NAS102 Декабрь 2001, Стр. 17-1 MSC Moscow MSC Moscow Раздел 17 Внешние переменные, передаточные функции и элементы NOLIN. - презентация

1 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Раздел 17 Внешние переменные, передаточные функции и элементы NOLIN

2 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Раздел 17. Внешние переменные, передаточные функции и элементы NOLIN ВНЕШНИЕ ПЕРЕМЕННЫЕ..………………………………….……………………… ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИ...………………………………………..…………… НЕЛИНЕЙНЫЕ СИЛОВЫЕ ФАКТОРЫ.……………………………………..…… ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ СИЛ………………… ЭЛЕМЕНТЫ NOLIN...………………………………………………….……………… ПРИМЕР 13 – ЛИНЕЙНЫЙ АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ NOLIN…………………………………… ПРИМЕР 13 – ПЕРЕЕЗД АВТОМОБИЛЯ ЧЕРЕЗ НЕРОВНОСТЬ………… ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА 13..………………………….……………… РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА 13.………………………………...……

3 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Внешние переменные q Степени свободы, не связанные с конструкцией используются для представления не связанных с конструкцией переменных. q Задаются оператором EPOINT в Bulk Data Section. q Могут использоваться только в остаточной структуре для динамического анализа (E-set - часть набора D-set). q Неподвержены никаким процедурам редуцирования, включая модальное редуцирование. q Не могут использоваться как конструкционные СС. q Не могут быть связаны (закреплены) посредством MPC или SPC. q Могут использоваться только в матрицах прямого ввода типа P и в передаточных функциях. q Могут подвергаться динамическому нагружению только посредством оператора DAREA в Bulk Data Section.

4 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Передаточные функции q Передаточные функции (ПФ) используются для задания динамических связей в форме: где u d -зависимая переменная u-независимая переменная p-оператор дифференцирования (p = d/dt) q Эквивалентны матрицам типа P, вводимым оператором DMIG (M2PP, B2PP, K2PP) qПФ складываются с другими матрицами типа P. u d определяет строку матрицы, к элементам которой будут добавлены коэффициенты b 0, b 1, b 2. u i определяет столбец, к элементам которого будут добавлены коэффициенты a 0, a 1, и a 2. q Задаются оператором TF в Bulk Data Section, который инициируется оператором TFL в Case Control Section.

5 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Нелинейные силовые факторы q Нелинейные силовые факторы, прикладываемые к узлам N(t) – нелинейная сила (момент), являющаяся функцией перемещения или скорости. q Задаются операторами NOLINi в Bulk Data Section, инициируемыми оператором NONLINEAR Case Control Section. q Применяются только при анализе переходного процесса (должны прикладываться к переменным E-set при модальном методе решения или к переменным D-set при прямом методе решения).

6 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Нелинейные силовые факторы q Нелинейные силы представляют отклонения от линейных зависимостей. q Наиболее просто используется при прямом методе решения: нелинейная сила просто прикладывается к узлу. Модальный метод предполагает использование внешних переменных и передаточных функций, т.к. при модальной формулировке только к переменным E-set могут прикладываться нелинейные силы.

7 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Особенности использования нелинейных сил q Нелинейные силы вычисляются по результатам, полученным на предыдущем шаге. Меньшее значение t позволит получить большую точность. q Нелинейные силы м.б. приложены только к переменным D-set (A- set + E-set) при прямом методе и H-set (modal set + E-set) при модальном методе. СС, к которым прикладываются нелинейные силы, не могут быть в наборе O-set, так же как и быть зависимыми. q При приложении сил по направлениям, не совпадающим с направлениями глобальной системы координат, необходимо использовать локальные системы координат. Отладьте эти приемы на пилотной модели.

8 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Элементы NOLINS qNOLIN1 – нелинейная сила в форме таблицы äФункция перемещения äФункция скорости qNOLIN2 – нелинейная сила в форме произведения двух таблиц где X j и X k могут быть значениями двух перемещений или же двумя значениями одного и того же перемещения

9 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Элементы NOLINS qNOLIN3 – нелинейная сила в форме экспоненциальной функции положительного аргумента где X j может быть как перемещением, так и скоростью qNOLIN4 - нелинейная сила в форме отрицательного значения экспоненциальной функции отрицательного аргумента где X j может быть как перемещением, так и скоростью

10 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Пример 13 Нелинейный анализ переходного процесса с использованием элементов NOLIN

11 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Пример 13. Переезд автомобиля через неровность Выполните моделирование переезда автомобиля через неровность, используя элементы NOLIN.

12 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Пример 13. Переезд автомобиля через неровность

13 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Входной файл для Примера 13 ID NAS102, WORKSHOP13 SOL 109 TIME 100 CEND TITLE= SIMPLE CAR MODEL WITH NOLINEAR SUBTITLE= SPRINGS AND DAMPERS RUNNING OVER A BUMP LABEL= SOL 109, CONSTANT DELTA TIME SEALL= ALL SPC= 100 TFL= 100 NONLINEAR = 100 DLOAD = 100 TSTEP = 100 DISPLACEMENT(PLOT)= ALL NLLOAD(PLOT)= ALL $ OUTPUT(XYPLOT) CSCALE=1.3 XAXIS= YES YAXIS= YES XGRID LINES= YES YGRID LINES= YES XTITLE= TIME (SEC) YTITLE= VERTICAL DISPLACEMENT OF POINT 1 XYPLOT DISP/1(T2) YTITLE= VERTICAL DISPLACEMENT OF POINT 2 XYPLOT DISP/2(T2) YTITLE= VERTICAL DISPLACEMENT OF POINT 3 XYPLOT DISP/3(T2) YTITLE= VERTICAL DISPLACEMENT OF POINT 4 XYPLOT DISP/4(T2) YTITLE= VERTICAL DISPLACEMENT OF POINT 5 XYPLOT DISP/5(T2) YTITLE= NONLINEAR FORCES AT POINT 1 XYPLOT NONLINEAR/1(T2) YTITLE= NONLINEAR FORCES AT POINT 2 XYPLOT NONLINEAR/2(T2) $ BEGIN BULK PARAM,POST,-1 $ $ CARRIAGE POINTS $ GRID, 1,, 0., 0., 0. GRID, 2,, 120., 0., 0. GRID, 5,, 60., 0., 0. $ $WHEEL POINTS $ GRID, 3,, 0., -10., 0. GRID, 4,, 120., -10., 0. $ $ CAR CARRIAGE $ CBAR, 5, 11, 1, 5, 0., 1., 0. CBAR, 6, 11, 5, 2, 0., 1., 0. PBAR, 11, 12, 10., 10., 10. MAT1, 12, 3.0E+7,,.33 $

14 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Входной файл для Примера 13 $ $ CONSTRAINTS TO ELIMINATE RIGID-BODY MODES $ SPC1, 100, 1345, 1, 2, 5 SPC1, 100, 13456, 3, 4 $ $ SYSTEM WILL HAVE A NATURAL FREQUENCY OF 1 HZ $ WITH CRITICAL DAMPING OF 1 PERCENT $ CONM2, 10, 1,,2.5 CONM2, 15, 2,,2.5 CONM2, 20, 5,,5. $ CELAS2, 30, 197.4, 1, 2, 3, 2 CELAS2, 40, 197.4, 2, 2, 4, 2 $ CDAMP2, 50, 1.88, 1, 2, 3, 2 CDAMP2, 60, 1.88, 2, 2, 4, 2 $ $ DEFINE EXTRA POINTS TO HOLD DIFFERENCES $ BETWEEN WHEELS AND CARRIAGE $ EPOINT, 101, 102 $ $ USE TRANSFER FUNCTIONS TO TRACK DIFFERENCES $ 101= V1 - V3 $ 102= V2 - V4 $ TF, 100, 101, 0, 1., 0., 0.,, 1, 2, -1., 0., 0.,, 3, 2, 1., 0., 0. $ TF, 100, 102, 0, 1., 0., 0.,, 2, 2, -1., 0., 0.,, 4, 2, 1., 0., 0. $ $ ADD NONLINEAR PORTION OF SPRINGS $ NOLIN1, 100, 1, 2, 197.4, 101, 0, 111 NOLIN1, 100, 2, 2, 197.4, 102, 0, 111 TABLED2, 111, -2.0,, -1., 1., 0., 0., 1., 0.,ENDT $ $ ADD NONLINEAR PORTION OF DAMPERS $ NOLIN4, 100, 1, 2, -0.3, 101, 10, 2. NOLIN4, 100, 2, 2, -0.3, 102, 10, 2. $ $ MOVE WHEELS OVER BUMP $ TLOAD2, 100, 222, 333, D, 0., 0.5, 1., -90. SPCD, 222, 3, 2, 4. SPCD, 222, 4, 2, 4. SPC1,100,2,3,4 DELAY, 333, 4, 2, 1.2 $ $ INTEGRATION INFORMATION TSTEP, 100, 200,.05, 1 $ ENDDATA

15 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Результаты решения Примера 13 0 X Y - O U T P U T S U M M A R Y ( R E S P O N S E ) 0 SUBCASE CURVE FRAME XMIN-FRAME/ XMAX-FRAME/ YMIN-FRAME/ X FOR YMAX-FRAME/ X FOR ID TYPE NO. CURVE ID. ALL DATA ALL DATA ALL DATA YMIN ALL DATA YMAX 0 1 NONLIN 1 1( 4) E E E E E E E E E E E E NONLIN 2 2( 4) E E E E E E E E E E E E X Y - O U T P U T S U M M A R Y ( R E S P O N S E ) 0 SUBCASE CURVE FRAME XMIN-FRAME/ XMAX-FRAME/ YMIN-FRAME/ X FOR YMAX-FRAME/ X FOR ID TYPE NO. CURVE ID. ALL DATA ALL DATA ALL DATA YMIN ALL DATA YMAX 0 1 DISP 3 1( 4) E E E E E E E E E E E E DISP 4 2( 4) E E E E E E E E E E E E DISP 5 3( 4) E E E E E E E E E E E E DISP 6 4( 4) E E E E E E E E E E E E DISP 7 5( 4) E E E E E E E E E E E E+00

16 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Результаты решения Примера 13

17 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Результаты решения Примера 13

18 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Результаты решения Примера 13

19 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Результаты решения Примера 13

20 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Результаты решения Примера 13

21 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Результаты решения Примера 13

22 NAS102 Декабрь 2001, Стр MSC Moscow MSC Moscow Результаты решения Примера 13