РуЛиб - онлайн библиотека > MacNeal-Schwendler Corporation > Руководства и инструкции > MSC/NASTRAN. Руководство пользователя > страница 2
Читаем онлайн «MSC/NASTRAN. Руководство пользователя» 2 cтраница
- 1234 . . . последняя (65) »
инерционного уравновешивания в MSC/NASTRAN 141
12. Матричные операции. 143
12.1 Определение набора 143
12.1.1 Глобальный набор перемещений 143
12.1.2. Поднаборы глобального набора перемещений. 144
12.2 Статическая конденсация (редуцирование по Гайяну) 148
12.3 Прямой ввод матриц 152
13. Задача устойчивости в линейной постановке 156
13.1. Подход метода конечных элементов 156
13.2. Методы определения собственных значений 158
13.2.1. Метод обратных итераций (inverse power) 158
13.2.2. Усовершенствованный метод обратных итераций 159
13.2.3. Метод Ланцоша 159
13.2.4. Сравнение методов 159
13.3. Допущения и ограничения расчета устойчивости при линейном подходе 160
14. Повторные запуски расчетов - restarts 161
14.1. Типы повторных запусков 161
14.2. Структура входного файла MSC/NASTRAN 163
14.3.1. "Холодный" запуск расчёта 164
14.3.2. Повторный запуск расчёта 164
14.3 Определение версии рестарта 166
14.4 Прочая информация по рестартам 168
15. Обслуживание баз данных 169
15.1 Определения 169
15.2 База данных MSC/NASTRAN 170
15.3. Секция File Managemernt Statements 170
15.4 Рекомендации для решения задач большой размерности 179
Приложение 185
Оценка ресурсов 185
Оценка размеров базы данных 185
APPENDIX I 188
REFERENCES 188
1. Описание конечно-элементной модели в MSC/NASTRAN
В этом разделе даётся общее описание - без детального рассмотрения - конечно-элементной модели в MSC/NASTRAN. Затронутые здесь аспекты будут разбираться в дальнейшем.
1.1. MSC/NASTRAN - что это такое?
Программа конечно-элементного анализа конструкций MSC/NASTRAN - это программа общего назначения. Это значит, что MSC/NASTRAN применим при решении широкого спектра инженерных задач (например, статических задач, динамических процессов, нелинейного поведения конструкций, задач теплопроводности, а также оптимизации), если сравнивать со специальными программами, ориентированными на определенные типы анализа. Программы MSC/NASTRAN написаны на языке FORTRAN и содержат около миллиона строк. MSC/NASTRAN работает на разнообразных типах компьютеров с различными операционными системами, от небольших рабочих станций до суперкомпьютеров. Независимо от вычислительной платформы, MSC/NASTRAN оптимизирован так, чтобы расчеты проходили наиболее эффективно и результаты получались идентичными для всех систем.
Выпущено много версий программы MSC/NASTRAN. Каждая последующая версия содержит значительные улучшения в возможностях анализа и в производительности при выполнении расчёта. Помимо того, исправляются многие ошибки из предыдущей версии. Ни одна расчетная программа, при любой сложности, не гарантирована от присутствия ошибок - MacNeal-Schwendler Corporation ведет детальный и часто обновляемый список обнаруженных ошибок, включая предложения, как эти ошибки обойти.
MSC/NASTRAN состоит из большого количества составляющих его блоков, называемых модулями. Модуль - это объединение написанных на языке FORTRAN подпрограмм, направленных на выполнение конкретных задач: обработку геометрии модели, построение матрицы, задание ограничений, операции с матрицами, вычисление выходных данных, печать решения и т.д. Управление модулями ведется на внутреннем языке, который называется Direct Matrix Abstraction Program (DMAP). Каждый тип анализа из списка MSC/NASTRAN называется последовательностью решения, и каждая последовательность решения является набором сотен или тысяч команд на языке DMAP. Когда выбрана определенная последовательность решения, то определенный порядок команд DMAP выдаёт инструкции модулям, необходимым для выполнения заказанного решения. Всё это выполняется автоматически, не требуя от Вас никаких усилий, кроме выбора последовательности решения.
1.2. Описание конструкции
Здесь даётся обзор различных категорий информации, необходимых для создания конечно-элементной модели:
• системы координат
• геометрия модели
• конечные элементы
• нагрузки
• граничные условия
• свойства материалов.
1.2.1. Системы координат
Перед заданием геометрии конструкции необходимо определить систему координат. В MSC/NASTRAN есть встроенная глобальная декартова система координат, называемая системой координат по умолчанию.
В зависимости от конструкции, может быть более удобным задавать геометрию в системах координат других типов. Поэтому в NASTRANe есть возможность определить локальные декартовы, цилиндрические и сферические координатные системы.
1.2.2. Геометрия модели
Значительная часть рабочего времени расчетчика уходит на корректное описание геометрии модели. Необходимые для этого данные могут быть получены из распечаток, из баз данных систем автоматизированного проектирования (CAD) или из чертежей.
Геометрия модели задаётся в MSC/NASTRAN координатами узловых точек. Каждая узловая точка модели имеет 6 возможных компонент перемещений: 3 поступательных (в Х-, Y- и Z- направлениях) и 3 поворота (вокруг Х-, Y- и Z- осей). Эти компоненты перемещений называются степенями свободы (DOF).
1.2.3. Конечные элементы
Заданные узловые точки связываются конечными элементами. В линейном статическом анализе элементы представляются упругими
12. Матричные операции. 143
12.1 Определение набора 143
12.1.1 Глобальный набор перемещений 143
12.1.2. Поднаборы глобального набора перемещений. 144
12.2 Статическая конденсация (редуцирование по Гайяну) 148
12.3 Прямой ввод матриц 152
13. Задача устойчивости в линейной постановке 156
13.1. Подход метода конечных элементов 156
13.2. Методы определения собственных значений 158
13.2.1. Метод обратных итераций (inverse power) 158
13.2.2. Усовершенствованный метод обратных итераций 159
13.2.3. Метод Ланцоша 159
13.2.4. Сравнение методов 159
13.3. Допущения и ограничения расчета устойчивости при линейном подходе 160
14. Повторные запуски расчетов - restarts 161
14.1. Типы повторных запусков 161
14.2. Структура входного файла MSC/NASTRAN 163
14.3.1. "Холодный" запуск расчёта 164
14.3.2. Повторный запуск расчёта 164
14.3 Определение версии рестарта 166
14.4 Прочая информация по рестартам 168
15. Обслуживание баз данных 169
15.1 Определения 169
15.2 База данных MSC/NASTRAN 170
15.3. Секция File Managemernt Statements 170
15.4 Рекомендации для решения задач большой размерности 179
Приложение 185
Оценка ресурсов 185
Оценка размеров базы данных 185
APPENDIX I 188
REFERENCES 188
1. Описание конечно-элементной модели в MSC/NASTRAN
В этом разделе даётся общее описание - без детального рассмотрения - конечно-элементной модели в MSC/NASTRAN. Затронутые здесь аспекты будут разбираться в дальнейшем.
1.1. MSC/NASTRAN - что это такое?
Программа конечно-элементного анализа конструкций MSC/NASTRAN - это программа общего назначения. Это значит, что MSC/NASTRAN применим при решении широкого спектра инженерных задач (например, статических задач, динамических процессов, нелинейного поведения конструкций, задач теплопроводности, а также оптимизации), если сравнивать со специальными программами, ориентированными на определенные типы анализа. Программы MSC/NASTRAN написаны на языке FORTRAN и содержат около миллиона строк. MSC/NASTRAN работает на разнообразных типах компьютеров с различными операционными системами, от небольших рабочих станций до суперкомпьютеров. Независимо от вычислительной платформы, MSC/NASTRAN оптимизирован так, чтобы расчеты проходили наиболее эффективно и результаты получались идентичными для всех систем.
Выпущено много версий программы MSC/NASTRAN. Каждая последующая версия содержит значительные улучшения в возможностях анализа и в производительности при выполнении расчёта. Помимо того, исправляются многие ошибки из предыдущей версии. Ни одна расчетная программа, при любой сложности, не гарантирована от присутствия ошибок - MacNeal-Schwendler Corporation ведет детальный и часто обновляемый список обнаруженных ошибок, включая предложения, как эти ошибки обойти.
MSC/NASTRAN состоит из большого количества составляющих его блоков, называемых модулями. Модуль - это объединение написанных на языке FORTRAN подпрограмм, направленных на выполнение конкретных задач: обработку геометрии модели, построение матрицы, задание ограничений, операции с матрицами, вычисление выходных данных, печать решения и т.д. Управление модулями ведется на внутреннем языке, который называется Direct Matrix Abstraction Program (DMAP). Каждый тип анализа из списка MSC/NASTRAN называется последовательностью решения, и каждая последовательность решения является набором сотен или тысяч команд на языке DMAP. Когда выбрана определенная последовательность решения, то определенный порядок команд DMAP выдаёт инструкции модулям, необходимым для выполнения заказанного решения. Всё это выполняется автоматически, не требуя от Вас никаких усилий, кроме выбора последовательности решения.
1.2. Описание конструкции
Здесь даётся обзор различных категорий информации, необходимых для создания конечно-элементной модели:
• системы координат
• геометрия модели
• конечные элементы
• нагрузки
• граничные условия
• свойства материалов.
1.2.1. Системы координат
Перед заданием геометрии конструкции необходимо определить систему координат. В MSC/NASTRAN есть встроенная глобальная декартова система координат, называемая системой координат по умолчанию.
В зависимости от конструкции, может быть более удобным задавать геометрию в системах координат других типов. Поэтому в NASTRANe есть возможность определить локальные декартовы, цилиндрические и сферические координатные системы.
1.2.2. Геометрия модели
Значительная часть рабочего времени расчетчика уходит на корректное описание геометрии модели. Необходимые для этого данные могут быть получены из распечаток, из баз данных систем автоматизированного проектирования (CAD) или из чертежей.
Геометрия модели задаётся в MSC/NASTRAN координатами узловых точек. Каждая узловая точка модели имеет 6 возможных компонент перемещений: 3 поступательных (в Х-, Y- и Z- направлениях) и 3 поворота (вокруг Х-, Y- и Z- осей). Эти компоненты перемещений называются степенями свободы (DOF).
1.2.3. Конечные элементы
Заданные узловые точки связываются конечными элементами. В линейном статическом анализе элементы представляются упругими
- 1234 . . . последняя (65) »