MSC Nastran具備靜力學(xué)影焙、動力學(xué)、非線性础川、優(yōu)化淀税、氣彈等功能全面的結(jié)構(gòu)分析功能，在航空韵绿、汽車狂篇、船舶等各個行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。MSC Nastran采用的數(shù)值計算方法是有限元理論赁栈，在中低頻段結(jié)構(gòu)振動分析方面有多年的成功應(yīng)用經(jīng)驗岗屏。但是有限元方法自身要求一個空間波長范圍內(nèi)至少有六個到八個以上的單元，這也就導(dǎo)致了有限元方法在面對中高頻振動分析時漱办，需要將結(jié)構(gòu)網(wǎng)格尺寸設(shè)置的非常小才能滿足上述要求这刷，從而使計算量大大增加，甚至難以完成計算娩井。針對這種中高頻的振動問題暇屋，則適合采用統(tǒng)計能量法進行仿真分析。Actran作為一款功能全面洞辣、方法先進的聲學(xué)分析軟件咐刨，具備聲學(xué)分析、聲振耦合分析屋彪、流動噪聲分析所宰、以及統(tǒng)計能量分析等多種功能。

統(tǒng)計能量分析中所需的參數(shù)主要有兩種來源：基于理論或者基于試驗畜挥。而Actran的虛擬統(tǒng)計能量分析方法還可以直接通過中低頻有限元分析計算得到這些參數(shù)仔粥，并可以通過外插的方式將其向高頻段進行拓展。如下圖所示車門模型蟹但，計算到2kHz及苍，需要采用8mm的網(wǎng)格，計算時間30min蓉厕，而計算到8kHz勾疏，則需要4mm的網(wǎng)格，計算時間8h杉漓。

采用Actran的虛擬統(tǒng)計能量分析可以非常準(zhǔn)確的將2kHz計算得到的參數(shù)拓展到8kHz范圍內(nèi)蛉渡，從而在幾乎不損失計算精度的前提下大大提高計算效率。因此Actran的虛擬統(tǒng)計能量法可以完美的解決上述中高頻振動分析問題沐喘。

但是旧毯，也有很多用戶對MSC Nastran非常熟悉而不具備Actran的使用經(jīng)驗；還有一些情況，用戶已經(jīng)具備了MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型战钾，重新在Actran創(chuàng)建一套統(tǒng)計能量分析模型則略顯繁瑣踪钞。因此針對上述情況，MSC Nastran 2022.4版本推出一項新功能辖嫁，可以使不太熟悉Actran操作的用戶對MSC Nastran的結(jié)構(gòu)模型稍加修改就可以直接提交Actran進行統(tǒng)計能量分析計算泼司，而無需重新創(chuàng)建一套統(tǒng)計能量分析模型，從而大大降低了統(tǒng)計能量分析的使用門檻暖眼，提高分析效率惕耕。

下面通過一個簡單的模型來說明這一功能的操作步驟。

01

創(chuàng)建MSC Nastran SOL103模態(tài)分析文件

上圖為一個簡單的模型罢荡。圖中兩個平板赡突，中間采用RBE2連接。首先針對這個模型創(chuàng)建模態(tài)分析SOL103的計算模型文件区赵。

02

補充統(tǒng)計能量分析相關(guān)卡片

在SOL103模型文件基礎(chǔ)上惭缰，引入少量的卡片即可直接提交統(tǒng)計能量分析計算。

在常規(guī)SOL103模型卡片基礎(chǔ)上笼才，所需的額外卡片詳細(xì)介紹如下：

??  定義子系統(tǒng)

上圖中第361行和362行漱受，采用SET3卡片，將編號為1到64的單元定義為編號為100001的子系統(tǒng)骡送，將編號為65到128的單元定義為編號為100002的子系統(tǒng)昂羡。

??  統(tǒng)計能量分析分隔卡片

上圖中第364行，為模型中統(tǒng)計能量分析的分隔卡片摔踱，代表在這個卡片以后的內(nèi)容時關(guān)于統(tǒng)計能量分析的相關(guān)設(shè)置虐先。

??  定義用于統(tǒng)計能量分析的子系統(tǒng)集合

上圖中第366行，為這個統(tǒng)計能量分析需要使用的子系統(tǒng)列表士怒∨堑樱卡片名稱為SEAPART，其后面的編號時SET3所定義的子系統(tǒng)的編號眷赂。這里是100001和100002想受。

??  定義輸入功率

上圖中第367行，采用IJPOWER來定義輸入功率屑墓，其后續(xù)數(shù)值的含義分別是進行功率輸入的子系統(tǒng)的編號以及輸入功率的大小谱累。

注意：上述卡片格式必須是自由域格式，暫不支持大域或小域格式奏炸。

03

提  交  計  算

通過命令行可以直接提交計算谒电。命令的格式為：

>> actran -u SE_SEA

--nastran_path=…

--version=…

--nastran_input=…

這條命令中所包含的各項主要參數(shù)的意義見下表。

此外還有若干個可使用的選項芹菱，這里不再贅述恨递，詳細(xì)內(nèi)容可以參考《MSC Nastran 2022.4 Release Guide》第4章增捻。

在本例的提交命令截圖如下：

04

查  看  結(jié)  果

采用上述命令提交計算完成后，當(dāng)前工作目錄會出現(xiàn)四個文件夾溺瘩。其中01文件夾是MSC Nastran根據(jù)SET3定義的子系統(tǒng)完成的超單元縮聚分析，02文件夾是超單元裝配計算結(jié)果昌腰，03文件夾是Actran執(zhí)行統(tǒng)計能量分析的結(jié)果以及Actran的命令文件开伏，report文件中包含了Actran計算過程日程等內(nèi)容。

用戶可以將03文件夾中的*.plt文件導(dǎo)入Actran的PLTViewer來繪制各個子系統(tǒng)的動能隨頻率的變化以及其它所需的數(shù)據(jù)曲線遭商。

05

總  結(jié)

采用MSC Nastran SOL103模型文件借助Actran進行統(tǒng)計能量分析可以：

?? 充分利用兩款軟件的優(yōu)勢固灵，實現(xiàn)從低頻到中高頻的全頻段計算。

?? 降低操作難度劫流，熟悉MSC Nastran的用戶可以直接上手使用巫玻，幾乎無需重新學(xué)習(xí)新的軟件。

?? 一套模態(tài)分析模型即可滿足要求祠汇，無需重復(fù)建模仍秤。

說明：

?? 目前此功能使用前需要開啟Windows系統(tǒng)的如下設(shè)置：控制面板----區(qū)域----管理----更改系統(tǒng)區(qū)域設(shè)置----勾選：Beta版本：使用Unicode UTF-8提供全球語言支持，然后重啟系統(tǒng)即可可很。

?? MSC Nastran 2023.4對此功能有了進一步的拓展和增強诗力，支持聲振耦合分析，請關(guān)注后續(xù)文章我抠。

?? 本例中使用的模型文件計算結(jié)果見鏈接或者微信掃描下方二維碼：https://pan.baidu.com/s/1xJ3KPqY1JZlETxh8GkzteQ?pwd=q37e   提取碼：q37e

如對上述功能使用有疑問或者希望更深入了解苇本，請通過如下方式聯(lián)系我們:

Tel：010-82607000

Email：mscprc.support@(暫不可見)

（海克斯康工業(yè)軟件）

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