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使用nastran計(jì)算模態(tài)解耦 大部分時(shí)候我們都是使用adams進(jìn)行選址解耦計(jì)算，不過(guò)如果有有限元模型，我們也可以使用nastran來(lái)進(jìn)行這個(gè)計(jì)算，或者用Optistruct都可以進(jìn)行。在此介紹一下使用nastran進(jìn)行該計(jì)算的方法。

使用nastran進(jìn)行流固耦合復(fù)模態(tài)計(jì)算 我們大部分時(shí)候計(jì)算的結(jié)構(gòu)正則模態(tài)，但我們經(jīng)常會(huì)遇到如下情況，使用正則模態(tài)計(jì)算則存在部分誤差。一個(gè)是結(jié)構(gòu)存在大阻尼或者存在摩擦?xí)r，例如旋轉(zhuǎn)部件的制動(dòng)盤(pán)等等；一個(gè)是結(jié)構(gòu)存在流固耦合問(wèn)題例如風(fēng)扇或者的旋轉(zhuǎn)與流體耦合或者存在空腔例如油箱等密閉空間時(shí)可能存在復(fù)模態(tài)。如果從具體的理論定義上來(lái)看，則是一個(gè)相位的問(wèn)題，大家有時(shí)間可以去翻翻理論書(shū)。

MSC Nastran具備非常強(qiáng)的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，用戶(hù)不僅可以提取計(jì)算過(guò)程中的中間數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)自己的需要來(lái)修改軟件內(nèi)置的分析求解序列，甚至是創(chuàng)建滿(mǎn)足自身獨(dú)特需求的求解序列。 本篇內(nèi)容就通過(guò)案例的形式詳細(xì)介紹一下如何從MSC Nastran中提取計(jì)算過(guò)程的中間數(shù)據(jù)，以及后續(xù)如何使用這些數(shù)據(jù)。

在開(kāi)發(fā)工程車(chē)和乘用車(chē)時(shí)，為了整車(chē)的駕乘舒適性和減少動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)向整車(chē)傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，必須計(jì)算動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)及解耦，以期達(dá)到良好的隔振效果和整車(chē)舒適性。

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MSC Nastran具備非常強(qiáng)的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，用戶(hù)不僅可以提取計(jì)算過(guò)程中的中間數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)自己的需要來(lái)修改軟件內(nèi)置的分析求解序列，甚至是創(chuàng)建滿(mǎn)足自身獨(dú)特需求的求解序列。 本篇內(nèi)容就通過(guò)案例的形式詳細(xì)介紹一下如何從MSC Nastran中提取計(jì)算過(guò)程的中間數(shù)據(jù)，以及后續(xù)如何使用這些數(shù)據(jù)。

在開(kāi)發(fā)工程車(chē)和乘用車(chē)時(shí)，為了整車(chē)的駕乘舒適性和減少動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)向整車(chē)傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，必須計(jì)算動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)及解耦，以期達(dá)到良好的隔振效果和整車(chē)舒適性。

基于MSC.Nastran分析過(guò)程定義：考慮懸置系統(tǒng)動(dòng)剛度與頻變阻尼影響，輸入如下圖：為了準(zhǔn)確評(píng)估結(jié)果，計(jì)算隔振率，減少開(kāi)發(fā)周期，需要完成下列設(shè)置：1、目前，OEM整車(chē)NVH模型規(guī)模一般都大于2000萬(wàn)自由度，為了縮短計(jì)算時(shí)間，需要用到自動(dòng)部件模態(tài)綜合法計(jì)算，設(shè)置如下：2、 在整車(chē)系統(tǒng)中，動(dòng)力總成剛體模態(tài)頻率、振型的識(shí)別與確認(rèn)相比于簡(jiǎn)化剛體模型要困難

在開(kāi)發(fā)工程車(chē)和乘用車(chē)時(shí)，為了整車(chē)的駕乘舒適性和減少動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)向整車(chē)傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，必須計(jì)算動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)及解耦，以期達(dá)到良好的隔振效果和整車(chē)舒適性。

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基于MSC.Nastran分析過(guò)程定義：考慮懸置系統(tǒng)動(dòng)剛度與頻變阻尼影響，輸入如下圖：為了準(zhǔn)確評(píng)估結(jié)果，計(jì)算隔振率，減少開(kāi)發(fā)周期，需要完成下列設(shè)置：1、目前，OEM整車(chē)NVH模型規(guī)模一般都大于2000萬(wàn)自由度，為了縮短計(jì)算時(shí)間，需要用到自動(dòng)部件模態(tài)綜合法計(jì)算，設(shè)置如下：2、 在整車(chē)系統(tǒng)中，動(dòng)力總成剛體模態(tài)頻率、振型的識(shí)別與確認(rèn)相比于簡(jiǎn)化剛體模型要困難

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Transient Response) 模態(tài)法：首先通過(guò)求解模態(tài)特征值，將物理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為模態(tài)坐標(biāo)，解耦為單自由度系統(tǒng)，將物理響應(yīng)表征為部分（或者說(shuō)低階模態(tài)，一般是前2~10階）模態(tài)響應(yīng)的疊加（即所謂的模態(tài)疊加），相當(dāng)于是對(duì)計(jì)算的規(guī)模進(jìn)行了壓縮，再對(duì)壓縮了的方程進(jìn)行數(shù)值積分。

因此，有必要基于仿真計(jì)算方法對(duì)飛行器舵系統(tǒng)模態(tài)敏感因素進(jìn)行研究，以便指導(dǎo)舵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足舵系統(tǒng)模態(tài)要求。本文基于Nastran軟件的模態(tài)計(jì)算方法，開(kāi)展理論分析及仿真計(jì)算研究，工程應(yīng)用價(jià)值明顯。以某飛行器舵系統(tǒng)為研究對(duì)象，其主要由空氣舵（舵面和舵軸）、舵機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括舵軸支撐軸承、搖臂和銷(xiāo)軸等結(jié)構(gòu)。

在提取相對(duì)較少的特征值時(shí)，Lanczos 的大部分計(jì)算時(shí)間都用于執(zhí)行對(duì)稱(chēng)分解，因此在提高計(jì)算效率的策略方面與MSC Nastran中的線(xiàn)性靜態(tài)分析幾乎相同。ACMS是一種多級(jí)模態(tài)縮減技術(shù)，用于得到正則模態(tài)分析結(jié)果的近似值。它特別適合于需要提取的模態(tài)階次較多的分析任務(wù)，也適用于需要相對(duì)較少模態(tài)階數(shù)、超大規(guī)模模型的求解。將ACMS與FastFR結(jié)合使用時(shí)，使用模態(tài)縮減的頻域動(dòng)態(tài)響應(yīng)甚至更快。

我們一直沒(méi)找到單面加水的矩形板的模態(tài)理論值或者試驗(yàn)值，雖然我們的基頻結(jié)果更接近Abaqus，但實(shí)際使用模態(tài)分析的時(shí)候，用戶(hù)更關(guān)心的是和Nastran的對(duì)標(biāo)，只可惜一致沒(méi)找到Nastran的MFluid的后臺(tái)真實(shí)的理論修正方法，如果你恰好也做過(guò)基于虛擬質(zhì)量的濕模態(tài)，可以嘗試一下這個(gè)算例結(jié)果，或者下載我們的軟件對(duì)比一下，看看是不是也是這種情況，有問(wèn)題我們可以一起校核。

１ 模態(tài)解耦率計(jì)算的基本理論 從能量角度來(lái)說(shuō)，模態(tài)解耦是指系統(tǒng)在某個(gè)方向的作用力所做的功全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)在該方向的能量，即沿著某方向的激振力只能引起該方向上的振動(dòng)［１０］。系統(tǒng)的解耦程度通常用模態(tài)解耦率來(lái)表示，模態(tài)解耦率是指在廣義坐標(biāo)上某個(gè)模態(tài)分配到的動(dòng)能占系統(tǒng)總動(dòng)能的比例。