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1、MSC Nastran 中的非线性弹性材料模型的应用作者：Simwe 来源：MSC 发布时间：2012-09-12【收藏】【打印】 复制连接 【大中小】我来说两句： (0) 逛逛论坛王题曲聞中的非线性弹性材科模型的应用用途说明采用MSCNatran进行非线性弹性材料分析 的具体步磯软件信息Patranx Nastran内容介绍基本概念非线性弾性曲线定义材斜屢性的走义狩析参数定兴.运行及后处理QA201209191. 基本概念非线性弹性是指物体在外力施加时材料的应力和应变的关系是非线性的,而在外力解除的同 时所有变形立即消失的材料模型。该材料模型可用于拉、压性能不同的材料如铸铁，也可以 用于模拟
2、抗拉不抗压或抗压不抗拉材料或结构。使用了该材料模型，必须采用非线性求解序 列如 Sol106、Sol129、Sol400 等。MSC Nastran 较早版本即具备非线性弹性分析的功能，但有些用户对 MSC Nastran 中的 非线性弹性分析功能比较陌生，如下图所示的梁结构为例进行一些操作介绍，便于用户掌握。2. 非线性弹性材料曲线定义非线性弹性材料曲线的定义可以通过Pat ran中的Field功能定义，注意独立变量为应变， 所定义的曲线为总应变和应力的关系曲线，曲线点输入结束后可以通过Show的功能显示 曲线，可以很直观地检查曲线的正确性，如下图所示。Itxsa =霜 i I OBI 3.
3、 材料属性的定义对于非线性弹性分析，除了定义材料的弹性模量和泊松比外，还要定义材料的非线性弹性部 分，如果已经定义了材料应力应变曲线，此时只要将该曲线选中即可，如下图所示。4. 分析参数定义deaf首先要选择求解序列， MSC Nastran 有很多求解序列可用于求解非线性弹性问题，对于一 般静力的非线性弹性分析，经典的 Sol106 即可满足要求，如下左图所示。对于大应变的非 线性弹性问题可以选其它求解序列。选择好求解序列后，要定义子工况的参数，对SOI106序列来讲，主要是定义求解的步数、 矩阵更新方法、每次矩阵更新后用于迭代的次数。为保证收敛，下右图所示的例子中，采用了 10 个增量步、
4、采用半自动的矩阵更新方法、每次矩阵更新只用于一次迭代即每次迭代都 更新刚度矩阵。如果要求解非线性弹性分析后结构的固有模态，还可以将 Nomal Modes 选项激活，如上 有图所示。另外在输出定义中，一般要选上单元应变结果，以便检验一下应力应变关系是否正确。另外 如果我们要看中间各步的结果，要在 Intermediate output Option 右侧选 Yes, 如下图 所示。drfaut.nroup*kdwwdi#OpflOfi-赳臣Ul口汀砂詹!IB I!；/uIi-Pcm CMMiirf FcfCt Elfflwwn Foces 営炳6dUMd5EjaawM 泅山 Energy| 仙
5、 KtoSll；&re J fpiawwv |Fo-mt fwe.Ptas# Strain Cuvww wbi m w(rr&id RflinC Slr55 Gnd- P-cirt *crce Blanc e5. 运算与结果的后处理 如果在非线性弹性分析后还要进行模态分析，在材料属性中要定义材料的密度。用户也可以 检查一下 MSC Nastran 分析输入文件,查看一下 MAT1 卡片中密度是否正确,如果不正确 则需要改正确。后处理的操作步骤没有特殊性，如果用户有兴趣可以显示一下某个节点的应力与应力之间的 关系，看看是否与输入的材料曲线基本一致。下图分别为载荷最大时的变形图和考虑载荷影 响的第 1 阶模态图。rnftnmWpVKKBIIWMJMUi I -KQm 4讣 M* ifa HLHUJuaLdw- WBIMI T MUii* I g 叫和E存!JMI 1l*HQ|k Wilkai2a nj-rqoi BN l| I* t W fcUm, h n-Hiri n
