了解如何將 Ansys 子結構模型無縫轉換為 Nastran，以滿足有效載荷動態(tài)模型要求

Ansys 子結構模型的優(yōu)勢

Ansys 子結構模型為從事大型裝配體結構分析和仿真的工程師和分析師提供了多項優(yōu)勢。

這些模型通過將復雜結構劃分為更小、更易于管理的子結構，可以有效地表示復雜結構。

使用子結構模型可以減少分析所需的計算資源，例如內(nèi)存和處理能力。這使得執(zhí)行真正的系統(tǒng)級模態(tài)、隨機振動和沖擊仿真成為可能，而不會影響感興趣區(qū)域的精度。

借助Ansys子結構模型，工程師可以輕松更新和修改特定組件（或子結構），而無需重新分析整個結構。

這種靈活性節(jié)省了設計迭代的時間和精力，并允許快速評估設計更改。

此外，Ansys 子結構模型支持在不同分析中重復使用經(jīng)過驗證的子結構，從而提高項目之間的效率和一致性。

Payload Craig-Bampton 降低了模型要求

在創(chuàng)建有效載荷動力學模型時，通常使用 Craig-Bampton 簡化模型方法。

這種方法涉及將結構分為柔性組件（稱為有效載荷）和剛性組件（稱為主機結構）。

有效載荷組件表示結構中發(fā)生顯著變形的部分，而主體結構表示保持剛性的其余部分。

Ansys 長期以來一直有能力創(chuàng)建基于 Craig-Bampton 的子結構。然而，一些發(fā)射公司使用其他 FEA 軟件來集成有效載荷和主機結構以進行分析。這導致一些發(fā)射公司要求以 Nastran 格式創(chuàng)建子結構。

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為了促進和提高 FEA 工具的互操作性，我們將介紹在 Ansys Mechanical 中創(chuàng)建 Nastran 格式的 Craig-Bampton 簡化模型的過程。

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使用 Bottom up 子結構生成在 Ansys 中創(chuàng)建 Craig-Bampton 簡化模型

Ansys 提供了一種自下而上的子結構生成方法，用于創(chuàng)建 Craig-Bampton 簡化模型。

這種方法涉及自下而上構建子結構模型，從各個組件開始，逐漸將它們組裝成完整的結構。

要在 Ansys 中使用自下而上的子結構生成創(chuàng)建 Craig-Bampton 簡化模型，工程師可以查看此博客和視頻?Bottom-Up Substructuring Using CMS。

需要記住的幾個關鍵點

遠程點

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縮減的子結構模型需要連接到裝配體的其余部分。我們通常希望通過減少接口上的節(jié)點數(shù)量來減小模型的大小。因此，您應該創(chuàng)建遠程點作為接口點。這意味著，您可以將模型減少到 1 個界面點，而不是選擇具有 1000 個節(jié)點的表面，在本例中可以減少到 3 個界面點。

子結構定義

使用“子結構生成”分析系統(tǒng)創(chuàng)建 Craig-Bampton 折減模型

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所需的設置非常少。但是，您需要確定之前創(chuàng)建的 Remote Points 并定義接口方法。

如果您使用這些子結構進行 Ansys 分析，則可以開始分析了。但是，如果我們想將此子結構導出為 Nastran 格式，則需要使用一些命令片段。

Nastran 導出的 APDL 命令片段

您只需幾行代碼即可將質(zhì)量和剛度矩陣導出為 Nastran DMIG 格式。

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多年前，Ansys 增加了直接處理內(nèi)部矩陣的功能。

前 2 行從子結構文件中讀取剛度和質(zhì)量矩陣，并將其保存到 CMSKF 和 CMSMF 變量中。然后，我們將這些矩陣轉換為對稱的完整矩陣。

最后，我們以 DMIG 格式寫出矩陣。2 個文件 CMSKS.dmig 和 CMSMS.dmig 將被寫入輸出目錄。

就是這樣，現(xiàn)在我們已經(jīng)準備好將幾個 Nastran 格式的 DMIG 文件集成到火箭中。

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驗證和驗證

作為 Ansys 精英渠道合作伙伴，我們擁有廣泛的 Ansys 工具訪問權限。很遺憾，我們無法訪問 Nastran。

但是，我們能夠與合作伙伴合作進行一些基本的驗證。

Ansys 頻率結果

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Nastran 模態(tài)值

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頻率完全匹配！

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