NX Nastran 基礎分析指南

第1章 有限元分析方法及NX Nastran的由來 1
1.1 有限元分析方法介紹 1
1.1.1 有限單元法的形成 1
1.1.2 有限元法的基本思路 3
1.1.3 有限元法的計算步驟 5
1.1.4 有限元法的進展與應用 9
1.2 NX Nastran的由來 10
1.2.1 Nastran程序的起源 10
1.2.2 NX Nastran的由來 10
1.3 NX Nastran軟件功能介紹 11
1.3.1 產品描述 11
1.3.2 產品模塊配置 12
1.3.3 產品功能及特性 12
第2章 有限元法在NX Nastran中實現(xiàn)的一般流程 29
2.1 前處理 29
2.1.1 幾何模型創(chuàng)建或讀入 29
2.1.2 定義屬性 30
2.1.3 劃分網(wǎng)格，得到有限元分析模型 30
2.2 求解 31
2.2.1 邊界條件施加 31
2.2.2 求解 31
2.3 后處理 31
第3章 NX Nastran輸入輸出文件基本構造 33
3.1 NX Nastran有限元模型的一般知識 33
3.1.1 離散化結構的描述 33
3.1.2 NX Nastran的輸入文件結構 36
3.1.3 NX Nastran的輸出文件 38
3.1.4 NX Nastran輸入數(shù)據(jù) 43
3.1.5 建立有限元模型的基本策略 46
3.1.6 有限元分析的前后處理 49
3.2 執(zhí)行控制與情況控制 49
3.2.1 執(zhí)行控制語句 49
3.2.2 情況控制指令 51
第4章 點和坐標系統(tǒng) 55
4.1 節(jié)點 55
4.2 標量點 56
4.3 坐標系 56
4.3.1 基本坐標系 56
4.3.2 局部坐標系 57
第5章 NX Nastran單元庫及常用單元類型 60
5.1 概述 60
5.2 標量單元 60
5.3 線單元 63
5.3.1 桿單元（CONROD） 63
5.3.2 桿單元（CROD） 65
5.3.3 桿單元（CTUBE） 65
5.3.4 簡單梁單元（CBAR） 66
5.3.5 復雜梁單元（CBEAM） 70
5.3.6 曲梁元（CBEND） 73
5.4 面單元 75
5.4.1 四邊形板元（CQUAD4） 76
5.4.2 三角形板元（CTRIA3） 77
5.4.3 殼單元性質（PSHELL） 78
5.4.4 例題 79
5.4.5 剪力板單元（CSHEAR） 81
5.4.6 其他平面單元 83
5.5 體單元 86
5.5.1 六面體單元（CHEXA） 86
5.5.2 五面體單元（CPENTA） 87
5.5.3 四面體單元（CTETRA） 88
5.5.4 體單元性質（PSOLID） 89
5.6 約束單元 90
5.6.1 剛性梁單元（RBAR） 90
5.6.2 剛性體單元（RBE2） 90
5.6.3 均方加權約束單元（RBE3） 92
第6章 材料特性 93
6.1 各向同性材料（MAT1） 93
6.2 二維各向異性材料（MAT2） 94
6.3 軸對稱體正交異性材料（MAT3） 95
6.4 二維正交異性材料（MAT8） 96
6.5 三維各向異性材料（MAT9） 97
6.6 層復合材料（PCOMP） 98
第7章 載荷和邊界條件 99
7.1 概述 99
7.2 集中載荷 101
7.3 分布載荷 103
7.3.1 作用于一維單元上的分布載荷（PLOAD1） 103
7.3.2 作用于三角或四邊形面上的均勻分布壓力（PLOAD） 105
7.3.3 作用于二維單元上的均勻分布壓力（PLOAD2） 106
7.3.4 作用于二維或三維單元面上的分布壓力（PLOAD4） 106
7.4 重力和離心力（GRAV，RFORCE） 108
7.5 強迫位移 109
7.6 熱載 110
7.7 組合載荷 112
7.8 約束處理 114
7.8.1 單點約束 114
7.8.2 多點約束 117
第8章 線性靜力分析 120
8.1 基本有限元方程 120
8.2 一般解題過程 120
8.2.1 確定物理模型 120
8.2.2 建立有限元模型的輸入數(shù)據(jù)文件 121
8.2.3 運行NX Nastran并輸出結果 127
8.2.4 檢驗結果 130
8.3 建立有限元模型的指南 133
8.3.1 單元選擇 133
8.3.2 網(wǎng)格密度 135
8.3.3 網(wǎng)格過渡 138
8.3.4 對稱性 146
8.3.5 用戶界面 148
8.4 有限元模型的檢驗 150
8.4.1 前處理檢查 150
8.4.2 診斷工具 155
8.4.3 應力的誤差評估 163
8.4.4 后處理檢查 165
8.5 例題 165
8.5.1 在均布壓力載荷作用下的矩形板 165
8.5.2 齒輪齒的簡單應力分析 176
第9章 模態(tài)分析 186
9.1 基本有限元方程 186
9.2 質量 187
9.2.1 質量矩陣 187
9.2.2 質量 188
9.2.3 質量單位 188
9.3 特征值解法 188
9.3.1 跟蹤法 189
9.3.2 變換法 189
9.3.3 蘭索士法 189
9.3.4 特征值方法的比較 190
9.4 輸入文件說明 190
9.4.1 執(zhí)行控制 190
9.4.2 情況控制 190
9.4.3 模型數(shù)據(jù) 191
9.5 例題 192
9.5.1 兩自由度模型 192
9.5.2 懸臂梁模型 196
9.5.3 四分之一板模型 205
9.5.4 轎車框架模型 211
第10章 線性屈曲分析 223
10.1 基本有限元方程 223
10.2 屈曲分析步驟 225
10.3 輸入文件說明 226
10.3.1 執(zhí)行控制 226
10.3.2 情況控制 226
10.3.3 模型數(shù)據(jù) 227
10.4 例題 228
10.4.1 經(jīng)典歐拉梁屈曲 228
10.4.2 側向屈曲 237
10.4.3 平面剛架屈曲 242
10.4.4 承受均勻軸向載荷的圓筒屈曲 245
10.4.5 多個屈曲分析 250
附錄 基本術語英漢對照表 252
參考文獻 261