范文一:hypermesh与nastran模态分析流程
模态分析流程
模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应 用。 模态是机械结构的固有振动特性, 每一个模态具有特定的固有频率、 阻尼比和模态振型。 这些模态参数可以由计算或试验分析取得, 这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。 利 用 hypermesh 和 nastran 做模态分析简约流程如下:
1. 打开 hypermesh 进入 nastran 模块
2. 定义材料
注意:对于不同材料 E , NU , RHO 取值不同
3. 定义属性
4. 定义
component
5. 定义力
注意:设置所 需 模态的 阶 数,注意 前六阶 为 刚体 模态。
6. 定义
load step
设置 SPC 和 METHOD, 类 型 选择 模态
7. 定义
control card
选择 AUTOSPC,BAILOUT 为 0,DORMM 为 0,PARAM 为 -1
8. 保存文件 ,在 nastran 中进 行 计算。
范文二:基于hypermesh及nastran的模态分析图文教程
Nastran 帮助文档
D:\Program Files\nastran2010\md20101\Doc\pdf_nastran
1、 打开 hypermesh 选择 nastran 入口。
2、 打开或导入响应模型(只是网格不带实体) 。
3、 点击 material 创建材料。
a) Type 选择 ISOTROPIC (各向同性)
b) card image选择 MAT1(Defines the material properties for linear isotropic materials.) nastran help文档。
c) 点击 creat/edit,编辑材料属性输入 E (弹性模量) 、 NU (泊松 比) 、 RHO (密度) 。由于各物理量之间都是相互关联的因此要 注意单位的选择 (详情见附件一) 。 这里选择通用的 E=2.07e5, NU=0.3, RHO=7.83e-9。
4、 点击 properties 创建属性。
a) 由于是二维模型 type 选择 2D 。 Card image选择 PSHELL (壳单 元) 。 Material 选择刚才新建的材料。
b) 点击 creat/edit。
c) 定义厚度即 T (例如 T=3,注意此时单位是 mm ) 。
5、 创建 material 以及 properties 后要将这些数据赋予模型。
a) 点击 component 。
b) 由于不是创建是修改,所以左边点选 update 然后双击 选择相应部件。
c) 然后双击 选择刚才新建的厚度属性。
d) 最后点击 update 。
6、 创建加载情况,点击 。
a) 创建 eigrl 激励, card image选择 EIGRL ,点击 creat/edit。 V1、 V2代表计算的频率范围, ND 计算的阶次。两种方式可以任选 一种。
b) 创建固定约束 spc 。点击 creat 。在点击 return ,进入主页面 analysis-constraints 通过合适的调整选择需要的点。 并根据实际 情况约束自由度即 dof1-6(分别代表 x 、 y 、 z 的平动以及转动) 。 需要约束便勾选相应 dof 即可。 Load types选择 SPC 。
7、 创建 control card,是指导计算环节求解器做相应计算的命令。
a) 点击 SOL 设定计算类型, analysis 选择 Normal Modes。
b) 点击 PARAM (Parameter Specification)设定参数,勾选 POST (Postprocessor Data Specifications ) 默认值 是 -1便 指的 是 nastran 。
c) 点击 GLOBAL_CASE_CONTROL, 调用创建的激励。 勾选 METHOD (STRUCTURE )以及 SPC 。双击 勾选 eigrl ,双击 勾选 spc 。
d) 点 击 GLOBAL_OUTPUT_REQUEST。 设 定 输 出 要 求 。 勾 选 DISPLACEMENT 以及子选项的 FORMAT 。然后点击上面的选择 条 选择 PLOT 。
8、 导出有限元模型。
a) 点击 导出,选择 导出 nastran 类型 文件。
9、 用 nastran 打开导出的 bdf 文件。 在 optional keywords一栏可以 填写 scr=yes,这样就不会产生过程文件,对于大的模型来说可 以更少地占用硬盘。
10、 没有错误的话会生成 op2文件。如果没有出现 op2文件,是模 型有错误。可以到 f06文件中搜索“ fatal ” ,来查找错误。 11、 用 hyperview 打开 op2文件,然后点击 apply 。
12、 点击 contour 图标 ,然后点击 apply 。
13、 可以观看效果动画
a) 点击 , 选择第二项 (set modal animation model) , 然后点击 播放图标 。
b) 点击 设置变动幅度。
14、 左侧会显示各阶频率信息, 选择不同频率, 动画也会随之变化。
也可以用 hyperworks 求解器 RADIOSS (承接上面的 第六步)
7、 点击 Load User Profile选择 RADIOSS ,并选择 BulkData 。 a) 进入 Analysis-loadsteps ,新建一个子工况 ,type 选择 normal modes ,根据实际情况勾选 SPC 以及 METHOD (STRUCT )并分 别在后面的框中双击点选 spc 以及 eigrl 。
b) 进入 Analysis-Radioss 点击 选择路径以及名称, 在点 击 。
c) 计算完成后点击 ,便可直接跳转到 hyperview 查看结果。
范文三:基于hypermesh及nastran的动刚度分析图文教程
基于 hypermesh 及 nastran 的动刚度分析图文教程
1、
2、 打开 hypermesh 选择 nastran 入口。
打开或导入响应模型(只是网格不带实体)。
3、 点击 material 创建材料。
a) Type选择 ISOTROPIC (各向同性)
b) card image选择 MAT1(Defines the material properties for linear isotropic materials.) nastran help文档。
c) 点击 creat/edit,编辑材料属性输入 E (弹性模量)、 NU (泊松 比)、 RHO (密度)。由于各物理量之间都是相互关联的因此要 注意单位的选择(详情见附件一)。这里选择通用的 E=2.07e5, NU=0.3, RHO=7.83e-9。
4、 点击 properties 创建属性。
a) 由于是二维模型 type 选择 2D 。 Card image选择 PSHELL (壳单 元)。 Material 选择刚才新建的材料。
b) 点击 creat/edit。
c) 定义厚度即 T (例如 T=3,注意此时单位是 mm )。
5、 创建 material 以及 properties 后要将这些数据赋予模型。
a) 点击 component 。
b) 由于不是创建是修改,所以左边点选 update
选择相应部件。
然后双击 c) 然后双击 选择刚才新建的厚度属性。
d) 最后点击 update 。
6、 创建加载情况,点击 。
a) 加一个单位动态激励。创建名为 excite 的激励,点击 creat 。
b) 加载单位激励。 Analysis-constraints 确定加载力的方向。例如 X 正方向加载激励,只需要勾选 dof1,且值为 1。 Load types选 择 DAREA 。然后在模型上选择一点,最后点击 create 。
c) 创建激励频率范围。创建名为 tabled1, card image为 TABLED1, 点击 creat/edit。设置 TABLED1_NUM=2, x(1)=0,y(1)=1,x(2)=1000, y(2)=1.
d) 创建 rload2目的连接 excite 和 tabled1.card image选择
RLOAD2,点击 creat/edit。进入子页面后分别双击
和 选择 excite 以及 tabled1.
e) 由于是采用 Lanczos 算法计算,创建 eigrl , card image选择
EIGRL ,然后点击 creat/edit。 V1和 V2代表计算频率的范围, ND 代表计算阶次。两种方法可以选择设置,设置 V1=0,
V2=750.
f) 创建 frequency , card image选择 FREQi ,进入子页面后勾选
FREQ1。(Defines a set of frequencies to be used in the solution of frequency response problems by specification of a starting
frequency, frequency increment, and the number of increments desired. )。 F1是起始频率, DF 是增量, NDF 是次数。此模型 中查看
7、 要设置一个集合,确定计算那个点的频响函数。进入 Analysis- entity sets, name 可以随便命名, card image选择 SET ,确定下 面一行是 nodes ,然后点选一个 节点,点击 creat 。由于后续工作要计算动刚度,因此要选择加 载激励的节点。
8、 要设置 loadsteps ,是设置一种子工况,把各种加载调用起来。 a) 创建名为 subcase 的 loadcase , type 选择 freq.resp(modal),勾 选 DLOAD 并赋予 rload2, METHOD (STRUCT )赋予 eigrl , FREQ 赋予 frequency ,点击 creat 。如果有固定约束的话,还要勾选 SPC 并赋予固定约束。
9、 设置控制卡片。这部分为了控制计算环节,因此不同的求解器, 控制卡片会有不同。点击 control card。
a) 点击 SOL , Analysis 选择 Model Frequency Response。
b) 点击 PARAM (Parameter Specification参数规格)勾选 COUPMASS (值默认 -1),勾选 G (结构阻尼)一般设为 0.04,勾选 POST (默认值 -1)求解器代码。
c) 点击 GLOBAL_OUTPUT_REQUEST,输出的是加速度勾选
ACCELERATION ,并勾选子选项 SORTING , FORMAT , FORM 。其 中 SORTING 选择 SORT2, FORMAT 选择 PUNCH , FORM 选择 PHASE , SETID 选择前面设置的点集 SET 。
解释 SORT1与 SORT2的区别查看帮助文档,得知 SORT1是 不同节点在某个频率或时间下的响应, SORT2是同一个节点在
K =
不同频率下的响应,显然 SORT2是我们需要的;看频率响应曲 线需要 pch 格式的文件, PUNCH 指令就是为了输出 pch 文件。
REAL/IMAG或者 PHASE 是可以通过实部虚部输出或者通过幅
值相位的形式输出。由于看的响应曲线 Y 坐标值是复制,因此 选择
PHASE
以幅值相位形式输出。
10、到处 bdf 格式文件。
11、用 nastran 软件打开 bdf 文件。可以在 Optional keywords里面写
入 scr=yes,就不会生成过程文件。如果没有错误会生成 pch 文 件。假如没有 pch 文件,进入 f06文件搜索“ fatal ”查看错误。
12、用 hypergraph 软件打开 pch 文件
a) 点击
build plots图标,点击
找到 pch 文件,在 栏目下选择相应方向,由于激励是 X 方向因此选择看 X 方向上 的响应。选择 apply 。
b) 计算出来的是加速度曲线 A =
F(ω)
, 动刚度曲线是 K ? =
S(ω)
, 已
知 a(ω) = s(ω) ,对于幅值来说 A(ω) = (2πf) 2S(ω) 。即
?
(2πf) 2
13、需要在 hypergraph 里面编辑一个公式,来实现这个转化。
a) 点击 plot macros图标来新建一个公式。
b) 点击左边的 add ,弹出页面再点击 add , type 选择 curve 。
c) 点击 curve 标签。 Label 填写公司名称, X 轴不变, Y 轴变为 K? , 因此光标移到 X 一栏,双击 Parameters 下的 Parameter1, X 栏 就会出现 p_1.x,表示新函数 X 轴变量仍未原函数的 x ; Y 栏填 写 4*pi^2*p_1.x^2/p_1.y,表示 (2πf) 2 clouse 。 d) 双击主页面 Parameters 下的 Parameter1选择原函数,即频率 响应函数。
e) 点击 apply 。有时会出现错误,检查频率响应曲线是否有零点。
f) 如果有零点可以用 Modify Curves命令直接去无零点的频率 范围。选定频率段后点击 TIM ,删除其他部分曲线。
范文四:基于hypermesh及nastran的模态分析步骤详解
基于 hypermesh 与 nastran 的模态分析步骤详解
1、
2、 打开 hypermesh 选择 nastran 入口。
打开或导入响应模型(只是网格不带实体)。
3、 点击 material 创建材料。
a) Type选择 ISOTROPIC (各向同性)
b) card image选择 MAT1(Defines the material properties for linear isotropic materials.) nastran help文档。
c) 点击 creat/edit,编辑材料属性输入 E (弹性模量)、 NU (泊松 比)、 RHO (密度)。由于各物理量之间都是相互关联的因此要 注意单位的选择(详情见附件一)。这里选择通用的 E=2.07e5, NU=0.3, RHO=7.83e-9。
4、 点击 properties 创建属性。
a) 由于是二维模型 type 选择 2D 。 Card image选择 PSHELL (壳单 元)。 Material 选择刚才新建的材料。
b) 点击 creat/edit。
c) 定义厚度即 T (例如 T=3,注意此时单位是 mm )。
5、 创建 material 以及 properties 后要将这些数据赋予模型。
a) 点击 component 。
b) 由于不是创建是修改,所以左边点选 update
选择相应部件。
然后双击 c) 然后双击 选择刚才新建的厚度属性。
d) 最后点击 update 。
6、 创建加载情况,点击 。
a) 创建 eigrl 激励, card image选择 EIGRL ,点击 creat/edit。 V1、
V2代表计算的频率范围, ND 计算的阶次。两种方式可以任选 一种。
b) 创建固定约束 spc 。点击 creat 。在点击 return ,进入主页面
analysis-constraints 通过合适的调整选择需要的点。并根据实际 情况约束自由度即 dof1-6(分别代表 x 、 y 、 z 的平动以及转动)。 需要约束便勾选相应 dof 即可。 Load types选择 SPC 。
7、 创建 control card,是指导计算环节求解器做相应计算的命令。
a) 点击 SOL 设定计算类型, analysis 选择 Normal Modes。
b) 点击 PARAM (Parameter Specification)设定参数,勾选 POST (Postprocessor Data Specifications)默认值是 -1便指的是 nastran 。
c) 点击 GLOBAL_CASE_CONTROL,调用创建的激励。勾选 METHOD
(STRUCTURE )以及 SPC 。双击 勾选 eigrl ,双击
勾选 spc 。
d) 点击 GLOBAL_OUTPUT_REQUEST。设定输出要求。勾选
DISPLACEMENT 以及子选项的 FORMAT 。然后点击上面的选择
条
PLOT 。 选择
8、 导出有限元模型。
a) 点击
文件。 导出,选择 导出 nastran 类型
9、 用 nastran 打开导出的 bdf 文件。在 optional keywords一栏可以
填写 scr=yes,这样就不会产生过程文件,对于大的模型来说可
以更少地占用硬盘。
10、没有错误的话会生成 op2文件。如果没有出现 op2文件,是模
型有错误。可以到 f06文件中搜索“ fatal ”,来查找错误。
11、用 hyperview 打开 op2文件,然后点击 apply 。
12、点击 contour 图标
13、可以观看效果动画
,然后点击 apply 。
a) 点击 ,选择第二项(set modal animation model),然后点击 播放图标 。
b) 点击 设置变动幅度。
14、 左侧会显示各阶频率
信息,选择不同频率,动画
也会随之变化。
范文五:hypermesh与ansys联合
一、有限元模型的组成
(1)网格
①节点——提供 “网格” 的几何信息 ②材料——提供 “网格” 的材料特性参数
③属性——提供 “网格” 的几何补充信息(例如:将薄板简化为二维网格(shell 单元)时, 需要对而二维网格(shell 单元)补充薄板的“厚度信息” )
④单元类型
(2)当有限元模型带有边界条件时需要补充以下内容 ⑤载荷及边界条件
(3)做优化时需要补充以下内容 ⑥设计变量(Design Variable) ⑦响应 (Response)
二、以上内容在 Hypermesh 中的创建步骤
步①:网格划分——即:完成“节点”的创建。 步②:在工具条 中单击图标
(Material Collector )打
开“材料定义对话框” :
在对话框中自由指定材料名称,单击 card image后面的输入框:
单击选择 “ Material ” 。单击“ create/edit” ,弹出 “ Meterial ”卡片 :
卡片中, DENS_FLAG为“密度” ; EX_FLAG为“弹性模量” ; NUXY_FLAG为“泊松比” , 分别单击 DENS_FLAG、 EX_FLAG、 NUXY_FLAG前边的 ,然后分别输入数值,如下所 示:
注:中的数值“ 1”为 ID 号,默认即可,不用管它。
步③:在工具条 中单击图标 (Property Collector) , 弹 出如下对话框:
输入 Prop name,单击 Type 后边的输入框:
单击选择“单元种类” ,如 shell63单元属于 shell (板壳)类单元,则选择 SHELL 即可。 单击 Card image后边的输入框:
通过单击选择你所需要的 Card image(card image通过在单元的名称后加上字母“ p ”命名, 如上图所示) 。选择方法:如需建立 shell63单元的厚度信息,则选择“ shell63p ”
。通过单击
完成翻页(shell63p 在第二页) 。 选择 card image后单击
,弹出:
TK (1) 、 TK (2) 、 TK (3)?意为“厚度” ,在 TK (1)后输入 SHELL63单元的板厚即可, 其余的 TK (?)可不输入,软件默认与 TK (1)相同。 步④:打开 1D 或 2D 或 3D 菜单页:
单击
:
输入单元名字(随意什么名字都行,自己认识即可) ,单击 card image后的输入框:
单击选择单元类型,通过
完成翻页。如:单击
后选择 SHELL63。
如果对单元没有什么特殊功能需求,则直接单击 完成单元类型的创 建。
步⑤:完成①②③④后, 需要完成的任务是将②③④中创建的各类 (卡片) 信息赋给①中创 建的“网格几何框架” ,从而完成“网格”的建。
单击“宏菜单”区域上方的“ Utility ”卡片“标记” ,从而打开 Utility 卡:
单击“ Model Info:”下方的“ Component Manager”图标,弹出:
单击标题栏中的“ Table
”打开下拉菜单 ,单击 Editable 。此时, Component
Manager 窗口标题栏下方将出现:
单击想要“赋值”的 Component ,此时选中的 Component 将以蓝色显色,如下图的第二个 Component 所示:
单击 中的下三角符号打开下拉项目清单,如下 图所示:
清单中有“单元类型 ID 号(ET Ref.No.) ” 、 “属性(实常数)集 ID 号(Real Set No.) ” 、 “材 料集 ID 号(Mat Set No.)等等。单击选择 ET Ref.No.后,在第二个输入框内就会自动出现 之前所创建的所有单元类型以供选择,如下图所示:
单击 1-SHELL63后,单击 Set 按钮,弹出 ,单击 Yes 。此时,
便为所选 Component 成功赋予了单元类型。
为所选 Component 赋予材料及属性(实常数)的过程与此类似,所以在此不再赘述。 步⑥:创建载荷和边界条件
打开 Analysis 菜单页:
首先,确认软件默认的载荷 /边界条件类型(以各种卡片的形式出现) 。单击 Load Types:
在打开的页面 (上图) 中可以看到:集中力 (force=) 默认为 FORCE 卡 , 集中扭矩 (moment=) 默认为 FORCE2卡 , 位移约束 (constraint=) 默认为 D_CONDTRNT卡 , 均布力 (pressure=) 默认为 PRESSURE 卡 。默认卡可以通过单击输入栏的方式进行更改,但一般情况下不需更 改,使用默认即可。单击 Return 按钮推出 Load Types子面板。
然后,如果要施加集中力则单击 Analysis 菜单页中的 force 子面板,弹出 FORCE 卡 :
卡 片
中
用 来 定 义 力 的 施 加 位 置
,
用来设置力的大小,
用来设
置力的方向。 (
用来设置力的标记
符号在图形区域的显示大小。 )设置完各种信息后,单击 Create 完成创建。
如果要施加位移边界条件, 则在 Analyis 菜单页单击 constraints 子面板, 弹出 D_CONDTRNT卡:
Dof 意为 “自由度” 。 Dof1~Dof3分别表示节点的沿 X 、 Y 、 Z 轴方向平移自由度, Dof4~Dof6分别表示节点的绕 X 、 Y 、 Z 轴的旋转自由度。 Dof1~Dof6后边的输入框中的数值是自由度 的大小,对于固定约束其值均为 0。
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