Nastran應力的案例
About： Nastran中的應力恢復系數
在有限元分析Nastran中有一個應力恢復系數的概念，這里有相關的介紹：
用patran/nastran生成帶應力信息的mnf柔性體文件
如果要輸出帶應力信息的mnf的話，要選擇GPSTRESS 和GPSTRAIN，這兩個選項。這個地方是mnf所需要的模態階數。這個地方是nastran分析的模態階數，應該要比剛才那個數值大才行，但好像及時是大也只會輸出先前那個數值的階數。在output選項中一定要選中GPSTRESS選項，否則在模型中是沒有應力信息的，還要注意的是在高級選項里的volume output中一點要選擇direct選項，否則也是不會有應力信息的。這樣就一切ok了，提交運算就可以了。
的到的結果就有了，mnf文件，注意他是有-0后綴的。
現在我們在adams中分析一下看看。怎么樣有了，應力信息了吧。
現在我們加上超單元在看看是怎么回事。在創建超單元時，邊界節點一般選擇mpc的主節點。為什么要這樣我也不是太明白。在subcase中選擇創建的超單元就可以了。其他的不用改。運行完之后生成的mnf文件是沒有后綴-0的，我們再在adams中分析看看。同樣有結果。也是帶有應力信息的，全部完成。在強調一下要注意的地方。
mpc，材料單位的選擇，輸出mnf時的單位選擇，和階數設定，在分析中output中的gpstress的選項，還有volume output中的direct選項。只要注意這幾個地方，因該是不會有問題的。謝謝各位。
2，模型建好之后就是分析選項，這里是關鍵部分。有幾個地方需要說明，
演示文件如下:
mnf[1].part01.rar
mnf[1].part02.rar
mnf[1].part03.rar
mnf[1].part04.rar
mnf[1].part05.rar
mnf[1].part06.rar
mnf[1].part07.rar
mnf[1].part08.rar
展開 NASTRAN 與 ANSYS 柱坐標約束計算比較
銷孔局部測試
位移與Mises等效應力圖
FIG1.NASTRAN 位移
FIG2.NASTRAN 應力
FIG3.ANSYS 位移
FIG4.ANSYS 應力
testdis-nastran.jpg
testMises-nastran.jpg
testdis-ansys.jpg
testMises-ansys.jpg
基于MSC+Fatigue的脈動真空滅菌器疲勞分析
針對某些脈動真空滅茵器在未達到使用壽命時內壁就出現裂紋的問題,應用MSC Patran建立其有限元模型,調用MSC Nastran進行應力分析,然后應用MSC Fatigue軟件進行疲勞分析.將所得壽命分析結果與實際工程使用情況比較,發現疲勞不是脈動真空滅茵器內壁產生裂紋的主要原因
基于MSC+Fatigue的脈動真空滅菌器疲勞分析.pdf
疲勞耐久性分析工具——LMS Virtual.Lab Durability
無縫的讀取有限元網格和應力，自動驅動NASTRAN和ANSYS，并直接導入部件載荷，使得用戶可以在同一個環境里快速地準備疲勞分析。
LMS Virtual.Lab Component Fatigue軟件提供了已被驗證的LMS FALANCS求解器的所有疲勞壽命分析功能，包括低周疲勞、高周疲勞和無限壽命，還有焊縫和焊點分析。
利用專門的后處理功能，工程師可以快速識別和解決疲勞壽命問題，并進行多個設計選項的試驗。提供的參數化分析可以在實物樣機試驗前，利用創新設計方案探索設計空間
LMS Virtual.Lab Component Strength and Fatigue for NASTRAN 部件強度和疲勞分析，使用NASTRAN求解器
LMS Virtual.Lab Component Strength and Fatigue for NASTRAN是為NASTRAN用戶進行部件的強度和疲勞模擬提供了一個集成的解決方案。工具包括基于靜載情況的靜強度分析，基于動載情況的動強度分析和數值疲勞壽命預測方法。
使用同一個LMS Virtual.Lab用戶接口，耐久性工程師可以準備并自動地驅動和后處理基于NASTRAN的靜態應力分析情況。用戶可以導入NASTRAN網格或從一個由CAD模型自動產生的CATIA/CAE網格開始。從基于模板的界面，用戶可以檢查網格的品質，并補充修改網格，進行約束定義和載荷輸入，定義分析工況并啟動NASTRAN求解器。這種集成的方法消除了費時的數據處理和文件轉換，并使強度分析設置非常簡單。專門的后處理功能可以快速地放大應力熱點。同時，通過利用動態應力動畫顯示，可以估計出動載情況對疲勞壽命性能的影響。還有基于LMS Virtual.Lab部件疲勞，用于詳細分析的數值疲勞壽命預測方法。
展開 設計仿真 | Simufact Welding焊接工藝-結構一體化仿真分析方案
PART.03
完整工作流程演示案例
本文以平板焊接接頭結構為例，演示接頭結構的焊接工藝仿真、焊接后殘余應力映射以及最后結構耦合仿真分析的整個工作流程：
01
通過Simufact Welding完成接頭的焊接仿真，獲得的焊接工藝仿真結果包括：殘余應力、變形場、溫度場。
02
通過Digimat-MAP的工藝映射功能，將接頭焊接工藝過程的殘余應力結果映射到結構有限元網格上（Digimat-MAP也支持將變形場和溫度場的映射），最終導出映射完成的殘余應力關鍵字。
03
耦合結構仿真分析軟件MSC Nastran，通過istress關鍵字引入焊接殘余應力完成最終結構分析，從而考慮焊接殘余應力的影響。
平板接頭結構焊接工藝仿真結果如下圖所示，顯示了焊接完成后的殘余應力分布情況。
圖6. 平板接頭焊接工藝仿真殘余應力結果
基于焊接工藝仿真結果（Arc文件），Digimat-MAP模塊可讀取殘余應力結果，將上述工藝結果映射至MSC Nastran的結構網格上。
圖7. 映射至MSC Nastran結構模型中的殘余應力場
圖8. Digimat-MAP完成焊接仿真殘余應力映射，導出MSC Nastran的istress文件
將上述映射的MSC Nastran初始應力文件添加到平板接頭結構仿真分析模型中，設置如下：
?考慮殘余應力模擬的有限元非線性分析計算，求解序列設置：SOL 400
?材料類型：從Simufact Welding軟件導出非線性曲線，彈塑性模型
?工況設置：殘余應力分析，計算平板接頭結構在焊接殘余應力情況下的應力恢復情況。
以焊縫附近施加100000N的單點力為工作載荷，約束平板3頂角處節點。
展開 【信息分享】MSC 2014 新技術巡展信息
MSC Apex可以單獨地對“部件”進行不斷優化，與其它部件“積木”式組合，最終達到整個系統的性能最優化；更好的保護了知識產權同時促進供v應鏈之間的協作，帶你進入CAE“云”時代；
* Adams 2014新版本將多體動力學與非線性有限元分析融為一體，采用原生非線性及耦合有限元技術提高逼真度和易用性；全新的Adams / Machinery除優化了原有的齒輪、皮帶和鏈條模塊，還增加了凸輪模塊能夠非常方便地對凸輪從動件系統進行建模；Adams / Car車輛建模的新改進等；
* 最新MSC Nastran全面將應力及疲勞計算結為一體，優化您的設計；同時，還將聲學軟件Actran與MSC Nastran無縫結合，優化產品NVH性能；
有感興趣的朋友可以去注冊參加了解下~~http://www.mscsoftware.com/zh-hans/page/msc-2014xin-ji-zhu-xun-zhan-yao-qing-han
展開 【NX Nastran單元庫】3.3 CBEAM Element
根據要求輸出以下單元真實應力數據：
?橫截面上指定的四個應力恢復點處的真實軸向正應力。
? 最大和最小軸向正應力。
? 在 MAT1 材料項中輸入應力極限后，可以得到單元的拉伸和壓縮安全裕度。
Since there’s no torsional stress recovery for the CBEAM element,
the margin-of-safety computation does not include the torsional
stress. If the torsional stress is important in your stress
analysis, use the torsional force output to compute the stress
outside of NX Nastran. The torsional stress is highly dependent on
the geometry of the CBAR’s cross section, which NX Nastran doesn’t
know.
和CBAR單元一樣，CBEAM單元也不能計算扭轉應力。如果要要考慮扭轉應力，需要導出單元的扭矩結果，根據截面形狀手工計算扭轉應力。
NX NASTRAN 梁單元應力解析案例：
http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/321622
Nastran梁的彎曲應力分析，將理論計算、3D實體單元、1D梁單元的分析結果進行對比。有助于理解梁的平面彎曲理論、剪切中心、CBEAM單元截面方向/應力恢復點/端點偏移/內力、PBEAM屬性等。
6、扭曲梯度 dθ/dx是什么？
NX NASTRAN中，梁單元坐標系y、z軸的交點默認在剪切中心。
展開 設計仿真 | MSC Apex壓力容器應力線性化的應用方法
應力線性化是針對壓力容器設計常用的一種技術。在工程領域，應力線性化在分析復雜載荷條件下構件的結構完整性方面起著至關重要的作用。準確的應力線性化對于評估是否符合行業標準(如美國機械工程師協會(ASME)制定的標準)至關重要。為了簡化應力線性化的過程，MSC Apex通過自動化的轉換，輸出符合ASME標準的應力線性化結果。
在MSC Apex 2023.3版本中，將Stress Linearization（應力線性化）插件添加到標準用戶自定義面板中，位置如下圖所示：
應力線性化插件位置
MSC Apex的應力線性化插件，基于MSC Nastran H5數據結果，結果文件中必須包含應力張量。在使用過程中，用戶需要定義一個應力分類線（SCL），可輸入兩個端點，或者直接拾取某個曲線，再定義采樣點的數量。另外還需要定義一個應力分類面（SCP）。基于以上輸入，在由SCL和SCP定義的局部坐標系中的采樣點中計算應力分量。通過路徑曲線，應力分量被傳遞到Python腳本中，以計算等效的膜應力和彎曲應力分量，并生成數據及報告。
應力線性化操作方法
下圖中所示的模型為1/4的壓力容器，使用線性六面體單元建模，通過施加對稱邊界條件模擬完整的壓力容器。我們以該模型為例，對MSC Apex中應力線性化的工具進行操作演示。
展開 設計仿真 | MSC Apex壓力容器應力線性化的應用方法
應力線性化是針對壓力容器設計常用的一種技術。在工程領域，應力線性化在分析復雜載荷條件下構件的結構完整性方面起著至關重要的作用。準確的應力線性化對于評估是否符合行業標準(如美國機械工程師協會(ASME)制定的標準)至關重要。為了簡化應力線性化的過程，MSC Apex通過自動化的轉換，輸出符合ASME標準的應力線性化結果。
在MSC Apex 2023.3版本中，將Stress Linearization（應力線性化）插件添加到標準用戶自定義面板中，位置如下圖所示：
應力線性化插件位置
MSC Apex的應力線性化插件，基于MSC Nastran H5數據結果，結果文件中必須包含應力張量。在使用過程中，用戶需要定義一個應力分類線（SCL），可輸入兩個端點，或者直接拾取某個曲線，再定義采樣點的數量。另外還需要定義一個應力分類面（SCP）。基于以上輸入，在由SCL和SCP定義的局部坐標系中的采樣點中計算應力分量。通過路徑曲線，應力分量被傳遞到Python腳本中，以計算等效的膜應力和彎曲應力分量，并生成數據及報告。
應力線性化操作方法
下圖中所示的模型為1/4的壓力容器，使用線性六面體單元建模，通過施加對稱邊界條件模擬完整的壓力容器。我們以該模型為例，對MSC Apex中應力線性化的工具進行操作演示。
展開 案例分享 | 創成式設計，推動未來計算能力
為了驗證結果值和整體幾何形狀是否合理，再次使用MSC Nastran檢查優化后的結構。利用MSC AGD中最新的Nurbs幾何功能，即mesh-CAD將生成的仿生幾何轉化為實體Nurbs，然后很容易的的導入和生成MSC Nastran分析文件。分析結果表明，優化后的結構在減重42%的同時，剛度提高了400%，第一特征頻率提高了105%。
圖 3: 將優化的模型導入MSC Nastran中驗證的應力分析結果：
具有非常均勻的應力分布
用Simufact Additive對可制造性進行了檢驗
考慮到臂的長度，為將其合適的放置到打印空間中，需以一定的角度進行放置。TRUMPF的 TruPrint 3000是這一任務的理想選擇，它是一種具有工業部件和粉末管理的通用中型機器，專為復雜柔性系列金屬部件的3D打印而設計。
圖 4: 使用Simufact Additive進行工藝過程仿真
以優化TruPrint 3000的制造
仿真還保證了零件本身不建立任何支撐結構。
軟件對支撐結構進行了進一步的優化，并進行了進一步的分析，實現了完美的打印結果，沒有任何制造問題。
展開 
案例分享 | 創成式設計，推動未來計算能力
為了驗證結果值和整體幾何形狀是否合理，再次使用MSC Nastran檢查優化后的結構。利用MSC AGD中最新的Nurbs幾何功能，即mesh-CAD將生成的仿生幾何轉化為實體Nurbs，然后很容易的的導入和生成MSC Nastran分析文件。分析結果表明，優化后的結構在減重42%的同時，剛度提高了400%，第一特征頻率提高了105%。
圖 3: 將優化的模型導入MSC Nastran中驗證的應力分析結果：
具有非常均勻的應力分布
用Simufact Additive對可制造性進行了檢驗
考慮到臂的長度，為將其合適的放置到打印空間中，需以一定的角度進行放置。TRUMPF的 TruPrint 3000是這一任務的理想選擇，它是一種具有工業部件和粉末管理的通用中型機器，專為復雜柔性系列金屬部件的3D打印而設計。
圖 4: 使用Simufact Additive進行工藝過程仿真
以優化TruPrint 3000的制造
仿真還保證了零件本身不建立任何支撐結構。
軟件對支撐結構進行了進一步的優化，并進行了進一步的分析，實現了完美的打印結果，沒有任何制造問題。
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