MSC.NASTRAN子结构法在航天器结构动力学分析中的应用

航天器结构系统日趋庞大和复杂,为实现对复杂系统的高效分析和计算,同时为解决不同研制单位之间的模型传递和交互中的技术保护问题,文章介绍了一种基于MSC.NASTRAN软件的子结构分析方法(MSC.NASTRAN超单元法),可用于复杂航天器的系统级动力学分析,并给出航天器结构分析实例。实际应用表明,该方法能够有效屏蔽结构设计参数,显著提高复杂航天器系统分析效率。

MSC Nastran优化功能在结构强度设计中的应用

对某型飞机机翼主梁,以MSCPatran、MSCNastran为基本工具,对其结构进行优化设计.优化后的结构重量、梁缘条面积、梁腹板厚度满足工程实际要求;通过有限元分析,翼尖扰度也满足变形要求.

基于MSC Nastran的水下环肋圆柱壳体振动模态计算方法

介绍应用MSCNastran进行水下振动模态的计算方法.着重介绍虚拟质量法,壳体、环向加强筋、楔环联结方式的有限元建模简化方法以及集中载荷的有限元加载处理方法.通过对比计算结果与试验结果,验证应用MSCNastran计算水下模态工程上的可行性.

基于MSC.Patran/Nastran的桥式起重机主梁优化设计

针对现行主梁设计中存在的结构笨重、材料浪费严重的问题,基于MSC.Patran平台,构造某型桥式起重机箱型主梁模型,应用MSC.Nastran对其进行结构和受力分析;以主梁各板厚度为优化变量,以强度和刚度指标为约束,应用MSC.Nastran提供的优化方法,进行以主梁结构轻量化为目标的优化计算,得到合理的优化结果。对我国桥式起重机的现行设计方法进行了一些改进和探索。

基于MSC Nastran的后保险杠频率响应分析

某皮卡样车后保险杠支架在进行45 000 km耐久试验过程中,后保险杠右安装支架加强钣开裂,后保险杠左、右安装支架的安装车架开裂.基于MSC Nastran的频率响应分析对该支架进行仿真分析,找出开裂失效的原因,并提出改进方案.

基于MSC.PATRAN/NASTRAN的变密度法拓扑优化系统

自行开发结构优化软件存在着人机界面和结构分析功能不足的缺点。将变密度拓扑优化方法与有限元计算软件(MSC.PATRAN/NASTRAN)相结合,在DELPH I6环境下开发了一种可用于复杂结构的拓扑优化系统。以NAS-TRAN为有限元解算器,以PATRAN为前后处理器,在已知机翼结构气动外形、边界条件、载荷等情况下,使用该系统对一个三维连续体机翼结构进行拓扑优化,得到主承力结构的最优结构形式,拓展了PATRAN/NASTRAN的结构优化功能。算例结果表明,该系统计算结果准确、使用方便,适用于大型复杂结构的拓扑优化问题。

基于MSC/NASTRAN的高速飞行器气动热与结构响应耦合分析程序开发

在Window环境下,以PATRAN为平台,利用二次开发语言PCL(patran command language)把气动加热工程计算方法与NASTRAN进行实时耦合,通过客户化、增设特定的命令和窗体等技术开发了飞行器气动加热/结构热响应耦合分析程序CASRAS(couple up aeroheating&structural response analysis program system)。该程序可对高超声速飞行器热防护系统进行快速隔热性能评估,对高超声速飞行器内部电子设备环境温度进行快速预估。通过物理模型归一化处理,能够对热试验方案的制定提供技术支持,从而将试验与理论分析有机的结合在一起,对热结构设计和结构热试验有很高的实用价值。

基于MSC.PATRAN/NASTRAN的结构优化程序系统

自行开发结构优化软件存在着人机界面和结构分析功能不足等弱点。在有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN平台上,用PATRAN的二次开发工具PCL建立了结构优化系统,此系统由NASTRAN作结构分析和敏度分析,采用自主开发的基于二级多点逼近算法的程序模块进行寻优计算,并且特别增加针对空间飞行器结构优化的特殊功能和相应前后置界面,使PATRAN/NASTRAN具有的结构优化功能得以扩展。典型算例和实际工程的应用结果表明,本程序系统计算准确快捷,使用方便,适用于航天器的结构优化。

基于MSC.Nastran的轻型客车车身骨架的模态分析

车身骨架结构模态参数反映客车车身固有振动特性。而振动特性的优劣直接影响到客车的使用寿命、乘坐的舒适性和行驶的安全性。本文通过对车身骨架进行有限元建模,而后将其导入MSC.Nastran进行自由模态的分析,计算出了该客车车身骨架结构有限元模型的模态,最后对所计算的模态数据进行了分析,为该车车身的进一步动力学分析的提供了参考。

基于MSC.Patran/Nastran的泵车臂架分析系统的研究

为了对泵车臂架进行多工况有限元分析,基于MSC.Patran/Nastran平台,运用PCL(Patran Command Language)开发了泵车臂架分析系统.该系统集成于Patran,具有Patran风格,便于交互操作;实现了泵车臂架有限元模型任意姿态变换、载荷参数化和分析过程自动化等功能.并以某公司37 m泵车臂架为对象,运用系统进行了几种典型工况姿态的有限元分析.结果表明,分析系统计算正确快捷,使用方便,适用于泵车臂架分析.

基于MSC/NASTRAN的产品结构形状优化设计

在简要介绍基于MSC/NASTRAN形状优化设计原理和方法的基础上,以E型电动式激振器为例,为拓宽激振器使用频宽的上限,减小激振器对被测试件附加质量的影响,采用MSC/NASTRAN的优化模块对激振器骨架进行了形状优化设计,结果表明此法实际可行,具有较高的效率,可大大缩短计算时间。

基于MSC Nastran的离散变量优化算法的实现

实际工程中存在大量的离散变量优化问题,基于MSC Nastran优化框架实现新的离散变量算法,有利于新算法本身的推广应用和解决大规模的实际复杂工程问题.通过修改MSC Nastran输入文件的方法实现离散变量的优化算法———GSFP算法.GSFP是基于广义形函数的离散变量优化算法,它将离散变量优化问题转化成连续变量优化问题,通过惩罚等措施使得最优设计结果最终收敛到离散解,该方法能够解决大规模的实际离散变量优化问题.最后以桁架截面选型优化为应用背景,给出GSFP算法实现的基本原理和方法.

基于MSC.Nastran的无人机复合材料机翼有限元分析

以某型无人机复合材料机翼为基础,基于MCS.Patran建立四种不同结构机翼有限元模型,并利用MCS.Nastran进行强度校核和模态分析。分析各元件的承载情况,对机翼的结构进行优化,从而提高机翼的寿命,降低生产成本。

基于MSC Nastran/Patran的装船机金属结构有限元分析

为合理设计装船机金属结构,利用MSC Nastran/Patran对其进行有限元分析.探讨对包含轴承、滑轮等部件的复杂金属结构模型的简化技巧,在MSC Patran平台上建立装船机整体模型.利用MSC Nastran进行强度和刚度分析计算,并利用其结果调整设计方案.通过装船机结构计算结果与设计方案的互动,在满足规范要求的基础上,合理布局并选择型材,减轻整机重量,提升总体设计水平.

基于MSC.NASTRAN玻璃啤酒瓶有限元建模和分析

对市场上普遍流通的虎牌玻璃啤酒瓶在PRO/Engineering环境下创建三维实体和二维面模型;利用MSC.PATRAN/NASRTAN软件进行实体和面结构的有限元分析,得到啤酒瓶应力和变形分布,明确结构各部分受力特性;对1/2和1/4实体模型以及面模型所得结果做详细对比分析,给出采用各种模型进行计算的优劣。该方法可以应用于啤酒瓶的耐内压强度校核和结构优化设计。

利用MSC Patran/Nastran分析复合材料夹层结构

描述复合材料夹层结构的特点,阐述利用MSCPatran建立复合材料泡沫夹层结构有限元模型的步骤与方法,简单阐述后处理方法,并通过一个实例与理论解进行的比较验证该方法的准确性.

基于MSC Nastran的后视镜模态频率优化

为解决试验车搓板路试验中外后视镜垂向抖动问题,建立外后视镜有限模型,对该有限元模型与实物动力学一致性进行验证,证实有限元模型可用,将后视镜有限元模型装配在车门进行模态分析,找到垂向抖动原因,采用应变能法识别出设计弱点,对弱点进行优化,最终解决后视镜抖动问题.

MSC/NASTRAN软件在复杂结构力学特性分析中的应用

利用 MSC/ NASTRAN有限元分析软件分析运载火箭仪器舱的屈曲与振动、撞击岩石、固体导弹装药结构完整性、气动加热对固体导弹应力场的影响、运载火箭竖立状态振型等 5个复杂结构力学特性 ,结果表明 ,MSC/

板壳结构满应力设计及在MSC/Nastran软件上的实现

根据满应力准则和板壳结构的应力与内力的关系,推导了求解板壳结构满应力设计的迭代关系式。采用无量纲设计变量实现变量连接,一个设计变量可以控制多个不同厚度的单元,扩大了程序的适用范围。在MSC/Nastran软件的基础上开发了适用于多工况、多变量的板壳满应力优化程序。利用Nastran的开放性,借助Pat-ran提供的PCL(Patran Command Language)开发环境,程序完全和Patran及Nastran融为一体。首先在Patran中建立有限元模型,利用Nastran进行有限元分析,按照满应力准则对设计变量调整,然后再次利用Nastran进行分析,这样反复迭代直到结构重量收敛。数值算例表明算法的可靠性、精确性和高效性,程序能够满足工程实际需要。

基于MSC.NASTRAN的城市客车模态分析

以某款城市客车为研究对象,基于有限元方法,先在HYPERMESH中用壳单元建立车身骨架的有限元模型,然后使用MSC.NASTRAN对车身骨架模型进行模态分析,提取车身自由状态振动的前10阶模态,得出车身骨架结构的固有振动特性,借此评价车身结构设计的合理性与可靠性,同时也为车身后期的动力学分析提供了参考依据。