Hypermesh與Nastran模態(tài)分析詳細(xì)教程

1、Hypermesh&Nastran 模態(tài)分析教程摘要:本文將采用一個(gè)簡單外伸梁的例子來講述 Hypemesh 與 Nastran 聯(lián)合仿真進(jìn)行模態(tài)分析的全過程。教程內(nèi)容:1 .打開Hypermesh14.0”進(jìn)入操作界面，在彈出的對(duì)話框上勾選2 .梁結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型的創(chuàng)建在主界面左側(cè)模型樹空白處右擊選擇Creat-Component,重命名為BEAM,然后創(chuàng)建尺寸為 100*10*5mm3的梁結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型。（一開始選擇了 Nastran 后，單位制默認(rèn)為 N,ton,MPa,mm.）尺寸大小為 2.5*2.5*2.5mm3,如圖 2.1 所示:0 本例子網(wǎng)格nastran模塊，點(diǎn)ok,1

2、如斷示。圖 1.1-hypermesh 主界面在主界面左側(cè)模型樹空白處右擊選擇Creat-Material,如圖 3.1所示:3.定義網(wǎng)格模型材料屬性-JE1匚RkTTCaWn圖 2.1-梁結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型iii.ID*firMtVifwdmim/PEWFf1M7小MfipiUk*1Wup牛曲NgihpIl劑懶鳳，”吃一flwMHUNWlMf*忡4aHirfFw.LcninwdLUer”中在模型樹內(nèi) Material 下將出現(xiàn)新建的材料Material1,將其重命名為BEAM。點(diǎn)擊BEAM,將會(huì)出現(xiàn)材料參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。本例子采用鐵作為梁結(jié)構(gòu)材料，對(duì)于模態(tài)分析，我們只需要設(shè)定材料彈性模量，泊松比，密

3、度即可。故在參數(shù)設(shè)置對(duì)話框內(nèi)填入一下數(shù)據(jù):彈性模量 E泊松比 NU密度 RHO206800MPa0.37.85e-9ton/m3完整的材料參數(shù)設(shè)置如圖 3,2 所示:EntitiesI。壟Ia/叫學(xué)Kii切原”1.G3Tipi,：nenf(1)-F丁仁|1|t附.田間。L江.T，1I0NURHDATPWFQEST5Sursin圖 3.2-Material 材料參數(shù)設(shè)置同理，按同樣方式在主界面左側(cè)模型樹空白處右擊選擇Creat-Property,模型樹上 Property 下將出現(xiàn)新建的Propertyl 同樣將其重命名為BEAM 點(diǎn)擊 Property 下的BEAM出現(xiàn)如圖所示屬性參數(shù)設(shè)置對(duì)話

4、框。由于本例子使用的單元為三維體單元，因此點(diǎn)擊對(duì)話框的cardimage選擇PSOLID，點(diǎn)擊對(duì)話框內(nèi)的 Material 選項(xiàng)，選擇上一步我們設(shè)置好的材料BEAM,完整的設(shè)置 3 函所示：Sal*r屁Ne-mftIDQglorIndLidaFIIE口山舊 M 島飛，CSWjlh!崢UieiCaiirreiTM-lu電ILSEMI卜kfzdoMAT1hideInMnuiExpizrt2MQBD07鉆 5哈廢BE*MI口。pf旦UEiEi*iL 用“用Turtle0JjName*01乂冕?？诹?Mem?IDCalatDfififDEN電CajdMuai-,D40圖 4.2-SPC 對(duì)話框5 .模

5、態(tài)分析工況設(shè)置同樣在主界面左側(cè)模型樹空白處右擊選擇Creat-LoadCollector,模型樹LoadCollector 下將出現(xiàn)新建的loadcoll 重，命名為EIGRL，右施 IGRL 選擇（makecurrent，表示將該層設(shè)為當(dāng)前層，下面新建的工況都會(huì)被放入到該層里面。點(diǎn)擊上一步建立的EIGRL，在圖示 5.1 中的 CardImage 選擇 EIGRL,對(duì)話框內(nèi) V1 表示需要求解的起始頻率值，V2 表示需要求解頻率的最大值，ND為求解階數(shù)。V1,V2 與 ND 為兩種不同的定義方法。本例子求解模型前階模態(tài)，在 ND 項(xiàng)輸入 10,如下所示:*IfLAX*V+：士 K=4八 id

6、牛V|尸口3HX事川aon。or-InQa-i-rwe-f1d口。X 事消ooTT際 g 司（和甲卜一界口441aqQ0Q7比柘-0TFT|Tsnrrmw|p11mu口由口105 卵|5PU圖 4.3-約束定義圖 5.1-EIGRL 參數(shù)設(shè)置6,載荷步設(shè)置在模型樹空白處右鍵Creat-LoadStep,重命名為MODES，點(diǎn)擊MODES,在對(duì)話框里的 Analysistype 里選擇Normalmodes,SPC 選擇上面建立的邊界約束SMCTHOD(STRUCTURE)選擇上面建立的模態(tài)分析工況EIGRL,完整設(shè)置如圖 6,1 所示：T鵬G/mbMIMi9一七WIt*61TlpQgriiiW

7、LeadCrillpclor2)傳C1C1GRLI1江Ml3ll0fll5|(l)TLProperty(1)S-jsTideflE-*Lxi口dStep(1)*MOCtGINameValueSah.er乩口CASEMQDEBRj1feridudeFieb/aslerModelU&efCdrJirf-BlitsHide，”當(dāng)1SWb?？谛奃mfiiniitiQliAngjy？i&lypflNcirnelf膽5FCSPCfl)MPCMETHODTRLCpEIGRLMETHODIFLUIO)西營電3TATSU0(PRELOADj白白3SUBCASFOiPHONSTITIFSUBTl

8、TlELABEL曲IAL節(jié)居TYPEIC日coisir比工FtSDM=TRIMOUTPUT圖 6.1-載荷步設(shè)置7.控制卡設(shè)置點(diǎn)擊圖 4.1 上的ControlCard,出現(xiàn)7.1 所示界面:圖 7.1-ControlCard 界面點(diǎn)擊圖 7.1 中的 SOL,在對(duì)話框上（Analysis上選擇NormalModes表示求解方法為正則模態(tài)求解方法，如圖 7.2 所示，然后 return 返回;圖 7.2-SOL點(diǎn)擊圖 7.1 中 PARAM,進(jìn)入界面選擇勾選 AUTOSPC,COUPMASS,POST三個(gè)選項(xiàng)，并按圖 7.3 所示設(shè)置，點(diǎn)擊 return 返回。1PAAhAUT135PC.忙/

9、IITKUJPNJlIPAR*HBQUPW*35II|PQ5T-晌PARPOSI,|圖 7.3-PARAM點(diǎn)擊圖 7.1 中的 GLOBAL_OUTPUT-REQUEST,定義需要輸出的數(shù)據(jù)，本例輸出位移數(shù)據(jù)與應(yīng)變能數(shù)據(jù)，故選擇 DISPLACEMENT 與 ESE 詳細(xì)設(shè)置如圖 7.4 所示:/Htk-In陽司強(qiáng)nfr總Md*U，Hr從啪 hrrAM.ShCRJrnsPAUTOSPCrAuitis*i=：圖 7.1-GLOBAL_OUTPUT-REQUEST8 .完成所有設(shè)置后，模型樹出現(xiàn)的所有選項(xiàng)如圖 8.1 所示:EntitiesID三4AiSEi-nhl/HerariiTjBEAM?.

10、Ctompantni|1年BEAW?i.U&MCM自抄3看即1c1O第FK1FIJ7庠ztwoi-ITBEAU1o-Pr：口噌叫依BEAM1三JBTrie(1JSM=ddInkaJ.LDddSlap(1) M1DC51事Cfird(3車SOL1*FPRM2GLOBALXTFFUT-FiOuESTJ圖 8.1-完整模型樹9 .把模型導(dǎo)出格式為 BDF 的計(jì)算文件，提交給 NASTRAN 計(jì)算。10 .使用 Hyperview 打開 NASTRAN 計(jì)算結(jié)果 OP2 文件，查看計(jì)算模型的模態(tài)振型，前 4 階模態(tài)振型云圖如下所示，對(duì)應(yīng)的頻率如表 10.1 所示：圖 10.1-振型云圖振型 1 頻率振型 2 頻率振型 3 頻率振型 4 頻率418.1Hz829.9Hz2569Hz4934HzCtnlHj*F口叩皿T*E，中I14E1*隋印，,IE呻I-SJMl1/XF如IEZ2:|但噸1I9.WE-4