Nastran动力学建模入门：数据卡片与有限元分析

"本章主要介绍了动力学建模在Nastran软件中的应用，包括Nastran输入文件的结构、数据卡片格式、有限元分析的基本概念以及Nastran中的常用单元类型。此外，还提到了耦合质量和集中质量的概念。" 在Nastran动力学分析中，输入文件的构建至关重要。文件主要分为以下几个部分： 1. **FMS和NASTRAN语句**：这部分涉及文件管理和系统资源分配，如设置求解类型、时间步长和系统诊断选项。`CEND`界定符是结束文件输入的标志。 2. **情况控制**：定义输出需求和选择模型数据集，`BEGINBULK`界定符标志着数据模型的开始。 3. **数据模型**：`BulkDataS`包含了结构模型的详细信息，如单元、结点、材料属性和荷载等，而`ENDDATA`则作为数据模型的结束标志。 Nastran的数据卡片格式有两种： 1. **固定格式**：卡片上的数据按照固定的列宽排列，例如`GRID`卡片用于定义结点位置。 2. **自由格式**：更灵活的输入方式，允许空格和逗号分隔数据，如上面的`GRID`卡片示例。 3. **重复输入**：利用特殊符号来简化输入，如`=`表示复制上一行数据，`*（b）`表示增量，`=（n）`表示重复次数。 有限元分析是模拟复杂结构动态行为的主要工具： 1. 它将连续体结构离散化为多个结点和单元，每个结点可能有6个自由度（3个平动和3个转动）。 2. **单元类型**：Nastran支持多种单元类型，如弹簧单元（CELAS, CBUSH）、线单元（CROD, CBAR, CBEAM, CBEND）、面单元（CTRIA3, CTRIA6, CQUAD4, CQUAD8, CSHEAR）、体单元以及刚性单元（RROD, RBAR, RTRPLT, RBE1, RBE2, RBE3, RSPLINE）。 耦合质量和集中质量在分析中用于处理非均匀质量分布： 1. **耦合质量**：当结构部件的质量不均匀分布时，可以通过耦合质量将质量分配到结构的不同部位，以更准确地反映实际动态特性。 2. **集中质量**：将质量集中在结构的特定点，适用于质量主要集中在一个区域的情况，简化了模型但可能牺牲一些精度。 Nastran动力学分析涉及的内容广泛，从输入文件的构造到有限元模型的建立，再到不同类型的单元选择，以及如何处理复杂结构的质量分布，都是进行精确动力学分析的关键步骤。理解并掌握这些知识对于进行有效的结构动力学仿真至关重要。