Презентация "Суперэлементы в MSC.Nastran - 2004" - скачать презентации по Информатике

Содержание

Слайд 2

MSC.Nastran: Метод суперэлементов Использование метода суперэлементов MSC.Nastran: Решение больших задач на

MSC.Nastran: Метод суперэлементов

Использование метода суперэлементов MSC.Nastran:
Решение больших задач на ЭВМ с

ограниченными ресурсами
Обеспечение конфиденциальности разработок
Слайд 3

Идея метода суперэлементов Конструкция разделяется на подконструкции – суперэлементы (СЭ) Каждый

Идея метода суперэлементов

Конструкция разделяется на подконструкции – суперэлементы (СЭ)
Каждый суперэлемент обрабатывается

отдельно
Узлы на границах суперэлементов включаются в “остаточную” структуру (нулевой суперэлемент)
Уравнения “остаточной” структуры решаются с учётом матриц масс, демпфирования и жёсткости суперэлементов, “присоединённых” к граничным узлам
Слайд 4

Идея метода суперэлементов “Остаточная” структура Суперэлемент 1 2 3 4 5 6 0

Идея метода суперэлементов

“Остаточная” структура

Суперэлемент

1

2

3

4

5

6

0

Слайд 5

Что дает использование суперэлементов Преимущества: Возможность решения очень больших задач Эффективное

Что дает использование суперэлементов

Преимущества:
Возможность решения очень больших задач
Эффективное взаимодействие предприятий-партнёров
Эффективное моделирование

повторяющихся компонентов конструкции
Сокращение затрат времени на выполнение “вариантных” расчетов
Возможность глобально-локального анализа

Недостатки:
Необходимость затрат времени на дополнительные вычисления (заметно на небольших задачах)
Все суперэлементы должны быть линейными
Приблизительный характер динамических расчетов (погрешность оцениваема и “управляема”)
Использование предполагает “разумный” подход квалифицированного пользователя

Слайд 6

Суперэлементы – редуцирование модели Статическое и динамическое редуцирование Статическое редуцирование: внутренние

Суперэлементы – редуцирование модели

Статическое и динамическое редуцирование
Статическое редуцирование:
внутренние динамические эффекты суперэлемента

игнорируются
Динамическое редуцирование (в дополнение к статическому редуцированию) – учёт внутренних динамических эффектов суперэлемента
метод Крейга-Бамптона
Слайд 7

Метод Крейга-Бамптона Степени свободы СЭ: внешние (перемещения граничных узлов) и внутренние

Метод Крейга-Бамптона

Степени свободы СЭ: внешние (перемещения граничных узлов) и внутренние (формы

колебаний)
Внешним степеням свободы соответствуют “статические” моды деформации
Внутренним степеням свободы соответствуют моды собственных колебаний, вычисленные при закрепленных граничных узлах
Вычисленные моды (“статические” моды и моды собственных колебаний) используются при динамическом анализе
Размерность вектора q – регулятор точности модели
Слайд 8

Использование метода Крейга-Бамптона Метод Крейга-Бамптона широко используется при разработке сложных изделий,

Использование метода Крейга-Бамптона

Метод Крейга-Бамптона широко используется при разработке сложных изделий, содержащих

коммерческую конфиденциальную информацию и государственную тайну (в том числе, в международных проектах)
Слайд 9

Метод Крейга-Бамптона в MSC.Nastran Реализация метода Крейга-Бамптона в MSC.Nastran Специальные alter’ы,

Метод Крейга-Бамптона в MSC.Nastran

Реализация метода Крейга-Бамптона в MSC.Nastran
Специальные alter’ы, дополняющие “стандартный”

MSC.Nastran
Суперэлементы Part с “ручным” формированием файла для подключения суперэлемента к “остаточной” структуре – доступны начиная с MSC.Nastran версия 70
Суперэлементы Part с “полуавтоматическим” формированием файла для подключения суперэлемента к “остаточной” структуре – доступны начиная с MSC.Nastran версия 2004
Слайд 10

Формат суперэлементов В MSC.Nastran начиная с v2004 доступны следующие форматы представления

Формат суперэлементов

В MSC.Nastran начиная с v2004 доступны следующие форматы представления суперэлементов:
MATRIXDB

– формат базы данных MSC.Patran
DMIGDB – аналог MATRIXDB с модификацией представления граничных матриц
DMIGOP2 – формат OP2
DMIGPCH – граничные матрицы выводятся в файл .pch в виде операторов DMIG
Слайд 11

Пример анализа собственных колебаний модели с применением технологии суперэлементов

Пример анализа собственных колебаний модели с применением технологии суперэлементов

Слайд 12

Модель Задача: анализ собственных колебаний изделия “в сборе”

Модель

Задача: анализ собственных колебаний изделия “в сборе”

Слайд 13

Суперэлементы Суперэлемент 1 Суперэлемент 2 Суперэлемент 3 Граничные узлы

Суперэлементы

Суперэлемент 1

Суперэлемент 2

Суперэлемент 3

Граничные узлы

Слайд 14

Шаг 1 – редуцирование суперэлемента Входной файл MSC.Nastran

Шаг 1 – редуцирование суперэлемента

Входной файл MSC.Nastran

Слайд 15

Шаг 1 – редуцирование суперэлемента Результаты расчёта: Файл .pch (или .op2

Шаг 1 – редуцирование суперэлемента

Результаты расчёта:
Файл .pch (или .op2 или .db)

– редуцированные матрицы суперэлемента
Файл .asm – “заготовка” для подготовки входного файла MSC.Nastran для последующего расчёта изделия “в сборе”

SEBULK 1 PRIMARY MANUAL
SECONCT 1 0 NO
19001 19001 19011 19011 19012 19012 19013 19013
19014 19014 19015 19015 19016 19016 19017 19017
19018 19018 19019 19019 19020 19020 19021 19021
19022 19022
$ BOUNDARY GRID DATA
GRID 19001 0. 0. 0.
...........................................
...........................................

“Заготовка” оператора для подсоединения СЭ к “остаточной” структуре

Описание граничных точек суперэлемента

Слайд 16

Шаг 2 – расчёт изделия в сборе Входной файл MSC.Nastran SOL

Шаг 2 – расчёт изделия в сборе

Входной файл MSC.Nastran

SOL 103
CEND
SUBCASE 1

SUPER = 1
METHOD = 1
K2GG = KAAX
M2GG = MAAX
SUBCASE 2
SUPER = 2
METHOD = 1
K2GG = KAAX
M2GG = MAAX
SUBCASE 3
SUPER = 3
METHOD = 3
K2GG = KAAX
M2GG = MAAX
SUBCASE 10
METHOD = 10
VECTOR(SORT1,REAL)=ALL

Ввод матриц суперэлемента 1

Ввод матриц суперэлемента 2

Ввод матриц суперэлемента 3

Расчёт для “остаточной” структуры

Слайд 17

Шаг 2 – расчёт изделия в сборе Входной файл MSC.Nastran (продолжение)

Шаг 2 – расчёт изделия в сборе

Входной файл MSC.Nastran (продолжение)

BEGIN BULK
PARAM

AUTOSPC YES
PARAM,POST,-1
EIGRL 10 2.
$ Description of residial structure
PLOTEL ..................
GRID ..................
...........................
$ Description of connectivity between
$ superelements and residial structure
INCLUDE 'n_01.asm'
INCLUDE 'n_02.asm'
INCLUDE 'n_03.asm'
$ Superelement 1
INCLUDE 'n_01.pch'
$ Superelement 2
INCLUDE 'n_02.pch'
$ Superelement 3
INCLUDE 'n_03.pch'
ENDDATA

Интересуемся частотами в диапазоне до 2 Гц

Описание сопряжения суперэлементов с “остаточной” структурой

“Подключение” файлов с граничными матрицами суперэлементов

Слайд 18

Результаты расчёта Без деления модели на суперэлементы С использованием суперэлементов 6.983073E-01

Результаты расчёта

Без деления модели на суперэлементы

С использованием суперэлементов

6.983073E-01
7.354412E-01
7.403246E-01
8.533084E-01
8.533233E-01
8.576912E-01
9.583896E-01
9.583901E-01
9.782804E-01
9.893590E-01
1.370908E+00
1.387318E+00
1.966427E+00
1.966994E+00

6.983073E-01
7.356633E-01
7.405441E-01
8.533084E-01
8.533233E-01
8.576912E-01
9.583898E-01
9.583902E-01
9.785060E-01
9.895640E-01
1.372427E+00
1.388882E+00
1.967998E+00
1.968606E+00

Слайд 19

Результаты расчёта Без деления модели на суперэлементы С использованием суперэлементов

Результаты расчёта

Без деления модели на суперэлементы

С использованием суперэлементов