA3CTRIA6CSHEARCHEXACPENTACTETRACTRIAX6約束元RRPDRBARRBEi(i=1,2,3)RTRPLTRSPLINE質(zhì)量元CONM2一般單元GENEL第28頁(yè)，共74頁(yè)。標(biāo)量單元 標(biāo)量單元，也稱(chēng)0維單元所有標(biāo)量單元都在結(jié)構(gòu)模型兩個(gè)自由度間或一個(gè)自由度和“地面”間來(lái)定義標(biāo)量單元?jiǎng)偠扔捎脩?hù)直接定義，靜力分析中的標(biāo)量單元如下： 標(biāo)量彈簧單元：CELAS 1，CELAS 2，CELAS 3，CELAS 4； 標(biāo)量質(zhì)量單元：CMASS 1，CMASS 2， CMASS 3， CMASS 4 四種形式標(biāo)量彈簧元，格式如下： 第29頁(yè)，共74頁(yè)。名 稱(chēng) 內(nèi)

14、容EID唯一的單元標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)K標(biāo)量彈簧的剛度(實(shí)數(shù))PID性質(zhì)卡PELAS的標(biāo)識(shí)號(hào)（整數(shù)0）G1，G2幾何結(jié)點(diǎn)或標(biāo)量點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)C1，C2分量號(hào)(0整數(shù)6，如果為標(biāo)量，為零或空)S1，S2標(biāo)量點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)（整數(shù)0）GE阻尼系數(shù)(實(shí)數(shù))S應(yīng)力系數(shù)(實(shí)數(shù))第30頁(yè)，共74頁(yè)。CELAS 1和CELAS 3性質(zhì)卡格式 名 稱(chēng) 內(nèi) 容PIDi性質(zhì)卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)Ki彈簧剛度值(實(shí)數(shù))GEi阻尼系數(shù)（整數(shù)）Si應(yīng)力系數(shù)(整數(shù))例題 問(wèn)題：彈簧一端固定，另一端受10磅軸力，彈簧軸向剛度(K)為100磅/英寸，求：結(jié)點(diǎn)1202位移 第31頁(yè)，共74頁(yè)。模型數(shù)據(jù)卡為 NASTRAN 101靜力分析中

15、，PARAM，AUTOSPC可自動(dòng)約束不相關(guān)自由度 阻尼(第8字場(chǎng)GE)不適于靜力分析，未計(jì)入 第9字場(chǎng)應(yīng)力系數(shù)S是可選，用關(guān)系式 （P為作用載荷），直接計(jì)算彈簧應(yīng)力 將CELAS2卡上G1和G2順序倒過(guò)來(lái)，則單元力的符號(hào)也反號(hào) 部分輸出結(jié)果第32頁(yè)，共74頁(yè)。線(xiàn)單元 線(xiàn)單元，也稱(chēng)一維單元，用于表示桿和梁性質(zhì)； 桿單元支持拉、壓和軸向扭轉(zhuǎn)，但不允許彎曲； 梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)t包括彎曲，MSC/NASTRAN 有三種梁元； CBAR簡(jiǎn)單梁元，梁剖面剪心和形心吻合，不能用于具有翹曲的梁 CBEAM復(fù)雜梁元，具有CBAR的全部能力，允許錐形剖面性質(zhì)，非吻 合 的形心和剪心，以及剖面的翹曲; CBEND常曲率半徑

16、簡(jiǎn)單曲梁元 桿單元(CONROD) CONROD單元，連接兩結(jié)點(diǎn)，允許承受軸向力和繞軸向的扭轉(zhuǎn) 第33頁(yè)，共74頁(yè)。 不需性質(zhì)卡，定義多個(gè)不同性質(zhì)桿單元CONROD格式 內(nèi) 容EID單元標(biāo)識(shí)號(hào)( 整數(shù) 0 )。G1，G2單元結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)( 整數(shù) 0，G1G2 )。MID材料標(biāo)識(shí)號(hào)( 整數(shù) 0 )A桿的面積( 實(shí)數(shù) )J扭轉(zhuǎn)常數(shù)( 實(shí)數(shù) )C扭轉(zhuǎn)應(yīng)力系數(shù)( 實(shí)數(shù) )NSM單位長(zhǎng)度非結(jié)構(gòu)質(zhì)量( 實(shí)數(shù) )扭轉(zhuǎn)應(yīng)力系數(shù)C用于計(jì)算扭矩引起的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力第34頁(yè)，共74頁(yè)。桿單元(CROD) CROD單元同CONROD單元 CROD有單獨(dú)的性質(zhì)卡(PROD) 定義桿單元有同樣性質(zhì)時(shí)，用CRODCROD格式 名

17、稱(chēng)內(nèi) 容EID單元標(biāo)識(shí)號(hào)( 整數(shù) 0 )PIDPROD的性質(zhì)識(shí)別號(hào)(整數(shù) 0；缺省值為EID)G1，G2結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0，G1G2)第35頁(yè)，共74頁(yè)。CROD單元性質(zhì)卡PROD格式 名 稱(chēng)內(nèi) 容 PID性質(zhì)標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù) 0) MID材料標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù) 0) A桿的面積(實(shí)數(shù)) J扭轉(zhuǎn)常數(shù)(實(shí)數(shù)) C確定扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的系數(shù)(實(shí)數(shù)，缺省值 = 0.0) NSM單位長(zhǎng)度非結(jié)構(gòu)質(zhì)量(實(shí)數(shù))第36頁(yè)，共74頁(yè)。桿單元(CTUBE) CTUBE性質(zhì)與CROD相同，專(zhuān)用管數(shù)據(jù)格式如下 名 稱(chēng)內(nèi) 容 EID管單元標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù) 0) PID管單元性質(zhì)卡（PTUBE）標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù) 0) G1，G2管單元結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)(

18、整數(shù) 0，G1G2)。第37頁(yè)，共74頁(yè)。性質(zhì)卡PTUBE格式 名 稱(chēng)內(nèi) 容 PID管單元性質(zhì)卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù) 0) MID材料卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù) 0) OD管的外徑(大于零的實(shí)數(shù)) T管壁厚度(實(shí)數(shù)，T1/2OD) NSM非結(jié)構(gòu)質(zhì)量(實(shí)數(shù))。 OD2G2結(jié)點(diǎn)處的管的外徑（實(shí)數(shù)，或空，專(zhuān)為熱傳導(dǎo)分析之用）。第38頁(yè)，共74頁(yè)。簡(jiǎn)單梁?jiǎn)卧?CBAR) CBAR單元特性 CBAR單元可承受拉伸或壓縮，兩互相垂直平面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)與彎曲，及兩互相垂直 平面內(nèi)的剪切； CBAR單元特征： 必須是直的、剖面性質(zhì)不沿長(zhǎng)度變化； 剪心和形心吻合(不能用于翹曲梁)； 慣性主軸不需要與單元軸吻合； 中性軸可偏離結(jié)點(diǎn) (用于

19、加筋板或格板) 鉸接標(biāo)記，允許任意端結(jié)點(diǎn)的力或彎矩的釋放CBAR單元格式 第39頁(yè)，共74頁(yè)。替代格式 名 稱(chēng)內(nèi) 容EID單元標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)PIDPBAR性質(zhì)卡識(shí)別號(hào)(整數(shù)0或空)GA，GB結(jié)點(diǎn)號(hào)(整數(shù)0，GAGB)X1，X2，X3起于GA的位移坐標(biāo)系空間的向量分量(實(shí)數(shù))G0用結(jié)點(diǎn)G0提供位移坐標(biāo)系定向向量，方向從GA至GB(整數(shù)0，G0GA或GB)。PA，PB結(jié)點(diǎn)A、B的鉸接標(biāo)記，用于釋放梁元結(jié)點(diǎn)自由度該自由度按梁元坐標(biāo)系定義(由數(shù)字16組成的不超過(guò)5整數(shù)，在該域中，可放從1至6的任何多至5個(gè)的唯一整數(shù)，不允許插入空格)W1A,W2A,W3AW1B,W2B,W3B分別為在GA和GB處偏離

20、向量和在位移坐標(biāo)系中的分量（實(shí)數(shù)或空白）。第40頁(yè)，共74頁(yè)。 的方向與梁剖面是任意的，但 通常對(duì)準(zhǔn)梁的慣性主平面之一。選取(1.0,1.0,0.0)給出如下的： 第41頁(yè)，共74頁(yè)。梁?jiǎn)卧再|(zhì)(PBAR ）名 稱(chēng) 內(nèi) 容PID性質(zhì)卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)MID材料卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)A梁剖面面積(實(shí)數(shù))I1，I2，I12剖面慣性矩(實(shí)數(shù)，I10.0，I20.0，I1*I20.0)J扭轉(zhuǎn)常數(shù)(實(shí)數(shù))NSM單位長(zhǎng)度非結(jié)構(gòu)質(zhì)量(實(shí)數(shù))K1，K2剪切面積系數(shù)(實(shí)數(shù))Ci，Di，Ei，F(xiàn)i應(yīng)力恢復(fù)系數(shù)(實(shí)數(shù),缺省值為0.0)第42頁(yè)，共74頁(yè)。 剖面形狀 K 值 矩形 K1 = K2 = 5/6 實(shí)圓 K1

21、= K2 = 9/10 薄壁空心圓 K1 = K2 = 1/2 寬突緣梁： 次軸 主軸 應(yīng)力恢復(fù)系數(shù)點(diǎn)(Ci，Di，Ei，F(xiàn)i)，與Y、Z單元軸坐標(biāo)有關(guān) 第43頁(yè)，共74頁(yè)。應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)位置（CBARAO）CBARAO卡：定義沿CBAR單元軸上應(yīng)力/內(nèi)力計(jì)算點(diǎn)位置，格式 或：名 稱(chēng) 內(nèi) 容EIDCBAR單元的標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。SCALESCALE = LE，Xi為沿梁長(zhǎng)實(shí)際距離；SCALE = FR，Xi為實(shí)際距離與梁長(zhǎng)之比Xi梁剖面面積(實(shí)數(shù))。NPTS應(yīng)力恢復(fù)點(diǎn)個(gè)數(shù)，不包括端點(diǎn)(整數(shù)0)。第44頁(yè)，共74頁(yè)。復(fù)雜梁?jiǎn)卧?CBEAM) CBEAM單元具有CBAR單元的全部功能，還具有： 面形質(zhì)

22、允許沿梁長(zhǎng)變化； 中性軸、重心軸與剪心軸不要求重合； 考慮剖面翹曲對(duì)扭轉(zhuǎn)剛度的影響； 考慮錐度對(duì)橫向剪切剛度的影響； 數(shù)據(jù)格式第45頁(yè)，共74頁(yè)。 第二繼續(xù)卡中SA和SB為端點(diǎn)A和B標(biāo)量點(diǎn)或結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)，這些點(diǎn)有翹曲自由度（ ）CBEAM單元性質(zhì)卡PBEAM格式 第46頁(yè)，共74頁(yè)。名 稱(chēng) 內(nèi) 容PID性質(zhì)卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。MID材料卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。A(A)梁端A剖面的面積(實(shí)數(shù))。I1(A), I2(A), I12(A)端A剖面面積慣性矩(實(shí)數(shù)0.0)。J(A)梁端A剖面扭轉(zhuǎn)常數(shù)(實(shí)數(shù))。NSM(A)梁端A處單位長(zhǎng)度非結(jié)構(gòu)質(zhì)量(實(shí)數(shù))。梁端A剖面應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)SO應(yīng)力輸出選擇（BCD）：SO

23、 = YES，要求輸出繼續(xù)卡定義X /XBX點(diǎn)距A端長(zhǎng)度與梁長(zhǎng)之比X處剖面面積、面積慣性矩、扭轉(zhuǎn)常數(shù)和非結(jié)構(gòu)質(zhì)量（實(shí)數(shù)）。應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)Y、Z坐標(biāo)(實(shí)數(shù))K1，K2對(duì)平面1和平面2的剪切剛度（ ）系數(shù)第47頁(yè)，共74頁(yè)。S1，S2變剖面梁剪力釋放系數(shù)（實(shí)數(shù)）。NSI（A）、NSI（B）端點(diǎn)A、B處非結(jié)構(gòu)質(zhì)量慣性矩CW（A）、CW（B）端點(diǎn)A、B翹曲系數(shù)端點(diǎn)A、B非結(jié)構(gòu)質(zhì)量重心坐標(biāo)（Y，Z）端點(diǎn)A、B中性軸坐標(biāo)（Y，Z）第48頁(yè)，共74頁(yè)。第49頁(yè)，共74頁(yè)。曲梁元(CBEND) CBEND單元是連接兩結(jié)點(diǎn)的一段園弧 具有定常曲率半徑 具有拉伸剛度、彎曲剛度及橫向剪切柔度 壓力管和彎頭是CBEND單

24、元的典型應(yīng)用例子 第50頁(yè)，共74頁(yè)。CBEND單元的數(shù)據(jù)格式如下 單元形狀GEOM說(shuō) 明1曲率中心位于A(yíng)O射線(xiàn)上，向量 之方向與AO射線(xiàn)一致。2O點(diǎn)位于弧AB的切線(xiàn)上（切點(diǎn)A），且O點(diǎn)與弧AB位于A(yíng)B弦的同側(cè)，向量 與AO射線(xiàn)一致。3弧之半徑（RB）在PBEND卡上定義O點(diǎn)與曲率中心位于弧AB的相反兩側(cè)。4弧AB之角度在PBEND卡上定義，彎曲平面為A、B、O定義的平面，O點(diǎn)與曲率中心位于弧AB的相反兩側(cè)。第51頁(yè)，共74頁(yè)。CBEND單元的性質(zhì)卡為PBEND，其格式 替換格式 第52頁(yè)，共74頁(yè)。 名 稱(chēng) 內(nèi) 容 PID該性質(zhì)卡的標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。 MID材料卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。 A剖面面

25、積(實(shí)數(shù))。 I1, I2, I12剖面的慣性矩(實(shí)數(shù)0.0)。 J 扭轉(zhuǎn)常數(shù)(實(shí)數(shù))。 FSI選擇應(yīng)力或柔性強(qiáng)化因子的標(biāo)記(1-3的任意整數(shù))。 r彎管之平均半徑(內(nèi)外半徑之平均值)(實(shí)數(shù)0.0)。 t彎管的壁厚(實(shí)數(shù) ) p壓力值（實(shí)數(shù)）。 RB梁的曲率半徑(實(shí)數(shù))。 梁的圓弧中心角(實(shí)數(shù))。 CiFi應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)的Y、Z坐標(biāo)(實(shí)數(shù))。 K1, K2剪力剛度系數(shù)(實(shí)數(shù))。 NSM非結(jié)構(gòu)質(zhì)量(實(shí)數(shù))。 RC, ZC單元兩端剖面形心與結(jié)點(diǎn)GA、GB之偏離向量分量(實(shí)數(shù))，見(jiàn)圖6-9。 中性軸與形心之徑向間距(實(shí)數(shù))，見(jiàn)圖6-9。第53頁(yè)，共74頁(yè)。面單元 面單元用于板、殼 剛度項(xiàng)存在五個(gè)自由度，

26、板法線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度“不連接”，必須約束掉 對(duì)線(xiàn)性分析，NASTRAN用薄板經(jīng)典假設(shè) 在MSC/NASTRAN二維單元庫(kù)中，存在如下一般的單元：l 三結(jié)點(diǎn)等參三角形單元CTRIA3；l 四結(jié)點(diǎn)等參四邊形單元CQUAD4；l 六結(jié)點(diǎn)等參三角形單元CTRIA6；l 八結(jié)點(diǎn)等參四邊形單元CQUAD8；l 四結(jié)點(diǎn)剪力板單元CSHEAR；l 三結(jié)點(diǎn)等參平板單元CTRIAR；l 四結(jié)點(diǎn)等參平板單元CQUADR； 用戶(hù)最常用的是CQUAD4和CTRIA3單元 第54頁(yè)，共74頁(yè)。四邊形板元(CQUAD 4) 第55頁(yè)，共74頁(yè)。名 稱(chēng)內(nèi) 容EID單元標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。PID性質(zhì)卡PSHELL或PCOMP標(biāo)識(shí)號(hào)(

27、缺省值為EID)。Gi結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。THETA材料性質(zhì)定向角(以度表示，缺省值為0.0)。MCID材料坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)號(hào)。該坐標(biāo)系X軸是由MCID坐標(biāo)系的X軸投影到單元面上來(lái)確定的(整數(shù)0，如果為空白，則THETA=0.0 )。ZOFFS結(jié)點(diǎn)面至單元參考面的偏離(實(shí)數(shù))Ti單元結(jié)點(diǎn)G1至G4處膜厚度(整數(shù)0.0，或空白，不能全為0)。第56頁(yè)，共74頁(yè)。CQUAD4 力和力矩單位長(zhǎng)度的薄膜力； 單位長(zhǎng)度的薄膜剪力；單位長(zhǎng)度彎矩；單位長(zhǎng)度扭矩；單位長(zhǎng)度橫向剪力。 力和力矩在單元形心處計(jì)算 應(yīng)力在距單元參考面距離為Z1和Z2處計(jì)算 Z1和Z2在PSHELL性質(zhì)卡上定義， 常為板的表面，即Z1，Z

28、2=厚度/2 第57頁(yè)，共74頁(yè)。三角形板元 (CTRIA3) CTRIA3單元常用于網(wǎng)格過(guò)渡和填充不規(guī)則邊界CTRIA3格式 G1G2G3TH第58頁(yè)，共74頁(yè)。名 稱(chēng) 內(nèi) 容EID單元標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。PIDPSHELL或PCOMP的性質(zhì)卡標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0；缺省值為CID)。Gi單元結(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0，都是唯一的)。THETA材料性質(zhì)定向角，以度表示。MCID材料坐標(biāo)系標(biāo)識(shí)號(hào)。材料坐標(biāo)系的X-軸是由MCID坐標(biāo)系(由CORD的定義或基本坐標(biāo)系定義)的X-軸投影到單元表面面上來(lái)確定的(整數(shù)0，如果為空白，則THETA=0.0)。ZOFFS從結(jié)點(diǎn)面至單元參考面的偏離(實(shí)數(shù))Ti單元結(jié)點(diǎn)G1、G

29、2和G3處的薄膜厚度(整數(shù)0.0，或空白，不全為零)。 力和力矩在單元形心處計(jì)算應(yīng)力在距單元參考面距離為Z1和Z2處計(jì)算 第59頁(yè)，共74頁(yè)。殼單元性質(zhì)(PSHELL) 名 稱(chēng) 內(nèi) 容PID性質(zhì)標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。MID1薄膜材料標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0，或空白)。T薄膜厚度的缺省值(實(shí)數(shù))。MID2彎曲板材料標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)-1，或空白)。彎曲剛度參數(shù)(整數(shù)0.0；缺省值為1.0)。MID3橫向剪切材料標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0，或空白，當(dāng)MID20，必須為空白)。TS/T橫向剪切厚度與膜厚度之比(實(shí)數(shù)0.0，缺省值為0.833333)。NSM單位面積的非結(jié)構(gòu)質(zhì)量(實(shí)數(shù))。Z1，Z2用于應(yīng)力計(jì)算的纖維距離，正向由在連接

30、卡上列的結(jié)點(diǎn)次序和右手定則來(lái)確定(實(shí)數(shù)或空白，缺省值=T/2)。MID4薄膜-彎曲耦合的材料標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0，或空白)。第60頁(yè)，共74頁(yè)。 CQUID4單元可為膜元、彎曲元以及耦合單元 膜元，僅填MID1 作為彎曲元，僅填MID2 例題圖示一懸臂板，該板長(zhǎng)、寬均為10英寸，厚度為0.15英寸，懸臂端兩角點(diǎn)處作用有拉力300磅，橫向載荷0.5磅。求板的位移、力和應(yīng)力 第61頁(yè)，共74頁(yè)。與單元相關(guān)模型數(shù)據(jù)卡 輸出情況控制指令： FORCE =ALL DISP =ALL STRESS =ALL 第62頁(yè)，共74頁(yè)。其它面單元 CSHEAR（1） 剪力板元，僅支持剪力和張力，用于分析薄加強(qiáng)板和殼；（

31、2） 與桿元一起用于分析薄蒙皮結(jié)構(gòu)CTRIA6用于曲率區(qū)過(guò)渡網(wǎng)格。CQUAD8（1） 用于分析單曲度殼(柱面)；（2） CQUAD4對(duì)雙曲殼比CQUAD8好 CTRIAR三結(jié)點(diǎn)等參平板元，與CQUADR單元相匹配CQUADR（1） 等參平板元，無(wú)膜-彎曲的耦合；（2） 用于受面內(nèi)載荷的平面結(jié)構(gòu)(即薄膜特性)；（3） 與CQUAD4相比，對(duì)畸變和泊桑比的極值較少敏感。不推薦該單元用于曲面。第63頁(yè)，共74頁(yè)。體單元 體單元僅包含平移自由度，不包含轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 六面體單元(CHEXA) CHEXA可連接8至21個(gè)結(jié)點(diǎn)； 應(yīng)力 在單元中心計(jì)算 可外推到角結(jié)點(diǎn)計(jì)算CHEXA單元卡格式 第64頁(yè)，共74頁(yè)

32、。名 稱(chēng) 內(nèi) 容EID單元標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。PIDPSOLID性質(zhì)卡的標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。Gi連接結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0或空白)。CHEXA單元坐標(biāo)系是由R、S、T三向量定義，它們連接該單元相對(duì)面的形心 R：連接G4-G1-G5-G8面和G3-G2-G6-G7面形心；S：連接G1-G2-G6-G5面和G4-G3-G7-G8面形心；T：連接G1-G2-G3-G4面和G5-G6-G7-G8面形心。 第65頁(yè)，共74頁(yè)。五面體單元 (CPENTA) CPENTA單元用于由體到板或殼的過(guò)渡； CPENTA有6到15個(gè)結(jié)點(diǎn)(6個(gè)角結(jié)點(diǎn)，其余為中邊結(jié)點(diǎn))； 單元應(yīng)力( )在形心計(jì)算，可推到角點(diǎn)處計(jì)算 CPENTA卡格式： 第66頁(yè)，共74頁(yè)。名 稱(chēng) 內(nèi) 容EID單元識(shí)別號(hào)(整數(shù)0)。PIDPSOLID性質(zhì)卡的標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0)。Gi連接結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)(整數(shù)0或空白)。 單元坐標(biāo)系：原點(diǎn)：位于連接G1和G4直線(xiàn)的中點(diǎn)Z軸：指向三角形G4-G5-G6，定向于兩三角面形心連線(xiàn)與中面垂線(xiàn) 之間的某處 X和Y軸垂直于Z軸 第67頁(yè)，共74頁(yè)。四面體單元(CTETRA) 不推薦用CTETRA單元做連續(xù)體的大部分離散 單元應(yīng)力 在形心點(diǎn)計(jì)算，可外推到角點(diǎn)計(jì)算CTETRA單元數(shù)據(jù)格式 第68頁(yè)，共74頁(yè)。