NASTRAN_动⼒分析指南
第⼀章动⼒学分析⽅法及NX NASTRAN基本使⽤介绍1.1 有限元分析⽅法介绍
计算机软硬件技术的迅猛发展，给⼯程分析、科学研究以⾄⼈类社会带来急剧的⾰命性变化，数值模拟即为这⼀技术⾰命在⼯程分析、设计和科学研究中的具体表现。数值模拟技术通过汲取当今计算数学、⼒学、计算机图形学和计算机硬件发展的最新成果，根据不同⾏业的需求，不断扩充、更新和完善。
近三⼗年来，计算机计算能⼒的飞速提⾼和数值计算技术的长⾜进步，诞⽣了商业化的有限元数值分析软件，并发展成为⼀门专门的学科－计算机辅助⼯程CAE（Computer Aided Engineering）。这些商品化的CAE软件具有越来越⼈性化的操作界⾯和易⽤性，使得这⼀⼯具的使⽤者由学校或研究所的专业⼈员逐步扩展到企业的产品设计⼈员或分析⼈员，CAE在各个⼯业领域的应⽤也得到不断普及并逐步向纵深发展，CAE⼯程仿真在⼯业设计中的作⽤变得⽇益重要。许多⾏业中已经将CAE分析⽅法和计算要求设置在产品研发流程中，作为产品上市前必不可少的环节。CAE仿真在产品开发、研制与设计及科学研究中已显⽰出明显的优越性：
●CAE仿真可有效缩短新产品的开发研究周期；
●虚拟样机的引⼊减少了实物样机的试验次数；
●⼤幅度地降低产品研发成本；
●在精确的分析结果指导下制造出⾼质量的产品；
●能够快速的对设计变更作出反应；
●能充分的和CAD模型相结合并对不同类型的问题进⾏分析；
●能够精确的预测出产品的性能；
●增加产品和⼯程的可靠性；
●采⽤优化设计，降低材料的消耗或成本；
●在产品制造或⼯程施⼯前预先发现潜在的问题；
●模拟各种试验⽅案，减少试验时间和经费；
●进⾏机械事故分析，查找事故原因；
●等等
当前流⾏的商业化CAE软件有很多种，国际上早20世纪在50年代末、60年代初就投⼊⼤量的⼈⼒和物⼒开发具有强⼤功能的有限元分析程序。其中最为著名的是由美国国家宇航局（NASA）在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。该系统发展⾄今已有⼏⼗个版本，是⽬前世界上规模最⼤、功能最强的有限元分析系统。从那时到现在，世界各地的研究机构和⼤学也发展了⼀批专⽤或通⽤有限元分析软件，除了Nastran以外，主要有德国的ASKA、英国的PAFEC、法国的SYSTUS、美国的ABAQUS、ADINA、ANSYS、BERSAFE、BOSOR、COSMOS、ELAS、MARC和STARDYNE等公司的产品。虽然软件种类繁多，但是万变不离其宗，其核⼼求解⽅法都是有限单元法，也简称为有限元法（Finite Element Method）。1.1.1 有限单元法的基本思路
第２２卷增刊１ ２０１３年５月 计算机辅助工程 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．２２ Ｓｕｐｐ１．１ Ｍａｙ ２０１３
文章编号：１００６—０８７１（２０１３）ｓ１—０１９８—０４
基于ＭＳＣ Ｎａｓｔｒａｎ的全机平衡计算
惠兴力， 杨荣
（中航通飞研究院有限公司，广东珠海５１９０４０）
摘要：基于飞机在飞行中所处的动平衡状态，求解飞机的运动方程并得到每个节点的载荷．在此基
础上利用惯性释放进行全机平衡求解，最后根据计算结果对机翼的计算位移值和试验值进行对比 分析．
关键词：全机结构；平衡计算；惯性释放
中图分类号：Ｖ２１２．１３ 文献标志码：Ｂ
Ｗｈｏｌｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ｂａｌａｎｃｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＳＣ Ｎａｓｔｒａｎ
ＨＵＩ Ｘｉｎｇｌｉ，ＹＡＮＧ Ｒｏｎｇ
（ＡＶＩＣ Ｇｅｎｅｒａｌ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｈａｉ ５１９０４０，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ ａｉｒｃｒａｆｔ ｉｎ ｆｌｉｇｈｔ，ｔｈｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ｍｏｔｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｓｏｌｖｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏａｄｓ ｏｎ ｅａｃｈ ｎｏｄｅ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅ ｉｎｅｒｔｉａ ｒｅｌｉｅｆ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ｂａｌａｎｃｅ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｅｓｔ ｖａｌｕｅｓ ｆｏｒ
ｔｈｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ｗｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｉｒｃｒａｆｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｂａｌａｎｃｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｉｎｅｒｔｉａ ｒｅｌｉｅｆ
基于Nastran的汽车外后视镜模态提升方法
顾晓丹;刘高领
【摘 要】为解决新开发车型外后视镜因为模态不足而导致的抖动问题,提出针对外后视镜模态计算的有限元分析流程,建立外后视镜模态计算有限元模型,并有针对性地对车门安装点附近进行结构优化,达到了模态设计目标.实车测试验证了有限元分析的精度及可行性.
【期刊名称】《汽车零部件》
【年(卷),期】2018(000)008
【总页数】4页(P36-39)
【关键词】后视镜抖动;模态;MSC Nastran;安装点刚度
【作 者】顾晓丹;刘高领
【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,广西柳州545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,广西柳州545007
【正文语种】中 文
【中图分类】U463.85+6
0 引言
汽车外后视镜是汽车主动安全的重要装置之一，一般设在汽车两侧，是驾驶员坐在驾驶室座位上直接获取汽车侧方和下方等外部信息的工具，能观察汽车左右、上下车人员和两旁的行人、车辆以及其他障碍物情况，以确保行车安全。在汽车行驶过程中，路面激励、发动机和传动系统的振动都会引起车身振动，可能造成后视镜不同程度的抖动。严重的抖动会造成后方视野不清，导致驾驶员因判断失误进而引发交通事故。因此，后视镜除了应满足有关法规和标准要求，合理选择曲率半径、镜面大小及安装位置外，必须注意后视镜的动态特性。作者通过一个设计实例重点研究如何采用有限元方法快速找出导致汽车外后视镜模态较低的原因及其优化方法。
1 汽车外后视镜结构及安装方式
外后视镜总成结构如图1所示，由镜片、镜托、转向器、基板、镜壳、固定座等组成。安装在左右前车门上，通过三点式或者四点式螺栓与车门连接。
图1 外后视镜结构图
2 外后视镜模态有限元分析
2.1 有限元分析流程
外后视镜安装在车门上，可以把车门及外后视镜作为一个整体系统来研究，决定外后视镜模态的主要结构是外后视镜本体镜座的刚度以及车门上外后视镜安装点的局部刚度。以上每个部分的刚度都应该有相应的评判标准，在分别计算两个子系统刚度的时候就可以快速地判断出是哪个部件的刚度较低，进
第２２卷增－？ｌｊ １ ２０１３年５月 计算机辅助工程 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．２２ Ｓｕｐｐ１．１ Ｍａｙ ２０１３
文章编号：１００６—０８７１（２０１３）Ｓ１—０１８９—０５
基于ＭＳＣ Ｎａｓｔｒａｎ的复合材料尾翼优化分析
李超， 闫亚斌， 范坤
（中航飞机股份有限公司西安飞机分公司，西安７１００８９）
摘要：以Ｐａｔｒａｎ为前处理软件，ＭＳＣ Ｎａｓｔｒａｎ为求解器，复合材料铺层数为设计变量，以结构质量最
轻为目标函数，对复合材料尾翼进行优化设计，并总结复合材料结构优化设计中的思路、方法和
步骤．
关键词：复合材料；铺层；优化；ＭＳＣ Ｎａｓｔｒａｎ
中图分类号：Ｖ２１５．２１ 文献标志码：Ｂ
、 －・ － ・‘ １ ’ － －・ ■ １ Ｕｌａｔｉｍｉｚａｔｉ０ｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｎ ｃｏｍｏｏｓｉｔｅ ｅｉｎ１３ｅｎｎａＲｅ ＤａＳｅｎ ０ｎ
ＭＳＣ Ｎａｓｔｒａｎ
ＬＩ Ｃｈａｏ，ＹＡＮ Ｙａｂｉｎ，ＦＡＮ Ｋｕｎ
（Ｘｉ’ａｎ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｂｒａｎｃｈ Ｃｏ．，ＡＶＩＣ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｃｏ．，Ｘｉ’ａｎ ７１００８９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｍｐｅｎｎａｇｅ ｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ Ｐａｔｒａｎ ａｎｄ ＭＳＣ Ｎａｓｔｒａｎ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｌａｙｅｒ ｎｕｍｂｅｒ
ｉｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ｄｅｓｉｇｎ ｖａｒｉａｂｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｅｓｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｅｉｇｈｔ ｉｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｉｄｅａｓ，
ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ａｂｏｕｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ；ｌａｙｅｒ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ＭＳＣ Ｎａｓｔｒａｎ
