声振论坛

 找回密码
 我要加入

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 2231|回复: 3

[Nastran专区] 问个简单的问题: 在Nastran里如何进行平面应力问题的计算?

[复制链接]
发表于 2006-11-23 21:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?我要加入

x
在Nastran里如何进行平面应力问题的计算? 只看到平面应变问题的 和轴对称问题. 不会不能分析平面应力问题吧
回复
分享到:

使用道具 举报

发表于 2006-11-24 05:16 | 显示全部楼层
Nastran的shell默认使用的就是平面应力单元,除非你特别指定
 楼主| 发表于 2006-11-25 19:42 | 显示全部楼层
明白了  谢谢
发表于 2006-11-25 22:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-5-11 09:38 编辑

nastran中的平面应力单元是2D-Membrane shelll单元是平面应力和弯曲单元的组合,可以设置两者的组合


Can you give me a brief description of the difference in  DOFs supported for the 2D shell, bending panel, and 2-D solid elements types? How do these property types relate to the MSC/NASTRAN property entries?


1) 2D SHELL

The 2D shell is the QUAD4/8 with stiffness in membrane and bending with transverse shear flexibility. There are 5 degrees of freedom per node: 3 translations and 2 rotations. The element does not have in-plane rotational stiffness unless PARAM,K6ROT is set greater than 0.0. The amount of in-plane rotational stiffness is proportional to the value of K6ROT. If your plate is in the XY plane and k6rot=0.0, then there will be stiffness in DOF 12345 (1=x, 2=y, 3=z, 4=rx, 5=ry, 6=rz).

The PSHELL/QUAD bulk data for the 2D shell looks like this:
$ Elements and Element Properties for region : 2d-shell
$pshell        pid        mid1        thick        mid2                mid3
PSHELL   1       1       .1      1               1
CQUAD4   1       1       1       2       8       7
MAT1     1       1.+7             0.3
GRID     1               0.      0.      0.
GRID     2               .2      0.      0.
GRID     7               0.      1.      0.
GRID     8               .2      1.      0.

The Grid Point Singularity Table in the .F06 file will show that DOF 6 has no stiffness:
    G R I D   P O I N T   S I N G U L A R I T Y   T A B L E
POINT    TYPE   FAILED      STIFFNESS       OLD USET           NEW USET
ID            DIRECTION      RATIO     EXCLUSIVE  UNION   EXCLUSIVE  UNION
  1        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
  2        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
  7        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
  8        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *

(The asterisk at the end of each line means that DOF was internally constrained to avoid singularities)


2) 2D BENDING PANEL

The 2D bending panel is a subset of the 2D shell. It only has bending stiffness (MID2 on PSHELL). It does not have membrane stiffness or transverse shear flexibility.  

The PSHELL/QUAD for the bending panel looks like this:
$ Elements and Element Properties for region : 2d-bending-panel
PSHELL   2               .1      1
CQUAD4   2       2       22      33      99      88
MAT1     1       1.+7            .3
GRID     22              .2      0.      0.
GRID     33              .4      0.      0.
GRID     88              .2      1.      0.
GRID     99              .4      1.      0.

If the bending panel is in the XY plane as in the above input, it will have transverse stiffness in the Z direction (DOF3), and rotational stiffness about the x and y axes (DOF 45). The grid point singularity output in the .F06 file shows that DOF 126 are constrained to avoid singularities.
   
G R I D   P O I N T   S I N G U L A R I T Y   T A B L E
POINT    TYPE   FAILED      STIFFNESS       OLD USET           NEW USET
ID            DIRECTION      RATIO     EXCLUSIVE  UNION   EXCLUSIVE  UNION
22        G      1         0.00E+00        B        F         SB       S      *
22        G      2         0.00E+00        B        F         SB       S      *
22        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
33        G      1         0.00E+00        B        F         SB       S      *
33        G      2         0.00E+00        B        F         SB       S      *
33        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
88        G      1         0.00E+00        B        F         SB       S      *
88        G      2         0.00E+00        B        F         SB       S      *
88        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
99        G      1         0.00E+00        B        F         SB       S      *
99        G      2         0.00E+00        B        F         SB       S      *
99        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *


3) 2D solid Element

The 2D solid element in PATRAN writes out either a plane strain QUAD/PSHELL or an axisymmetric CTRIAX6 depending on the option selected in the properties menu. For the rest of this discussion, my comments pertain only to the plane strain option. You can look up the definition of plane strain in an elasticity text book, but basically, plane strain dictates that the strain in the z direction (normal to the element face) is zero all the way through the thickness.  This type of analysis is useful for thick solids loaded on edge.  For example, consider the "dam" below loaded on edge. We are looking at the cross-section and assume is very long (thick) such that Z strain is essentially zero.. Therefore we make the plane strain assumption and mesh with 2D solids. Patran does not prompt you for a thickness, and will insert a thickness of 1.0 on the PSHELL so that all edges loads are input in units of force per unit depth. Note that all loads for the 2D solid should be inplane edge loads.

      
       -->_____
      -->/     \
     -->/       \        Y
    -->/         \       ^
   -->/           \      |
  -->/             \     |
-->/_______________\    |----> X

The PSHELL/QUAD for the 2D solid looks like this: (the -1 in the MID2 field is the flag that tells MSC/NASTRAN to use a plane strain formulation.)
$ Elements and Element Properties for region : 2d-solid
PSHELL   3       1       1.      -1
CQUAD4   3       3       333     444     101     999
MAT1     1       1.+7            .3
GRID     333             .4      0.      0.
GRID     444             .6      0.      0.
GRID     999             .4      1.      0.
GRID     101             .6      1.      0.

If the 2D solid is in the XY plane as shown above, it will have stiffness in the X and Y directions only. (There will be RZ stiffness if K6ROT >0.0)Examination
of the grid point singularity output below shows that DOF 3456 are constrained to avoid singularities.

G R I D   P O I N T   S I N G U L A R I T Y   T A B L E
POINT    TYPE   FAILED      STIFFNESS       OLD USET           NEW USET
ID            DIRECTION      RATIO     EXCLUSIVE  UNION   EXCLUSIVE  UNION
101        G      3         0.00E+00        B        F         SB       S      *
101        G      4         0.00E+00        B        F         SB       S      *
101        G      5         0.00E+00        B        F         SB       S      *
101        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
333        G      3         0.00E+00        B        F         SB       S      *
333        G      4         0.00E+00        B        F         SB       S      *
333        G      5         0.00E+00        B        F         SB       S      *
333        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
444        G      3         0.00E+00        B        F         SB       S      *
444        G      4         0.00E+00        B        F         SB       S      *
444        G      5         0.00E+00        B        F         SB       S      *
444        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
999        G      3         0.00E+00        B        F         SB       S      *
999        G      4         0.00E+00        B        F         SB       S      *
999        G      5         0.00E+00        B        F         SB       S      *
999        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *

4) 2D-Membrane

The 2D membrane is similar to the 2D-solid except that Plane Stress instead of plane strain assumtions are made. (This is a BIG difference.) Patran writes
out a plane stress PSHELL/QUAD combinations with only membrane material properties on the PSHELL. This is suitable for thin flat surfaces with inplane
loads only. Transverse loads should only be applied to membrane elements if the element is supported on the edges by elements that can carry transverse loads (e.g. bars/beams). The PSHELL/QUAD data for the 2D-membrane looks like this:

$ Elements and Element Properties for region : 2d-membrane
PSHELL   4       1       .1
CQUAD4   4       4       4444    555    111     1011
MAT1     1       1.+7            .3
GRID     4444            .6      0.      0.
GRID     555             .8      0.      0.
GRID     1011            .6      1.      0.
GRID     111             .8      1.      0.

If the element is in the XY plane as shown above, it will only have stiffness in the X and Y directions.(There will be RZ stiffness if K6ROT >0.0) The grid point singularity output for this case shows that DOF 3456 are constrained to avoid singularities.

G R I D   P O I N T   S I N G U L A R I T Y   T A B L E
POINT    TYPE   FAILED      STIFFNESS       OLD USET           NEW USET
ID            DIRECTION      RATIO     EXCLUSIVE  UNION   EXCLUSIVE  UNION
111        G      3         0.00E+00        B        F         SB       S      *
111        G      4         0.00E+00        B        F         SB       S      *
111        G      5         0.00E+00        B        F         SB       S      *
111        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
555        G      3         0.00E+00        B        F         SB       S      *
555        G      4         0.00E+00        B        F         SB       S      *
555        G      5         0.00E+00        B        F         SB       S      *
555        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
1011        G      3         0.00E+00        B        F         SB       S      *
1011        G      4         0.00E+00        B        F         SB       S      *
1011        G      5         0.00E+00        B        F         SB       S      *
1011        G      6         0.00E+00        B        F         SB       S      *
4444        G      3         0.00E+00        B        F         SB       S      *
4444        G      4         0.00E+00        B        F         SB       S      *
4444        G      5         0.00E+00        B        F         SB       S      *
4444        G      6         0.00E+00        B        F  
       SB       S      *
您需要登录后才可以回帖 登录 | 我要加入

本版积分规则

QQ|小黑屋|Archiver|手机版|联系我们|声振论坛

GMT+8, 2024-11-25 11:29 , Processed in 0.088461 second(s), 17 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表