(完整word版)Hypermesh与Nastran模态分析详细教程.doc

Hypermesh&Nastran模态分析教程摘要：本文将采用一个简单外伸梁的例子来讲述Hypemesh与Nastran联合仿真进行模态分析的全过程。教程内容:打开”Hypermesh14.0”进入操作界面，在弹出的对话框上勾选‘nastran’模块，点‘ok’，如图1.1所示。图1.1-hypermesh主界面梁结构网格模型的创建在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’–‘Component’,重命名为‘BEAM’，然后创建尺寸为100*10*5mm3的梁结构网格模型。（一开始选择了Nastran后，单位制默认为N,ton,MPa,mm.）。本例子网格尺寸大小为2.5*2.5*2.5mm3，如图2.1所示：图2.1-梁结构网格模型定义网格模型材料属性在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’–‘Material’，如图3.1所示：图3.1-材料创建在模型树内Material下将出现新建的材料‘Material1’，将其重命名为’BEAM’。点击‘BEAM’,将会出现材料参数设置对话框。本例子采用铁作为梁结构材料，对于模态分析，我们只需要设定材料弹性模量，泊松比，密度即可。故在参数设置对话框内填入一下数据：弹性模量E泊松比NU密度RHO206800MPa0.37.85e-9ton/m3完整的材料参数设置如图3.2所示：图3.2-Material材料参数设置同理，按同样方式在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’–‘Property’，模型树上Property下将出现新建的‘Property1’，同样将其重命名为‘BEAM’，点击Property下的‘BEAM’出现如图所示属性参数设置对话框。由于本例子使用的单元为三维体单元，因此点击对话框的‘cardimage’选择‘PSOLID’，点击对话框内的Material选项，选择上一步我们设置好的材料‘BEAM’，完整的设置如图3.3所示：图3.3-Property属性设置最后，点击之前创建的在Component下的‘BEAM’模型，将出现以下对话框（图3.4），把Property和Material都选上对应的‘BEAM’，完成网格模型材料属性的定义。图3.4-定义材料属性建立边界条件（SPC约束）本例子分析外伸梁模态，故把梁一端固定，通过点击主界面下面‘Analysis’，按钮，然后点击‘Analysis’上的‘Constraints’（如图4.1所示）图4.1-Analysis界面之后会出现如图4.2的对话框，点击对话框上的‘loadtype=’选择‘SPC’,把dof1~dof6所有选择打上勾，表示约束节点6个自由度，点击对话框上‘nodes’，然后从模型上选择梁结构的一端，然后再点击‘creat’,模型上出现三角形符号表示完成约束的定义（如图4.3），且在模型树上将会出现新建的‘LoadCollector’，在‘LoadCollector’下有一个名为auto1的载荷，该载荷里面包含的就是刚刚创建的SPC，把auto1重命名为‘SPC’。图4.2-SPC对话框图4.3-约束定义模态分析工况设置同样在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’–‘LoadCollector’，模型树‘LoadCollector’下将出现新建的‘loadcol1’,重命名为‘EIGRL’,右键EIGRL选择‘makecurrent’,表示将该层设为当前层，下面新建的工况都会被放入到该层里面。点击上一步建立的‘EIGRL’,在图示5.1中的CardImage选择EIGRL，对话框内V1表示需要求解的起始频率值，V2表示需要求解频率的最大值,ND为求解阶数。V1,V2与ND为两种不同的定义方法。本例子求解模型前10阶模态，在ND项输入10，如下所示：图5.1-EIGRL参数设置载荷步设置在模型树空白处右键‘Creat’-‘LoadStep’,重命名为‘MODES’,点击‘MODES’,在对话框里的Analysistype里选择‘Normalmodes’,SPC选择上面建立的边界约束‘SPC’，METHOD(STRUCTURE)选择上面建立的模态分析工况‘EIGRL’.完整设置如图6.1所示：图6.1-载荷步设置控制卡设置点击图4.1上的‘ControlCard’,出现图7.1所示界面：图7.1-ControlCard界面点击图7.1中的SOL，在对话框上‘Analysis’上选择‘NormalModes’,表示求解方法为正则模态求解方法，如图7.2所示，然后return返回；图7.2-SOL点击图7.1中PARAM，进入界面选择勾选AUTOSPC,COUPMASS,POST三个选项，并按图7.3所示设置，点击return返回。图7.3-PARAM点击图7.1中的GLOBAL_OUTP