Hypermesh与Nastran模态分析详细教程

1、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 :1. 打开” Hypermesh 14.0 ”进入操作界面，在弹出的对话框上勾选nastran 模块，点ok ，1如.1 图所示。图 1.1-hypermesh 主界面2. 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*5mm 3 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

2、. ） 。本例子网格尺寸大小为 2.5*2.5*2.5mm 3，如图 2.1 所示：图 2.1- 梁结构网格模型3. 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 Material 1，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 RHO206800 MPa0.37.85e-9 ton

3、/m 3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 Pro perty ，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 card image 选择 PSOLID ，点击对话框内的 Material 选项，选择上图 3.3-Property 属性设置将出现以下对BEAM ，完成网最后，点击之前创建的在 Component 下的 BE

4、AM模型话框（图 3.4 ），把 Property 和 Material 都选上对应的格模型材料属性的定义。图 3.4- 定义材料属性4. 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load type= 选择 SPC, 把 dof1dof6 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 crea

5、t , 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 Load Collector ，在 Load Collector 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5. 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 Load Collector ，模型树 Load Collector 下将出现新建的 loadcol1 重,命名为 EIGRL , 右键EIGRL 选择 make current , 表示将该层设为当前层，下 面

6、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 Card Image 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6. 载荷步设置在模型树空白处右键 Creat - Load Step ,重命名为MODE S,点 击 MODES , 在对话框里的 Analysis type 里选择 Normal modes , SPC 选择上面建立的边界约

7、束SMPCETH，OD(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7. 控制卡设置点击图 4.1 上的Co ntrol Card , 出现图7.1 所示界面：图 7.1-Control Card界面点击图 7.1 中的 SOL，在对话框上 Analysis 上选择Normal Modes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_OUTPUT-REQUEST ，定义需要输出的数据，本 例输出位移数据与应变能数据，故选择 DISPLACEMENT 与 ESE。详细设置如图 7.4 所示：图 7.1-GLOBAL_OUTPUT-REQUEST8. 完成所有设置后，模型树出现的所有选项如图 8.1 所示：图 8.1- 完整模型树9. 把模型导出格式为 BDF 的计算文件，提交给 NASTRAN 计算。10. 使用 Hyperview 打开 NASTRAN 计算结果 OP2 文件，查看