patran&nastran使用经验积累.docx

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1、patran&nastran使用经验积累大部分东西在nastran、patran的帮助中都有介绍。 一、总 1、 nastran会生成许多文件，如*.dball/*.f04/*.f06/*.log/*.master/*.op2。如果数据库操作是设计好的，则中*.dbal/*.master可在运行后手动清除，也可通过附加执行语句SCR=YES来实现。 2、 Nastran的输入文件包括几个部分，按先后顺序依次是：nastran语句、文件管理段、执行控制段、情况控制段、模型数据段。文件中行首为“$”表示是解释语句。 3、 Nastran对物理单位无限制，只要求用户在建模时使用一致性单位制。 4、

2、Nastran输入数据的格式有三种，整数、实数和字符。整数不能包含小数点，实数必须包含小数点，字符可为字母数字的，但是必须以字母符号开头，其长度最多为8个字符。 5、 Nastran有三种不同的输入数据格式：自由域格式、小域格式、大域格式。 文件管理段、执行控制段以及情况控制段采用自由域格式。模型数据段允许任何一种。模型数据段的每一个输入数据记录包含十个子域。第一个子域填入该卡的特征名。第二子域至第九子域包含该卡的数据输入信息。第十子域不填数据，为继续卡预备。 Free、small、large field format 6、 nastran的坐标系中，所有角度输入都是按度表示，但输出都以弧度表

3、示。 7、 单元刚度矩阵的形成是与结点排序无关； 8、 每个单元都有自己的单元坐标系，是由连接次序或由其他单元数据定义的。单元的输出量是以单元坐标系输出的。 9、 单元前的C表示“connection”，如CBAR、CQUAD4。 二、梁单元 1、 杆单元，它连接两个节点，只承受轴向力和绕轴向的扭转。Nastran有两种三种ROD单元，CONROD、CROD、CTUBE，前两种单元性质一样，只是CROD具有自己的单独的性质卡，当定义的多个杆单元具有同样性质时，使用CROD单元较方便。CTUBE是专用于管性剖面的杆单元。 2、 梁单元包括直线常截面单元CBAR、变截面弯曲梁单元CBEAM、曲线梁

4、单元CBEND。 3、 CBAR单元是一个常用的梁单元，可承受拉伸或压缩，在两个互相垂直平面内的剪切。它连接两个具有6自由度的结点。它是按经典梁理论导出的；必须是直的，剖面性质不沿长度变化；形心轴和剪切中心轴一致；忽略剖面翘曲面外的扭转刚度；惯性主轴和单元坐标轴可不一致。 梁单元可以定义截面上四个应力输出点的位置、梁单元上应力输出截面的位置，还可以定义铰链连接用于释放节点的自由度。在定义梁单元截面时要注意截面的两种取向，确定单元的x-y平面，patran单元库中截面的形状，纵轴是y轴，横轴是z轴。 4、 CBEAM单元具有CBAR的单元的全部功能，还有：剖面性质允许沿梁长变化；中性轴、重心轴和

5、剪心轴不要求重合；考虑了剖面翘曲对扭转刚度的影响；考虑了锥度对横向剪切刚度的影响。多了翘曲自由度，即梁单位长度的扭转角。 5、 什么是剪切中心轴？在CBEAM单元定义时，什么是翘曲系数和剪力释放系数？ 6、 曲线梁单元是连接两个节点的一段圆弧。具有特定：面积属性和曲率半径定常；单元坐标轴和主惯性轴重合；具有两个主轴方向的弯曲及横向剪切，还存在拉伸和扭转；具有柔度和应力强化系数。 二、壳单元 1、 CSHEAR是具有四结点的四边形单元，可承受沿四边的剪力和相邻结点间的拉力。它最重要的应用就是薄加筋的分析，如飞机薄蒙皮板，在这种应用中，加强杆承受拉力，CSHEAR单元受面内剪力。如果保持矩形形状，

6、其性能是很好的。 2、 壳单元也称二维单元，包括平的和曲的壳体单元，具有薄膜和弯曲特征。用于表示厚度远小于其他尺寸的结构，其节点具有六个自由度中的5个，关于板法向的旋转自由度是“不连接的”。 3、 CQUAD4单元的所有内角必须小于1800。 4、 力和力矩是在单元形心处定义的，而应力是在距参考面一定距离处计算的，在定义shell单元时，Fiber dist.1/2是用于计算应力的纤维距离，缺省值为T/2。 5、 CTRIA3最常用于网格过渡和填充不规则边界，它可能存在过强的刚度，尤其是对于薄膜应变。因此，根据建模实践，CTRIA3单元应尽可能地远离感兴趣的区域。其他方面，它和CQUAD4是相

7、同的。 6、 壳单元具有薄膜、弯曲、横向剪切以及弯曲和薄膜耦合性质。 7、 CQUAD4和CTRIA3这些平面壳单元也不要求4个节点位于同一平面，这种偏离称之为翘曲度。 8、 CQUAD8和CTRIA6单元与CQUAD4和CTRIA3类同，只不过是曲壳单元，而后者是平面壳单元。其不同在于：一是前者具有中节点，二是具有曲边，其单元采用更高阶的形函数。正是由于此，直接采用CQUAD8划分网格时，会出现中间节点和角节点不在一根直线上，因此对形状规则的几何体划分网格时，若需要高精度时，应先划分成4节点再生成8节点的。 9、 Bending Panel是定义抗弯的板单元。 10、 Membrane定义薄

8、膜单元，承受拉压。These elements have in-plane tension, compression, and shear stiffness. They neglect bending and transverse shear effects. They may be oriented anywhere in space. 11、 2D solid定义平面应变单元，对于3D实体，当其应变只在与两个坐标有关。包括平面应变单元和轴对称的平面应力单元。 二、体单元 1、 体单元是用于表示厚板和体的特性，拓扑形式有六面体单元、五面体单元、四面体单元以及轴对称体单元CTRIAX6，体单

9、元包含平移自由度，不具有转动自由度。 2、 体单元的应力是在单元中心计算的，也可以外推到角节点计算，应力输出按材料坐标系输出。 3、 六面体单元是被推荐为常用单元。当单元是歪斜的和当以弯曲特性为主的情况下，CHEXA单元的精度会降低。在大多数情况下，该单元比其他三维单元特性要好得多。其单元坐标系在形心处，沿棱方向。 4、 CPENTA单元通常用于由体到板或壳的过渡单元。如果三角面不在壳的表面上，会导致过强的刚度。其单元坐标系的原点位于连接G1和G4直线的中点，Z轴指向三角形G4G5G6。 5、 四面体单元CTETRA是一种线形应变体单元，通常用于填充不完全形状的孔，有时在用CHEXA和CPENTA单元做模型时会出现这样的情况。不推荐使用CTETRA单元来做连续体的大部分连续体模型。该单元的单元坐标系是由六条边的中点连接起来的。