NX-Nastran-超單元用戶指南

Nastran超單元詳細(xì)用戶指南

目錄

第1章介紹和基礎(chǔ)

■為什么使用超單元？

*減少費(fèi)用

*快速獲得結(jié)果

*降低風(fēng)險(xiǎn)

*解決大問(wèn)題的能力

*分開輸入和輸出

*安全

■超單元分析基礎(chǔ)

■分區(qū)求解

■用小例子說(shuō)明靜力分析中的超單元用法

*超單元分析

*超單元1

*超單元2

*殘余結(jié)構(gòu)

第2章如何定義超單元

■使用分區(qū)模型數(shù)據(jù)定義超單元(PARTS)

*定義PARTS

*使用PARTS的模型數(shù)據(jù)段

*使用PARTS時(shí)的輸入文件格式

*將PARTS自動(dòng)連接到模型的其它組件

*連接點(diǎn)上的約束

*手工定義一個(gè)PART的外部點(diǎn)

*移動(dòng)和/或轉(zhuǎn)動(dòng)PARTs

■在主模型數(shù)據(jù)段定義超單元

*超單元定義

*內(nèi)部點(diǎn)和外部點(diǎn)

*模型數(shù)據(jù)分區(qū)

*模型數(shù)據(jù)分區(qū)的例子

*超單元MAP-SEMAP

第3章單級(jí)超單元分析

■介紹

■單級(jí)超單元的簡(jiǎn)單輸入

*采用主模型數(shù)據(jù)超單元的單級(jí)分析

*單級(jí)分析的例子

*快速回顧

*存在PARTs時(shí)的單級(jí)分析

第4章靜力分析中的載荷、約束和情況控制

■介紹

■靜力分析中的載荷

*主模型數(shù)據(jù)中載荷數(shù)據(jù)的例子

*超單元中的熱載荷

■邊界條件

*超單元中的單點(diǎn)約束

*多點(diǎn)約束(MPCs)和R-類單元

■超單元中的情況控制

*SUPER命令-情況控制分區(qū)

*常規(guī)的情況控制

*壓縮的情況控制

*超單元情況控制

*一種載荷條件-擴(kuò)充的情況控制

*情況控制節(jié)的參數(shù)

第5章使用超單元的慣性釋放分析

■介紹

■慣性釋放的概念

■使用超單元時(shí)的慣性釋放的界面

■使用超單元的慣性釋放的例子

*由inrel2.f06選擇輸出

第6章多個(gè)載荷的靜力分析

■介紹

■如何對(duì)情況控制進(jìn)行內(nèi)部分區(qū)和使用

■多個(gè)載荷情況的例子

第7章多級(jí)超單元分析

■多級(jí)分析的概念

■單級(jí)與多級(jí)分析比較

*單級(jí)分析

■多級(jí)超單元的用戶界面

*當(dāng)模型只使用主模型數(shù)據(jù)時(shí)的多級(jí)處理

*處理樹的自動(dòng)創(chuàng)建

*對(duì)于只使用主模型數(shù)據(jù)的模型手工定義處理樹

*當(dāng)模型使用PARTS時(shí)的多級(jí)處理

■例：多級(jí)問(wèn)題手工求解

■多級(jí)超單元的例子

*輸入文件multil.dat-只用主模型數(shù)據(jù)的多級(jí)超單元

*輸入文件seset.mult

*輸入文件multi2.dat-使用PARTs的多級(jí)超單元

第8章超單元靜力分析的輸出

■對(duì)PARTs的分類模型結(jié)果

■對(duì)于PARTs的邊界點(diǎn)搜索輸出

■超單元定義表

第9章動(dòng)力分析中的超單元

■動(dòng)力減縮過(guò)程的說(shuō)明

■用于超單元的減縮方法

*靜力凝聚(Guyan減縮)

*動(dòng)力減縮

*固定邊界動(dòng)力減縮

*對(duì)超單元2的數(shù)據(jù)恢復(fù)演示

*對(duì)超單元1重復(fù)同一過(guò)程

*自由-自由動(dòng)力減縮

*混合邊界動(dòng)力減縮

*在C-和/或R-集中有外部自由度時(shí)的CMS

第10章動(dòng)力減縮的輸入和輸出

■動(dòng)力減縮的情況控制

*對(duì)于動(dòng)力減縮的情況控制

■單級(jí)動(dòng)力減縮

*用于主模型數(shù)據(jù)超單元的單級(jí)動(dòng)力減縮模型數(shù)據(jù)

*主模型數(shù)據(jù)超單元的單級(jí)動(dòng)力減縮的例子

*文件canlbeam.dat-本例的輸入模型

*文件seg10_a.dat-超單元的靜力減縮

*文件seglO_bl.dat-超單元的固定邊界CMS

*文件seglO-cl-超單元的自由-自由CMS

*文件seglO_dl.dat-混合邊界CMS

*對(duì)于使用PARTS的單級(jí)動(dòng)力減縮的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)

*對(duì)于使用PARTs的單級(jí)動(dòng)力減縮的例子

*文件cantpl.dat-對(duì)于PART1的模型數(shù)據(jù)

*文件cantp2.dat-對(duì)?于PART2的模型數(shù)據(jù)

*文件seg10p_a.dat-使用PARTs的靜力減縮

*文件seglOp_bl.dat-使用PARTs的固定邊界

*文件seglOp_cl.dat-使用PARTs的自由-自由CMS

*文件seglOp_dl.dat-使用PARTs的混合邊界CMS

■多級(jí)動(dòng)力減縮

*對(duì)于多級(jí)動(dòng)力減縮的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)

*對(duì)于沒(méi)有PARTs的模型的多級(jí)動(dòng)力減縮

*存在PART超單元時(shí)的多級(jí)動(dòng)力減縮的模型數(shù)據(jù)項(xiàng)

*使用PARTs的多級(jí)CMS的例子

第11章超單元上的動(dòng)力載荷

■如何定義超單元上的動(dòng)力載荷

*用LOADSET-LSEQ定義超單元上的動(dòng)力載荷

*超單元?jiǎng)恿d荷的演示例

附錄A

參考資料■參考資料

索引?NXNastran超單元用戶指南

第一章介紹和基礎(chǔ)

■為什么使用超單元?

■超單元分析基礎(chǔ)

■分區(qū)求解

■靜力分析中使用超單元的小例子

■示例問(wèn)題

在有限元分析中，對(duì)計(jì)算機(jī)資源的要求總是超過(guò)它的現(xiàn)存能力。在計(jì)算機(jī)發(fā)

展早期，工程師用手工求解3X3的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)可以處理11X11的問(wèn)題。當(dāng)

工程師發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的這一能力時(shí)，工程問(wèn)題的大小馬上增加到超過(guò)這一能力。這

一過(guò)程隨著時(shí)間而不斷重復(fù)?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)已經(jīng)能夠求解具有百萬(wàn)未知數(shù)的百萬(wàn)個(gè)

方程，但仍不能滿足許多工程的需要。

硬件資源的這一限制，以及經(jīng)費(fèi)的限制（大的計(jì)算可能是費(fèi)時(shí)又昂貴的），

制約了工程師求解大的、復(fù)雜問(wèn)題的要求。解決硬件和經(jīng)費(fèi)問(wèn)題的一個(gè)有效辦法

是使用NXNastran中的超單元。

通過(guò)使用超單元，不僅可以分析大模型（包括超過(guò)你的硬件能力的模型），

而且可以是分析更有效率，允許在分析中進(jìn)行多次設(shè)計(jì)循環(huán)和迭代。

用于超單元分析的原理通常稱為子結(jié)構(gòu)。即：模型被分為一系列部件（超單

元），分別單獨(dú)處理各超單元以得到?組減縮矩陣，代表從結(jié)構(gòu)的其余部分看到

的超單元的行為。將各超單元的這些減縮矩陣組合到?起形成一個(gè)裝配（或殘余

結(jié)構(gòu)）解。然后用裝配解的結(jié)果對(duì)各超單元進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)（計(jì)算位移、應(yīng)力等）。

在靜力分析中，用于超單元分析的理論是精確的。在動(dòng)力分析中，剛度矩陣

的減縮是精確的，而質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣的減縮是近似的。這一近似可以用一種

被稱為部件模態(tài)綜合的方法來(lái)改善,它在第9章“超單元?jiǎng)恿Ψ治觥敝薪榻B。

本用戶指南的目的是作為一本教程。即，重點(diǎn)是如何使用超單元，而不是超

單元的理論。對(duì)于想要了解超單元操作過(guò)程的用戶提供了足夠的理論知識(shí)。包含

了手工求解的例子以幫助用戶了解使用超單元時(shí)的操作過(guò)程。為了清楚，在合適

的地方頁(yè)提供了示例的NXNastran輸入文件和輸出選擇。

本用戶指南的安排對(duì)一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的有限元分析者可以從頭開始并只閱讀與

有關(guān)分析有關(guān)的信息。首先提供超單元的全面信息，然后是靜力分析的信息，再

是動(dòng)力學(xué)和其它特性。推薦用戶從頭開始閱讀這本指南，因?yàn)樵陟o力部分提供的

信息在后續(xù)部分將會(huì)用到（類似與工程本身）；但是，工程師也可以只閱讀需要

的部分，而不管不需要的信息。

1.1為什么使用超單元？

效率是使用超單元的主要理由。一個(gè)有限元模型很少只分析一次。通常，模

型要一次次的修改和分析。不使用超單元，每次分析都要求解整個(gè)模型，導(dǎo)致在

短時(shí)間內(nèi)耗費(fèi)大量的經(jīng)費(fèi)。以下是超單元的優(yōu)點(diǎn)的列表：

減小費(fèi)用

代替每次求解整個(gè)模型，超單元的優(yōu)點(diǎn)隨著處理次數(shù)的增加而提高。在重啟

動(dòng)時(shí)，由于只需要處理受到修改影響的部分結(jié)構(gòu)，這一優(yōu)點(diǎn)變得明顯。這意味著，

如果用戶事先想到了定義超單元可能使執(zhí)行效率比不使用超單元時(shí)快2到30

倍（甚至更多）。采用分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)可以控制硬盤的使用并減少單個(gè)運(yùn)行所需的計(jì)

算機(jī)資源，而不會(huì)犧牲結(jié)果的精度。

加快計(jì)算速度

因?yàn)樘幚韱蝹€(gè)超單元對(duì)計(jì)算機(jī)資源的需求比不使用超單元的整個(gè)模型要

少，因此可以使用快速序列提交各超單元的處理（或者甚至在不同的計(jì)算機(jī)上處

理），而不是通宵等待整個(gè)問(wèn)題的一次性求解。

減小風(fēng)險(xiǎn)

處理一個(gè)不使用超單元的模型，是一種要么全有要么全無(wú)的做法。如果出現(xiàn)

錯(cuò)誤，必須在改正錯(cuò)誤后重新處理整個(gè)模型。在使用超單元時(shí)，每個(gè)超單元只需

處理一次，除非需要修改超單元以重新處理。如果在處理中發(fā)生錯(cuò)誤，只有受影

響的超單元和殘余結(jié)構(gòu)（最后處理的超單元）需要重新處理。無(wú)錯(cuò)誤的超單元不

需要重新處理，除非對(duì)該超單元進(jìn)行修改。

求解大問(wèn)題的能力

所有的計(jì)算機(jī)硬件都是有限的。NXNastran的設(shè)計(jì)使問(wèn)題的尺寸不受程序

的限制。這就意味著用戶所遇到的限制僅源于可用的硬盤空間或內(nèi)存。但模型的

尺寸變得過(guò)大，不使用超單元就無(wú)法處理時(shí).，用戶可以對(duì)增加的處理使用分區(qū)數(shù)

據(jù)庫(kù)，并將數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)才需要的數(shù)據(jù)庫(kù)信息拷貝到磁帶上。這一處理可以釋放文

件空間，減小硬盤的使用和儲(chǔ)存費(fèi)用。例如，用戶要求解一個(gè)包含20萬(wàn)自由度

（D0F）的問(wèn)題，而計(jì)算機(jī)的硬盤空間是有限的（如不使用超單元，只能處理1.5

萬(wàn)自由度），則需要將大模型劃分為超單元。

分區(qū)輸入和輸出

由于超單元可以分別處理，可以對(duì)結(jié)構(gòu)的零件分組建立分析模型，并進(jìn)行檢

查和裝配分析，而不需其它組的信息。一個(gè)極好的例子是空間站，它的結(jié)構(gòu)由許

多承包商分擔(dān)。每一個(gè)承包商對(duì)其自己的部件建模，然后將整個(gè)或減縮的模型發(fā)

送給系統(tǒng)集成者，系統(tǒng)集成者對(duì)這些模型進(jìn)行裝配以代表多種可能的配置，對(duì)每

一種配置進(jìn)行分析，將結(jié)果返回給各個(gè)承包商供它們使用。在超單元分析的分區(qū)

輸出方式顧及了分段數(shù)據(jù)恢復(fù)，即可以只對(duì)結(jié)構(gòu)種需要的部分進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。同

樣，在將結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)組的情況，用戶可以利用分區(qū)輸出方式選擇每個(gè)組中需

要恢復(fù)的數(shù)據(jù)。

安全性

許多公司進(jìn)行私人或保密的項(xiàng)目。包括為了競(jìng)爭(zhēng)而開發(fā)的新設(shè)計(jì)，到高度機(jī)

密的國(guó)防項(xiàng)目。即使在安全程序下工作，有時(shí)也需要發(fā)送模型給合作者，以便他

們進(jìn)行部件的耦合分析。使用外部超單元允許用戶發(fā)送減縮后的邊界矩陣，其中

不包含實(shí)際部件的幾何信息，只有從邊界上看到的質(zhì)量、剛度、阻尼和載荷。在

收到一組可以由NXNastran讀出的任意格式的減縮矩陣后，工程師可以用這些

矩陣定義一個(gè)外部超單元，并將外來(lái)結(jié)構(gòu)附加到自己的模型上。

1.2超單元分析基礎(chǔ)

超單元可以看作一種子結(jié)構(gòu)。即，一個(gè)模型可以由用戶劃分為超單元，NX

Nastran將獨(dú)立于其它超單元，分別處理每個(gè)超單元。

每個(gè)超單元的處理都形成一組減縮矩陣（質(zhì)量、阻尼、剛度和載荷），代表

從相連的鄰近結(jié)構(gòu)所看到的超單元的特性。當(dāng)所有超單元都被處理之后，這些減

縮矩陣被裝配到所謂殘余結(jié)構(gòu)中，并對(duì)其進(jìn)行求解。然后使用與超單元的初始減

縮類似的轉(zhuǎn)換過(guò)程，對(duì)每個(gè)超單元擴(kuò)展（它在殘余結(jié)構(gòu)上的）附著點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)

行數(shù)據(jù)恢復(fù)

超單元可以由物理數(shù)據(jù)組成（單元和節(jié)點(diǎn)），以也可以定義為其它超單元的

映象或外部超單元（一組外來(lái)矩陣，附加到模型上）。

下圖舉例說(shuō)明了超單元的類型。在圖1T中，顯示了一個(gè)齒輪的一部分。

一個(gè)齒的物理模型可以作為一個(gè)超單元。這一類超單元可以稱為原始超單元一

該超單元的實(shí)際兒何在模型數(shù)據(jù)（bulkdata）中定義。

圖bl中，齒輪的另一個(gè)齒是第一個(gè)（原始）齒的映象。對(duì)于NX

Nastran,映象超單元是用其它超單元的幾何來(lái)描述。這種映象超單元可以節(jié)省

處理時(shí)間，因?yàn)樗鼈兛梢允褂迷汲瑔卧膭偠取①|(zhì)量和阻尼矩陣，從而減少了

所需的計(jì)算量。對(duì)映象超單元可以進(jìn)行完全的數(shù)據(jù)恢復(fù)。映象超單元可以與原始

超單元相同的（如圖1T所示）或原始超單元的鏡像（如圖12所示）。在圖

1-2中，板的右側(cè)是原始超單元的鏡像拷貝。需要注意：映象可以有自己的獨(dú)立

載荷。只有剛度、質(zhì)量和阻尼與原始超單元相同。

圖原始超單元和幾個(gè)映象超單元

原始的鏡像的

圖1-2原始超單元和鏡像超單元

另一類超單元是外部超單元模型的一個(gè)零件由一組源于外部的矩陣所代表

（該矩陣也可以來(lái)自另一個(gè)NXNastran分析的結(jié)果）。對(duì)這些矩陣，沒(méi)有任何內(nèi)

部的幾何信息可用，只有這些矩陣所附著的節(jié)點(diǎn)是已知的。圖1-3顯示了一個(gè)

外部超單元的例子。圖中，左邊是有限元模型，右邊虛線表示外部超單元。

圖1-3外部超單元

在靜力分析中，用于超單元處理的理論是精確的。在動(dòng)力分析中，對(duì)質(zhì)量、

阻尼和載荷矩陣的減縮是近似的。在第9章“動(dòng)力分析超單元介紹”中對(duì)這

些近似作了解釋，并說(shuō)明了改善近似性的方法（特別是部件模態(tài)綜合方法）。

1.3分區(qū)求解

當(dāng)NXNastran處理模型數(shù)據(jù)時(shí)，輸入數(shù)據(jù)被按超單元分割為單獨(dú)的數(shù)據(jù)

組，取決于用戶指令。用于完成這一分割的輸入在第2章“如何定義超單元”

中討論。

一旦模型數(shù)據(jù)被分割為單獨(dú)的組，每個(gè)超單元將獨(dú)立處理。每個(gè)超單元的自

由度（DOFs）將按常規(guī)分析中相同的方式劃分為不同的集。即，組合超單元的所

有自由度組，創(chuàng)建一個(gè)G集。然后，用MPC和R類單元定義M集和N集，

等。（見NXNastran用戶指南關(guān)于集的完整說(shuō)明）。在集的定義中惟一的變化

是外部自由度的定義。對(duì)每個(gè)超單元，外部自由度定義為A集。

外部自由度是對(duì)為未來(lái)分析保留的自由度的最好描述或者可以吧它們想象

為附著自由度，超單元通過(guò)它們連接到其余結(jié)構(gòu)上。對(duì)每個(gè)超單元裝配結(jié)構(gòu)矩

陣，然后對(duì)結(jié)構(gòu)矩陣進(jìn)行減縮處理，只保留與A集或附著自由度有關(guān)的項(xiàng)。這

些減縮矩陣用來(lái)表示超單元附著到其余模型時(shí)的特性。

除去外部自由度，超單元中其余的自由度稱為內(nèi)部自由度（省略集或0

集）。這些自由度在減縮處理時(shí)被濃縮掉。使用靜力或動(dòng)力減縮，這些內(nèi)部自由

度的剛度、質(zhì)量、阻尼和載荷轉(zhuǎn)換到外部自由度上。每個(gè)超單元都是獨(dú)立處理的。

靜力凝聚是對(duì)減縮過(guò)程的最好說(shuō)明。這一處理將從對(duì)MPCs、R-類單元和

SPCs進(jìn)行處理后的矩陣開始。此時(shí)所保留的自由度集為F集（無(wú)約束的自由

度），它包含0集和A集作為其子集。雖然內(nèi)部自由度也包括M集和S集,

在本指南中內(nèi)部自由度通常指0集。

對(duì)F集的靜力方程是：

KffUf=Pr（1-1）

這一方程可以寫成：

jF—J卜J一f=（1-2）

U?「a

其中任意項(xiàng)上面的短橫（例如和Pa）表示讀子矩陣代表減縮操作前與

該項(xiàng)相關(guān)的矩陣。展開方程（1-2）的上部，得到，

[Koo]{U。}+Ra]{1}={Po}（1-3）

在方程兩側(cè)同乘區(qū)。。]二得到：

1-1

{U。}=-[Koo]-[Koa]{UJ+[Koo]{Po}（1-4）

在此，需要定義幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：

作者注：‘「集是集的一個(gè)子集。'『集包含任何‘物理’的外部自

由度。在靜力分析中，'『集通常指飛'集。在這」部分（關(guān)于靜力分析）二

者通?？梢越粨Q使用。

外部和內(nèi)部運(yùn)動(dòng)^間的靜力動(dòng)界轉(zhuǎn)換矩陣稱為G…定義為：

-1

[Got]=-[K?][KcJ（1-5）

物理上，這一矩陣代表邊界運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解。即，這一矩陣的每一列表示當(dāng)一

個(gè)外部自由度運(yùn)動(dòng)一個(gè)單位，而其它外部自由度為約束狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部自由度的運(yùn)

動(dòng)。

因此，對(duì)應(yīng)每個(gè)外部（邊界）自由度（超單元的A集），轉(zhuǎn)換矩陣中有一

列，而其函數(shù)等于內(nèi)部自由度的個(gè)數(shù)（超單元的0集）。

同樣，超單元的固定邊界位移。為：

1

{U：}=-[Koof{Po}（1-6）

這一矩陣表示在外部自由度為固定的情況下，由超單元自身的邊界條件和載

荷所產(chǎn)生的超單元靜態(tài)位移解。

基于這些定義，內(nèi)部點(diǎn)的位移可以寫成:

{u。}={U：}+[Got]{Ut}(1-7)

其中{ut}是外部(邊界)點(diǎn)的位移解。將這一方程代入(1-2)的下部，

得到：__

[K；]([Got]{Ut}+{U：})+[Ku]{UtJ={Pt}(1-8)

由這一表達(dá)式得到超單元的減縮剛度和載荷矩陣。減縮剛度矩陣[Ku]為：

T

KJ=[Kot][Got]+[Klt](1-9)

減縮載荷矩陣{PJ為：

{Pt}=[Got!{Po}+{Pt}(1-10)

按這一方式處理各超單元，將相關(guān)矩陣減縮到外部自由度上。當(dāng)所有超單元

都處理完畢，將減縮矩陣裝配為系統(tǒng)矩陣以進(jìn)行殘余結(jié)構(gòu)的處理。殘余結(jié)構(gòu)由模

型中所有未分配給其它超單元的部件，加上各超單元的減縮矩陣裝配到?起所組

成。

對(duì)殘余結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)或裝配矩陣進(jìn)行求解。在得到裝配解后，可以求出各超單

元的邊界解。用邊界解計(jì)算各超單元的內(nèi)部位移，然后可以對(duì)各超單元(包括殘

余結(jié)構(gòu))進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)恢復(fù)?？梢杂糜跇?biāo)準(zhǔn)(無(wú)超單元)分析的所有輸出都可

以用于超單元分析。不同只是按超單元分區(qū)輸出。

1.4在靜力分析中使用超單元的小例子

下面的小問(wèn)題用來(lái)演示然后使用超單元進(jìn)行靜力分析。首先用常規(guī)分析求解

該問(wèn)題，然后使用超單元。

.V=自由度

圖1Y示例模型

對(duì)這一例子，僅考慮各點(diǎn)的軸向運(yùn)動(dòng)，則此問(wèn)題簡(jiǎn)化為只有5個(gè)自由度。

常規(guī)分析

對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行常規(guī)分析的過(guò)程是：構(gòu)造結(jié)構(gòu)矩陣、施加約束、求解簡(jiǎn)化的問(wèn)

題。其5X5的剛度矩陣為：

K

*12|~ni0100

1-T

-+%]~K23I00

1

———-

一rI

01K23+K340(1-11)

11

11!K”+“

0101~K45

_____1.11

K

010\0!~45

此矩陣中的每一行（或列）代表與模型中一個(gè)自由度相關(guān)的項(xiàng)。這些項(xiàng)是升

序排列的；即第一列代表自由度1,最后一列代表自由度5o將彈簧剛度用其數(shù)

值替換，得到:

1-1000

-12-100

KGG=0-12-10(1-12)

00-12-1

_000-11

現(xiàn)在對(duì)此問(wèn)題施加約束。在有限元分析中，通過(guò)從矩陣中刪除相關(guān)的行和列

來(lái)施加約束。因此，在施加約束后得到約束結(jié)構(gòu)的靜力方程為:

或以數(shù)值代入:

'、

-1

%2—10-1

%=-12-12(1-14)

%0—123

-一

1)求解

此方程，結(jié)果為:

2.5

4.0(1-15)

3.5

超單元分析

現(xiàn)在用超單元推導(dǎo)和求解同一問(wèn)題，如圖「6所示。由于定義超單元的方

法尚未討論，下面些內(nèi)容可能不清楚。不過(guò)，只要讀下去，更多信息就會(huì)變得

清楚。

首先，在圖1-15中給出了一個(gè)如何進(jìn)行超單元分析的流程圖:

DOLABELB

I=1.NSE

階段III

數(shù)據(jù)詼復(fù)

LABELS

圖1-5超單元處理的流程圖

這三個(gè)階段（I,II和HI）用于所有超單元，在本書后面會(huì)提到。

如圖6所示，模型的定義為：

*超單元1（SEID=1）

階段1和2是內(nèi)部點(diǎn)。（這些節(jié)點(diǎn)在第一階段處理超單元1時(shí)將被濃縮

掉）。

單元K12和K23是超單元1的內(nèi)部單元或?qū)儆诔瑔卧猯o

節(jié)點(diǎn)1的約束在超單元1中。

節(jié)點(diǎn)3是超單元1的外部點(diǎn)。在階段I對(duì)超單元1的減縮全部完成后，

所保留的是將超單元1附著在節(jié)點(diǎn)3上的矩陣。

*超單元2（SEID=2）

節(jié)點(diǎn)4和5是超單元2的內(nèi)部點(diǎn)。

節(jié)點(diǎn)3是超單元2的外部點(diǎn)。

節(jié)點(diǎn)4上的載荷在超單元2內(nèi)部。

單元K34和K45是超單元2的內(nèi)部單元或?qū)儆诔瑔卧?o

節(jié)點(diǎn)5的約束在超單元2中。

*殘余結(jié)構(gòu)（R.S.或SEID=0）

節(jié)點(diǎn)3在殘余結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。

沒(méi)有單元屬于殘余結(jié)構(gòu)。

節(jié)點(diǎn)3上的載荷在殘余結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。

對(duì)超單元1和2單獨(dú)處理，然后將減縮矩陣裝配到殘余結(jié)構(gòu)上。

超單元1

在模型劃分為超單元后，超單元1的數(shù)據(jù)包含如下信息:

圖IT超單元1

根據(jù)這一模型，對(duì)于超單元1,禽是外部自由度，屬于A集。因此，需要

對(duì)超單元1生成矩陣、施加約束，然后將矩陣減縮到外部自由度上。這一超單

元的G集由節(jié)點(diǎn)1,2,3組成。以下為G集對(duì)應(yīng)的矩陣：

(1-16)

(1-17)

上標(biāo)1表示該矩陣屬于超單元lo注意沒(méi)有包括節(jié)點(diǎn)3上的力。因?yàn)檫@個(gè)

力施加在外部點(diǎn)上，不包含在超單元中。這一事實(shí)通過(guò)在載荷矩陣中相應(yīng)項(xiàng)上的

橫線來(lái)表示，它也表示只有在與超單元1關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)3上有載荷。

看一下模型，可以看到節(jié)點(diǎn)1是約束的。因?yàn)樵摴?jié)點(diǎn)是超單元1的內(nèi)部

點(diǎn)，約束作為對(duì)超單元1的處理的一部分而施加。所形成的（減縮）剛度矩陣

為：

Ik12+心；-《23）心；

叫d1---I=|■一工一（1-18）

現(xiàn)在，這一矩陣已劃分為內(nèi)部（0集）和外部（A集）自由度，下面進(jìn)行常

規(guī)靜態(tài)減縮將矩陣減縮到外部自由度上。首先計(jì)算邊界轉(zhuǎn)換矩陣:

這一轉(zhuǎn)換表示：如果節(jié)點(diǎn)3移動(dòng)一個(gè)單位。則節(jié)點(diǎn)2將移動(dòng)0.5個(gè)單位,

這是在節(jié)點(diǎn)1約束的情況下預(yù)期的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在用該轉(zhuǎn)換矩陣將剛度矩陣減縮到邊界上：

(1-20)

這一結(jié)果的含義是：超單元1包含兩個(gè)串聯(lián)彈簧，在節(jié)點(diǎn)3處看到的剛度

是0.50

現(xiàn)在將所施加的外載荷減縮到邊界上在將約束施加到載荷矩陣上后得到

(1-21)

其減縮到邊界上，有:

(1-22)

同樣的，這是我們預(yù)期的結(jié)果。如果約束節(jié)點(diǎn)3,并在節(jié)點(diǎn)2施加單位力,

在節(jié)點(diǎn)3處的反力是0.5個(gè)單位。

超單元2

超單元2的施加包括如下信息：

圖1-8超單元2

對(duì)于超單元2,U3是外部點(diǎn)，屬于超單元2的A集。因此，需要生成超

單元2的矩陣，施加約束，并將矩陣減縮到外部自由度上。

注意：在節(jié)點(diǎn)3上的力也沒(méi)有出現(xiàn)在超單元2上。同樣，外部點(diǎn)上的力不包括

在超單元的矩陣中。施加約束，這一次是自由度50然后計(jì)算邊界轉(zhuǎn)換矩陣并用

于超單元2的計(jì)算，得到結(jié)果如下：

轉(zhuǎn)換和減縮矩陣是有意義的。如果節(jié)點(diǎn)3移動(dòng)1.0個(gè)單位，節(jié)點(diǎn)4將移

動(dòng)0.5個(gè)單位。與以前一樣，兩個(gè)串聯(lián)彈簧的組合剛度是0.5；而如果約束節(jié)

點(diǎn)3的話，節(jié)點(diǎn)4上1個(gè)單位的載荷在節(jié)點(diǎn)3上將產(chǎn)生1.5單位的反

力。

1.4在靜力分析中使用超單元的小例子(續(xù))

殘余結(jié)構(gòu)

其余的結(jié)構(gòu)，或節(jié)點(diǎn)3,定義為殘余結(jié)構(gòu)?；谄溆嗟膯卧洼d荷生成殘余

結(jié)構(gòu)的矩陣，然后將各超單元的減縮矩陣添加到相應(yīng)的自由度上。在完成殘余結(jié)

構(gòu)矩陣的組合裝配后，施加其余的約束并求解殘余結(jié)構(gòu)。

圖1-9顯示了殘余結(jié)構(gòu)。用于裝配殘余結(jié)構(gòu)的各部件顯示在左邊，裝配結(jié)

構(gòu)顯示在右邊。本模型的殘余結(jié)構(gòu)裝配中沒(méi)有單元，只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在該節(jié)點(diǎn)上

的物理載荷，以及來(lái)自超單元的減縮矩陣。

對(duì)于本模型，由于所有的物理約束都施加在超單元--級(jí)，在殘余結(jié)構(gòu)部分不

再進(jìn)行(對(duì)于約束條件的)減縮。如果一個(gè)物理模型的殘余結(jié)構(gòu)中存在約束，則

應(yīng)該進(jìn)行減縮處理以得到對(duì)應(yīng)最終求解組的矩陣。因此，本模型的裝配矩陣是節(jié)

點(diǎn)3處超單元矩陣相加的結(jié)果，或者：

0、

4

=心+舄+6】(.26)

K=Kl+K2=1,

其中，矩陣K.；和K;表示減縮的超單元?jiǎng)偠染仃嚕琄［表示殘余結(jié)構(gòu)本身

的單元所生成的剛度矩陣。本例中，我余結(jié)構(gòu)沒(méi)有單元，因而不存在K：。

類似的，載荷矩陣是施加在殘余結(jié)構(gòu)上的物理載荷加上減縮的超單元載荷。

最終在殘余結(jié)構(gòu)的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)一節(jié)點(diǎn)3上施加了2個(gè)單位的力：

(PE}={pa)={p：+p：+p；}(1-27)

120

P=P3+P3+P3(1-28)

至此剛度矩陣和載荷矢量均已生成并減縮下面將準(zhǔn)備求解殘余結(jié)構(gòu)A集

的位移：

{%}["』一'=儼】(1-29)

U：=p/k=4(1-30)

現(xiàn)在得到了殘余結(jié)構(gòu)的位移解，可以開始進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。數(shù)據(jù)恢復(fù)是對(duì)每一

個(gè)超單元分別進(jìn)行的，允許分段或選擇性的進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

超單元1

現(xiàn)已得到了外部節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)3)的解，準(zhǔn)備對(duì)超單元1內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)

恢復(fù)。首先計(jì)算固定邊界條件的解，即在外部節(jié)點(diǎn)保持受約束，并施加載荷的條

件下，計(jì)算超單元1的運(yùn)動(dòng)：

然后計(jì)算邊界運(yùn)動(dòng)情況(節(jié)點(diǎn)3位移u3=4)下超單元1的運(yùn)動(dòng):

最后，將二者相加得到內(nèi)部位移為：

[UJ={U：}+{U；}(1-31)

u2=0.5+2.0=2.5

這個(gè)結(jié)果與不使用超單元時(shí)節(jié)點(diǎn)2的結(jié)果是一致的。然后可以對(duì)超單元1

計(jì)算和輸出單元結(jié)果、SPC力，以及其它的標(biāo)準(zhǔn)輸出。

超單元2

同樣，超單元2的邊界解來(lái)自殘余結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程與超單元1類似，

因而不再詳細(xì)敘述。所得結(jié)果與不使用超單元的結(jié)果一致。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，靜力超單元的解是固定邊界的解與由邊界位移產(chǎn)生的解的疊加。

在靜力分析中，使用超單元不會(huì)造成任何近似。

例題：

為了連貫性，本指南中始終使用如圖1-12所示的模型作為例子來(lái)演示NX

Nastran的輸入和輸出。該模型可以看作一個(gè)金屬壓模（或雙頭的蒼蠅拍），決

不與任何實(shí)際問(wèn)題雷同。這樣選擇的原因如下：多數(shù)實(shí)際模型都很復(fù)雜，不適合

作為簡(jiǎn)單例題（輸入太麻煩），而且對(duì)一個(gè)行業(yè)認(rèn)為是合適的模型，未必適合其它

的行業(yè)。本模型很簡(jiǎn)單，無(wú)需多加說(shuō)明。

本模型的數(shù)據(jù)見表1-1o該表的許多卡片大量使用了復(fù)制方法來(lái)生成。在后

續(xù)章節(jié)和例題中將使用INCLUDE卡來(lái)引用這個(gè)表。為此，此處的表僅包含必

要的信息以避免混亂。

本結(jié)構(gòu)為鋼制品，楊氏模量30,000,000psi,重量密度0.283lb/in,泊松比

0.3o節(jié)點(diǎn)1和2被約束。在靜力分析時(shí)，本結(jié)構(gòu)將承受三種載荷：

1.施加在單元18到67上的壓力；

2.在節(jié)點(diǎn)93和104施加同向的2pounds的Z向點(diǎn)載荷；

3.在節(jié)點(diǎn)93和104施加反向的2pounds的Z向點(diǎn)載荷。

圖1-12雙頭蒼蠅拍

表1-1簡(jiǎn)單例題的模型數(shù)據(jù)

$

$**************************************************************

$BASICMODELDEFINITION-SAMEFORALLRUNS

$**************************************************************

$

$FILENAMEISMODEL.DAT

GRDSET,,,,,,,6

GRID」,,-.4,0.,0,123456

GRID,3,,-.4,0.9,0.

———*Q__

一,乙,一,一，?b，——

=1

GRID,2?.4,0.,0.?123456

GRID,4?.4,0.9,0.

一_，/，_一,_一，4r.QV，_一—

=1

GRID,9,,-3.6,3.6,0.

=*1,=,*.8==

=8

GRID,19?-3.6,4.4,0.

=*1,=,*.8==

=8

GRID,29?-3.6,5.2,0.

GRID,30,,28,5.2,0.

GRID,31,,2.8,5.2,0.

GRID,32,,3.6,5.2,0.

GRID,33,,52,6.,0.

=*1,=*.8==

=4

GRID,39,,1.26,0.

=,*1,=,*.8,==

=4

GRID,45?-5.2,6.8,0.

=*1-*O==

>11，?，

=4

GRID,51,,1.2,6.8,0.

=*1=,*.8==

=4

GRID,57?-5.2,7.6,0.

=,*1,=,*.8==

=4

GRID,63,,1.2,7.6,0.

=*1,=*.8==

=4

GRID,69,,-528.4,0.

=,*1,=*.8,==

=4

GRID,75,,1.2,8.4,0.

=*1,=,*.8==

=4

GRID,81?-5.2,9.2,0.

=*1,=,*.8==

=4

GRID,87?1.2,9.2,0.

=*1,=,*.8,==

=4

GRID,93,,-5.2,10.,0.

——*Q==

=4

GRID,99,,1.2,10.,0.

=*1=,*.8,==

=4

$

$ELEMENTS

$

CQUAD4,1,1,1,2,4,3

=,*1=,*2,*2,*2,*2

=1

CQUAD4,4,1,7,8,14,13

CQUAD4,6,1,9,10,20,19

=2

CQUAD4,5,1,13,14,24,23

CQUAD4,10,1,14,15,25,24

=2

CQUAD4,14,1,19,20,30,29

CQUAD4,15,1,29,30,36,35

CQUAD4,16,1,27,28,32,31

CQUAD4.17,1,31,32,42,41

CQUAD4,18,1,33,34,46,45

=,*1

=3

CQUAD4,23,1,45,46,58,57

=*〔=*〔*〔

=3

CQUAD4,28,1,57,58,70,69

=,*1

=3

CQUAD4,33,1,69,70,82,81

_*[

=3

CQUAD4,38,1,81,82,94,93

=,*1

=3

CQUAD4,43,1,39,40,52,51

=*[=*〔*〔*]

=3

CQUAD4,48,1,51,52,64,63

=,*1

=3

CQUAD4,53,1,63,64,76,75

=*1

=3

CQUAD4,58,1,75,76,88,87

=3

CQUAD4,63,1,87,88,100,99

=

=3

MAT1,1,30.+6?.3,.283

PARAM,WTMASS..00259

PARAM,AUTOSPC,YES

PSHELL,1,1,.051,1

$

$*******************************************************************

$ENDOFBASICMODELDEFINITION

$*******************************************************************

第2章如何定義超單元

■使用零件模型數(shù)據(jù)定義一個(gè)超單元(PARTS)

■使用主模型數(shù)據(jù)定義一個(gè)超單元

上面解釋了超單元的基本概念，現(xiàn)在學(xué)習(xí)在NXNastran中如何定義超單

元。超單元使用輸入文件中的BulkData(模型數(shù)據(jù))數(shù)據(jù)段來(lái)定義。有兩種定

義超單元的方法主模型數(shù)據(jù)(mainbulkdata)超單元和零件(PARTs)數(shù)據(jù)超

單元。殘余結(jié)構(gòu)作為超單元0。

以下分別給出了兩種方法的說(shuō)明和示例。在NXNastran中，每個(gè)超單元

都有一個(gè)整數(shù)識(shí)別號(hào)，標(biāo)記為SEIDo每個(gè)SEID都必須是唯的正整數(shù)(殘余

結(jié)構(gòu)為例外，作為超單元0)。

如果沒(méi)有定義超單元，則認(rèn)為模型中只有殘余結(jié)構(gòu)，將執(zhí)行常規(guī)的求解(沒(méi)

有超單元)。默認(rèn)的，如果沒(méi)有定義超單元，對(duì)所有的超單元解都將執(zhí)行常規(guī)的

求解。

顧名思義，主模型數(shù)據(jù)超單元(mainbulkdatasuperelements)是在輸入文

件的主模型數(shù)據(jù)段中定義的。在使用這一方法定義超單元時(shí)，輸入數(shù)據(jù)被分割為

幾個(gè)部分，每個(gè)部分是一個(gè)超單元。這一方法好比將糕點(diǎn)切割為幾塊，即將一個(gè)

完整的模型分割為若干超單元。

零件超單元(PARTsuperelements)定義的方法不同。每個(gè)超單元在自己

的分塊模型數(shù)據(jù)段中定義。這些獨(dú)立的數(shù)據(jù)段都是自身完整的，包括其所描述部

件的所有幾何、單元、屬性、約束和載荷數(shù)據(jù)。然后，一系列單獨(dú)的部件裝配成

最終的有限元模型。

兩種方法可以單獨(dú)或合并使用取決于用戶的選擇。在MSC.Nastran69版

之前，只有主模型數(shù)據(jù)超單元可以使用。MSC.Nastran69版及之前版本的輸入

文件可以用于后續(xù)的版本，任何超單元的輸入都和以前…樣處理。

如果定義了零件超單元程序?qū)⑹褂貌煌姆纸M方法將主模型數(shù)據(jù)段分割為

超單元。同樣的，如果用戶在MSC.Nastran69及以前版本的輸入文件中添加

了零件超單元的數(shù)據(jù)，則主模型超單元定義的數(shù)據(jù)將失效。

2.1使用零件(PARTS)模型數(shù)據(jù)定義超單元

零件是用單獨(dú)的模型數(shù)據(jù)段定義的單個(gè)的部件。因此，每個(gè)零件可以看

作一個(gè)單獨(dú)的部件模型。NXNastran自動(dòng)確定不同零件中的一致節(jié)點(diǎn)并連接部

件模型以創(chuàng)建裝配模型。

對(duì)每個(gè)零件，模型數(shù)據(jù)段可以分為單獨(dú)的數(shù)據(jù)段。使用BEGINSUPER卡

進(jìn)行分割。這一卡的形式如下：

BEGIN[BULK]SUPER=i

其中：i是要定義的超單元的編號(hào)。這一命令的常用格式如下：

BEGINSUPER=i

這也是本指南中所使用的格式。

在MSC.Nastran69及以前版本的輸入文件中，模型數(shù)據(jù)段是單獨(dú)的一

段，包含除了優(yōu)化以外的全部模型數(shù)據(jù)。整個(gè)模型數(shù)據(jù)定義在BEGINBULK和

ENDDATA之間。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須是唯一的，每個(gè)單元編號(hào)也必須是唯一的。在

MSC.Nastran69版的輸入文件中，可以用BEGINSUPER命令將模型數(shù)據(jù)段

分割為單獨(dú)的部件模型。這樣，每個(gè)部件模型都是一個(gè)自身完整的模型，定義了

總模型中的一個(gè)零件。在每一個(gè)部件的數(shù)據(jù)段中，節(jié)點(diǎn)和單元的編號(hào)仍必須是唯

-的，但是，不同的零件可以使用相同的節(jié)點(diǎn)或單元編號(hào)，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)文件中他

們是獨(dú)立的數(shù)據(jù)段。

使用零件（PARTS）模型的數(shù)據(jù)段

當(dāng)使用零件模型數(shù)據(jù)段時(shí)，整個(gè)模型被分為不同的數(shù)據(jù)段。包含在BEGIN

BULK和第一個(gè)BEGINSUPER或ENDDATA之間的數(shù)據(jù)段稱為主模型數(shù)

據(jù)段。如果只有這一個(gè)數(shù)據(jù)段，這文件和MSC.Nastran69及以前的版本兼容。

在這一段中可以使用后面在“在主模型數(shù)據(jù)段中定義超單元”中說(shuō)明的方法來(lái)

g義超單元（雖然是不必要的）。在這一段中定義的超單元稱為主模型數(shù)據(jù)超單

元

定義零件時(shí).，無(wú)需告訴NXNastran何處與其它超單元連接。程序本身會(huì)

自動(dòng)確定那些節(jié)點(diǎn)是重合的，并（默認(rèn)）自動(dòng)連接任何重合的節(jié)點(diǎn)。本節(jié)后面將

討論如何防止自動(dòng)連接。

使用零件超單元時(shí)輸入文件的格式

在使用零件超單元時(shí)，執(zhí)行控制段合情況控制段不變，只有模型數(shù)據(jù)段不

同。一個(gè)輸入文件的例子如下：

SOL101

CEND

TITLE=SampleInputFileDemonstratingPARTs

BEGINBULK

$

$MAINBULKDATASECTION

$

BEGINSUPER=1

$

$dataforPART1

$

BEGINSUPER=25

$

$dataforPART25

$

ENDDATA

本例中，有一個(gè)主模型數(shù)據(jù)段（在其中可以定義一些主模型數(shù)據(jù)超單元）和

兩個(gè)零件超單元（1and25）0每一段都是自身完整的，也就是說(shuō)，零件1中的

卡片不能被該輸入文件中其它任何數(shù)據(jù)段所引用，對(duì)其它零件也是如此，他們都

必須是自身完整的。

有幾個(gè)主模型數(shù)據(jù)卡可以用來(lái)移動(dòng)、拷貝或手工連接零件，除了這幾個(gè)卡，

沒(méi)有任何其它的卡可以在不同的模型數(shù)據(jù)段之間互相引用數(shù)據(jù)。

下面說(shuō)明如何使用零件超單元定義雙頭蒼蠅拍模型（使用前面的數(shù)據(jù)）。將

定義7個(gè)超單元和一個(gè)殘余結(jié)構(gòu)。下圖顯示如何將這一模型分割為超單元：

Figure2-1對(duì)于示例的超單元和殘余結(jié)構(gòu)劃分

本例中，每個(gè)超單元用一個(gè)Part,或單獨(dú)的模型數(shù)據(jù)段來(lái)定義。因此，在輸

入文件中有7個(gè)BEGINSUPER分段。殘余結(jié)構(gòu)在主模型數(shù)據(jù)段定義（這不

是必須的，只是一個(gè)可選項(xiàng)）。以下為求解這一問(wèn)題的輸入文件：

$

$file-se1s101p.dat

$

$all7s.e.broughtinusingbeginsuper

$duplicateboundarygridids

$eachs.e.containsitsownpropertydescription

$

SOL101

CEND

TITLE=S.E.SAMPLEPROBLEM1

SUBTITLE=S.E.STATICS-RUN1-MULTIPLELOADS

DISP=ALL

$

$defaultissuper=allforV69

$

$setdefaultsforallse-seesection5

$

PARAM,GRDPNT.O

PARAM,WTMASS,.00259

SUBCASE101

LABEL=PRESSURELOAD

LOAD=101

$

SUBCASE201

LABEL=2#NORMALLOADS

LOAD=201

$

SUBCASE301

LABEL=OPPOSINGLOADS

LOAD=301

$

include'plot.daf

$

BEGINBULK

$

$mainbulkdatasection

$

include'partO.daf

$

beginsuper=1

$

include'Ioadprt1.dat'

include'parti.dat*

$

beginsuper=2

$

include'Ioadprt2.dat'

include'part2.dat'

$

beginsuper=3

$

include'part3.dat'

$

beginsuper=4

$

include'part4.dat'

$

beginsuper=5

$

include'part5.daf

$

beginsuper=6

$

include'part6.dat*

$

beginsuper=7

$

include'part7.daf

$

Enddata

各Include語(yǔ)句引用的文件的內(nèi)容在后面給出。執(zhí)行控制采用SOL101,

包含超單元的靜力求解。情況控制部分定義了三個(gè)子情況，在模型中提供了對(duì)所

有超單元的默認(rèn)參數(shù)（對(duì)于超單元的情況控制的詳細(xì)說(shuō)明見第5節(jié)）。文件

plot.dat是個(gè)繪圖輸出要求文件，在超單元繪圖要求部分說(shuō)明。

由于這?模型包含殘余結(jié)構(gòu)的物理模型，因此存在主模型數(shù)據(jù)段，但非常

短。相應(yīng)模型定義在文件partO.dat中，其內(nèi)容如下：

CQUAD45113142423

$

GRDSET6

GRID13-.43.60.

GRID14.43.60.

GRID23-.44.40.

GRID24.44.40.

$

MAT1,1,30+6?.3,.283

PSHELL,1,1,.051,1

$

param,wtmass,.002588

這一文件包含了殘余結(jié)構(gòu)的物理模型，其中有5個(gè)單元、其附屬節(jié)點(diǎn)，以

及相關(guān)的屬性和參數(shù)。注意，這一文件只包含這些信息，不包含用于在零件之間

進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)的拷貝（如果愿意，也可以把這些節(jié)點(diǎn)的拷貝放到殘余結(jié)構(gòu)中，

結(jié)果和單級(jí)求解是一樣的）。殘余結(jié)構(gòu)的結(jié)束為主模型數(shù)據(jù)段的結(jié)束或超單元說(shuō)

明的開始-BEGINSUPER=1o后續(xù)卡片屬于各零件。

第2章如何定義超單元（續(xù)）

下面是定義Part1的輸入文件，包含兩個(gè)include語(yǔ)句，分別插入文件：

loadprtl.dat（載荷數(shù)據(jù)）和partl.dat（零件1的模型數(shù)據(jù)）。這兩個(gè)文件的內(nèi)容如下：

$

$文件-loadprtl.dat

$loadsons.e.1

$

$LOADCASE1-PRESSURELOAD

$

PLOAD2,101,-1.,18,THRU,42

$

$LOADCASE2-2POINTLOADSATCORNERS

$

FORCE,201,93?2.,0.,0.,l.

$

$LOADCASE3-OPPOSINGPOINTLOADSATCORNERS

$

FORCE,301,93?2.,0.,0.,l.

$

文件loadprtl.dat包含了施加到零件1上的三種靜力載荷情況的數(shù)據(jù)。

$

$文件partl.dat

$

CQUAD418133344645

CQUAD419134354746

CQUAD420135364847

CQUAD421136374948

CQUAD422137385049

CQUAD423145465857

CQUAD424146475958

CQUAD425147486059

CQUAD426148496160

CQUAD427149506261

CQUAD428157587069

CQUAD429I58597170

CQUAD430159607271

CQUAD431160617372

CQUAD432161627473

CQUAD433169708281

CQUAD434170718382

CQUAD435171728483

CQUAD436172738584

CQUAD437173748685

CQUAD438181829493

CQUAD439182839594

CQUAD440183849695

CQUAD441184859796

CQUAD442185869897

$

GRDSET6

$

$boundarygrids

$

GRID35-3.66.0.

GRID36-2.86.0.

$

GRID33-5.26.0.

GRID34-4.46.0.

GRID37-2.6.0.

GRID38-1.26.0.

$

GRID45-5.26.80.

GRID46-4.46.80.

GRID47-3.66.80.

GRID48-2.86.80.

GRID49-2.6.80.

GRID50-1.26.80.

GRID57-5.27.60.

GRID58-4.47.60.

GRID59-3.67.60.

GRID60-2.87.60.

GRID61-2.7.60.

GRID62-1.27.60.

GRID69-5.28.40.

GRID70-4.48.40.

GRID71-3.68.40.

GRID72-2.88.40.

GRID73-2.8.40.

GRID74-1.28.40.

GRID81-5.29.20.

GRID82-4.49.20.

GRID83-3.69.20.

GRID84-2.89.20.

GRID85-2.9.20.

GRID86-1.29.20.

GRID93-5.210.0.

GRID94-4.410.0.

GRID95-3.610.0.

GRID96-2.810.0.

GRID97-2.10.0.

GRID98-1.210.0.

$

MATl」,30.+6,,.3,.283

PARAM,WTMASS,.00259

PARAM,AUTOSPC,YES

PSHELL,1,1,.O5,1?1

$

文件partl.dat包含了零件1的物理模型數(shù)據(jù)。如果看一下前面提供的圖例，將會(huì)注意到：

本零件通過(guò)節(jié)點(diǎn)35和36連接到零件3上。在本部件的模型數(shù)據(jù)中也包含了這一點(diǎn)。

零件2由類似的文件所定義，這里不再討論。

零件3由單獨(dú)的文件part3.dat所定義，內(nèi)容如下：

$

$part3.dat

$

CQUAD414119203029

CQUAD415129303635

$

GRDSET6

$

$boundarygrids

$

GRID19-3.64.40.

GRID20-2.84.40.

GRID35-3.66.0.

GRID36-2.86.0.

$

GRID29-3.65.20.

GRID30-2.85.20.

$

MATl,l