Nastran耦合
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-26
Nastran耦合的視頻教程
基于Hypermesh和OptiStruct/Nastran/Ansys行走機器人剛柔耦合分析
行走機器人剛柔耦合分析 Hypermesh和OptiStruct行走機器人右小腿柔性體的生成； Hypermesh和Nastran行走機器人右小腿柔性體的生成； Hypermesh和Ansys行走機器人左大腿柔性體的生成； 行走機器人剛柔耦合后處理； 購買后，私信發模型且都可加私信答疑。
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Nastran耦合的實例教程
本文用Nastran2005對一個流固耦合系統進行了模態分析，結合一個密閉的薄壁結構模型，給出了分析的一般過程和需要注意的問題，也給出了該薄壁結構的模態頻率、空腔系統的聲學模態頻率，以及耦合系統中，結構和空腔的聲學模態頻率和振型的變化。
P023-用MSC.Nastran進行流固耦合系統的動力學分析.pdf
使用nastran進行流固耦合復模態計算
我們大部分時候計算的結構正則模態，但我們經常會遇到如下情況，使用正則模態計算則存在部分誤差。一個是結構存在大阻尼或者存在摩擦時，例如旋轉部件的制動盤等等；一個是結構存在流固耦合問題例如風扇或者的旋轉與流體耦合或者存在空腔例如油箱等密閉空間時可能存在復模態。如果從具體的理論定義上來看，則是一個相位的問題，大家有時間可以去翻翻理論書。
本文介紹使用nastran來進行復模態分析的方法，使用optistruct方法其實也類似，下一篇再介紹使用optistruct來進行計算的方法。
1）首先建立網格及材料，屬性，流體材料使用mat10，流體屬性Psolid中FCTN=Pfluid，CDROM=-1，將流體的每個node點的CD值通過card edit編輯為-1，可參考上一個介紹。
2）建立實模態計算模態頻率計算范圍，使用eigrl進行設置，選擇計算截止為12階的頻率。
3）建立復模態計算模態頻率計算范圍，使用eigc進行定義，計算截止18階。其中method選擇使用clan，norm選擇max。
4）建立load steps工作步，選擇complexeigen(modal)方法，選擇實模態計算method(struct)= eigrl，選擇復模態計算方法cmethod=eigc。
5）建立control cards，選擇sol110；另外選擇常用的參數控制例如param,autospc,yes；選擇param,post,-2輸出Op2文件；設置輸出位移，應變能等等。
6）設置流固耦合的control cards。使用acmodl，在inter選項內選擇ident，代表使用共節點耦合方式。如果選用DIFF，代表使用非共節點方式。
展開 模型描述：
外部為長方形鐵盒，如圖1所示。
圖1 結構有限元模型
材料類型為MAT1各向同性材料。材料參數為：彈性模量2e5Mpa 泊松比0.3
密度7.85-9ton/mm^3
單元類型為shell。
內部為空氣，如圖2所示。
圖2 聲腔有限元模型
材料類型為MAT10 流體材料。材料參數為：密度1.2e-12 ton/mm^3 聲速340000mm/s
單元類型為Psolid，需要注意的是在Psolid的第八域內設定為PFLUID表示為流體單元。
另外需要將組成流體單元的節點的第七域設定為-1，表示組成流體單元的節點。
（Card Edit-Nodes-Edit進行設定）
展開 1. 模型借用PPP546 教程里的,把他變成整體的了. 這樣在流體里快一些. 這模型更像在水中用的. 用風吹就叫風輪了
2. 風速10M/S,轉速60RPM.
3. NX里選高級FLOW, 這樣葉輪能轉.穩態.
4. .在FEM里把2D網格分完
5. 設制邊界條件,3D網格是在求解時自動分的
壓力
壓力
流速
流速
流線
矢量
結構分析結果
流體和結構的幾何模型, 有興趣的可練練,
SOLID.rar
FLUID.rar
This seminar provides an introduction to finite elementbased
fluid-structure interaction analysis using MSC.Nastran. Examples
of each major topic are supplied.
nas115.part1.rar
nas115.part2.rar
nas115.part3.rar
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復合材料憑借輕質、高強度、優異的抗疲勞性能和復雜外形成型能力，在航空航天、汽車等工業領域應用廣泛。然而，其各向異性特性在高溫環境（如氣動加熱、發動機熱載荷、太空極端溫度循環）下帶來嚴峻挑戰：熱膨脹不協調、熱應力集中、層間失效風險陡增。
傳統分析方法難以精確模擬此類材料復雜的各向異性熱傳導和非線性熱力耦合行為，往往導致設計過度保守、試驗成本高昂且失效風險難以有效控制。因此
海克斯康Adams多體動力學分析軟件擁有廣泛的用戶群體。用戶使用虛擬樣機進行動力學分析，能夠獲取動態載荷、實現多場耦合等功能，有效縮短產品研發周期并提升市場競爭力。Adams支持對部件的線彈性和非線性彈性進行分析，能夠研究部件線性和非線性變形對機械系統性能的影響，也能計算更準確的部件載荷，用于評價結構剛強度和疲勞壽命。Adams剛柔耦合分析功能最終為分析人員提供平衡機械系統強度
不同方位和距離的聲壓云圖
旋翼噪聲的空間分布圖
聲壓云圖
A.流固耦合
耦合NASTRAN & OptiStruct或其他FEA求解器。
可分析結構在非定常陣風下的振動。
Von-Karman 譜密度函數湍流模型。
可結合 6DOF剛體 運動模型。
能捕捉亞音速到高超音速的流動問題，氣動聲學問題，可以和Nastran或OptiStruct耦合進行氣彈問題仿真。
該例主要演示MSC Nastran熱機械耦合分析以及用戶子程序功能的使用，它模擬了考慮塑性功生熱和摩擦生熱效應的圓柱體鐓粗過程，并將分析結果與實驗結果進行比較。該例的MSC Nastran計算的輸入文件：nug_73.dat和用戶子程序為：nug_73.f。
該例主要演示MSC Nastran熱機械耦合分析以及用戶子程序功能的使用，它模擬了考慮塑性功生熱和摩擦生熱效應的圓柱體鐓粗過程，并將分析結果與實驗結果進行比較。該例的MSC Nastran計算的輸入文件：nug_73.dat和用戶子程序為：nug_73.f。
該例主要演示MSC Nastran熱機械耦合分析以及用戶子程序功能的使用，它模擬了考慮塑性功生熱和摩擦生熱效應的圓柱體鐓粗過程，并將分析結果與實驗結果進行比較。該例的MSC Nastran計算的輸入文件：nug_73.dat和用戶子程序為：nug_73.f。
使用nastran進行流固耦合復模態計算
我們大部分時候計算的結構正則模態，但我們經常會遇到如下情況，使用正則模態計算則存在部分誤差。一個是結構存在大阻尼或者存在摩擦時，例如旋轉部件的制動盤等等；一個是結構存在流固耦合問題例如風扇或者的旋轉與流體耦合或者存在空腔例如油箱等密閉空間時可能存在復模態。如果從具體的理論定義上來看，則是一個相位的問題，大家有時間可以去翻翻理論書。
3）比較常用的方法是將Motion和NASTRAN關聯進行剛柔耦合，這種方法只需要使用第三方軟件，如Hypermesh等，劃分網格并賦予材料屬性，導入Motion，添加約束條件，有時候柔性化之后運動副需要做一定的改變，比如，活塞桿和套筒在剛體時候可以使用圓柱副，柔性化之后就不行了。約束加好之后再計算模態信息等等。
P023-用MSC.Nastran進行流固耦合系統的動力學分析.pdf
