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基于MSC/NASTRAN的黏弹性材料阻尼分

析方法

钱志英 张少辉 阮剑华

（中国空间技术研究院总体部，北京市海淀区友谊路104号，100094）

摘要：在航天器主结构中附加黏弹性材料约束阻尼层来抑制共振区响应的方法，已经得到了工程应用。但由于黏弹性阻尼随频率和温度等因素变化的复杂特性，使得结构阻尼的计算和阻尼优化成为难点。本文针对黏弹性材料约束阻尼结构的结构阻尼计算问题，介绍了几种在通用有限元软件MSC/NASTRAN中实现此种计算的方法。

关键词：黏弹性 约束阻尼结构 阻尼 计算方法 中图分类号：TB12

0. 前言

在航天结构中，利用黏弹性材料抑制共振区响应的方法已经具有很多成功的经验。其中具有最佳重量效率的方法是在已有结构上附加约束阻尼层。约束阻尼结构的弯曲变形引起黏弹性阻尼层的剪应变耗能散从而起到降低振动响应的作用。

对于黏弹性阻尼材料，剪切变形被认为是主要的能量耗散机制，其剪切模量可以用复数来描述。若从描述约束阻尼结构的动力学微分方程出发，利用代数和数值的方法求解，即使对于简单的结构，仍然具有很大的计算量。而对于实际的工程问题，由于结构的复杂性，几乎无法利用纯理论的方法来实现其求解。因此如何利用有限元方法来实现对阻尼结构的设计优

基于MSC/NASTRAN的黏弹性材料阻尼分

析方法

钱志英 张少辉 阮剑华

（中国空间技术研究院总体部，北京市海淀区友谊路104号，100094）

摘要：在航天器主结构中附加黏弹性材料约束阻尼层来抑制共振区响应的方法，已经得到了工程应用。但由于黏弹性阻尼随频率和温度等因素变化的复杂特性，使得结构阻尼的计算和阻尼优化成为难点。本文针对黏弹性材料约束阻尼结构的结构阻尼计算问题，介绍了几种在通用有限元软件MSC/NASTRAN中实现此种计算的方法。

关键词：黏弹性 约束阻尼结构 阻尼 计算方法 中图分类号：TB12

0. 前言

在航天结构中，利用黏弹性材料抑制共振区响应的方法已经具有很多成功的经验。其中具有最佳重量效率的方法是在已有结构上附加约束阻尼层。约束阻尼结构的弯曲变形引起黏弹性阻尼层的剪应变耗能散从而起到降低振动响应的作用。

对于黏弹性阻尼材料，剪切变形被认为是主要的能量耗散机制，其剪切模量可以用复数来描述。若从描述约束阻尼结构的动力学微分方程出发，利用代数和数值的方法求解，即使对于简单的结构，仍然具有很大的计算量。而对于实际的工程问题，由于结构的复杂性，几乎无法利用纯理论的方法来实现其求解。因此如何利用有限元方法来实现对阻尼结构的设计优

基于MSC.NASTRAN正面吊运车吊臂有限元建

模与分析*

【摘要】吊臂是由基本臂和伸缩臂组成的正面吊运车的关键部件。本文用Pro/ENGINEERING进行几何建模；采用滑移面MPC多点约束技术建立了吊臂结构的PATRAN 有限元分析模型，考虑4种典型位置和4种载荷共16种组合工况以及吊具和集装箱的动载系数、臂架自身的冲击系数等；用NASTRAN求解器进行了有限元分析，得到了基本臂和伸缩臂的应力和位移变形云图、应力集中处的应力，基本臂回转支座与车架铰接处、俯仰油缸与臂架铰接处的约束反力，俯仰油缸与伸缩油缸的受力。在满足相应国标的情况下获得了最优设计。

关键词：正面吊运车；吊臂；MPC；有限元建模；有限元分析

中图分类号：TH12(机械设计)，TH21(起重机械)

Finite element modeling and analysis of the crane for a reach

stacker based on MSC.NASTRAN

ZHANG Lian-wen, WU Zheng, LIN Xiao-ji, LIN Xu, ZHANG Yu-zhi, WANG Peng-xiao （School of Mechanical Engineeri

MSC Patran_Nastran竞赛试题

本试题分两部分，第一部分为单选题，第二部分为上机操作题。

单选题共15道，每题2分，共30分；操作题共2道，每题35分，共70分。满分为100分。

第一部分 单项选择题

1. Nastran首先求解的关于全局坐标系的方程是 A.应变 B.应力 C.位移 D.以上全部

2. 转动位移（R1，R2，R3）在MSC Nastran中的单位是 A.梯度 B.度

C.用户自定义 D.弧度

3. 实体单元只有平动自由度 A.真 B.假

4. 在一个模型中，只有PSHELL属性，PSHELL 20,20,0.1.下面哪个值对于K6ROT来说是最常用的？ A.0. B.1000. C.10. D.100.

5. 如果在Nastran中使用槽钢型截面建立CBAR单元，中性轴和剪切中心可以独立设定 A.真 B.假

6. 当从线性分析转到非线性分析时，下面哪种单元可以继续使用？

A.CBEND B.CBAR C.CBEAM

D.上述选项全都正确

7. 如果有明显的奇异存在，当可能时，通过下面哪一个参数，MSC Nastran 会自动试图

MSC Patran_Nastran竞赛试题

本试题分两部分，第一部分为单选题，第二部分为上机操作题。

单选题共15道，每题2分，共30分；操作题共2道，每题35分，共70分。满分为100分。

第一部分 单项选择题

1. Nastran首先求解的关于全局坐标系的方程是 A.应变 B.应力 C.位移 D.以上全部

2. 转动位移（R1，R2，R3）在MSC Nastran中的单位是 A.梯度 B.度

C.用户自定义 D.弧度

3. 实体单元只有平动自由度 A.真 B.假

4. 在一个模型中，只有PSHELL属性，PSHELL 20,20,0.1.下面哪个值对于K6ROT来说是最常用的？ A.0. B.1000. C.10. D.100.

5. 如果在Nastran中使用槽钢型截面建立CBAR单元，中性轴和剪切中心可以独立设定 A.真 B.假

6. 当从线性分析转到非线性分析时，下面哪种单元可以继续使用？

A.CBEND B.CBAR C.CBEAM

D.上述选项全都正确

7. 如果有明显的奇异存在，当可能时，通过下面哪一个参数，MSC Nastran 会自动试图

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基于MSC Nastran的发动机盖支撑杆屈曲分析

作者：罗燕 刘明卓 张立玲

来源：《计算机辅助工程》2013年第03期

摘要： 用MSC Nastran对2种发动机盖支撑杆结构进行屈曲分析.计算结果表明，2种结构支撑杆的屈曲临界载荷均未超过稳定性要求，不同的结构形式具有不同的屈曲临界载荷和屈曲模态，撑杆结构是影响支撑杆稳定性的重要因素.第二种结构方案的屈曲临界载荷大于第一种方案，为设计部门选取更适合的方案提供参考.

关键词： 屈曲临界载荷； 发动机盖支撑杆； MSC Nastran 中图分类号： U463.833文献标志码： B 0引言

当需要开启大而重的发动机盖对发动机室进行检查时，如果发动机盖支撑杆发生屈曲甚至结构破坏，就会造成发动机盖掉落，严重影响人们的生命安全.该问题直接取决于发动盖支撑杆的强度、刚度和稳定性等.这些力学指标与撑杆形态、结构以及支撑杆材料的力学参数有密切关系.

发动机盖支撑杆可以看作一端固定一端铰支的细长杆.受压时，当压力逐渐增加并小于某一极限值后，杆一直保持直

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1.1 为什么要计算固有频率和模态

1） 评估结构的动力学特性。如安装在结构上的旋转设备，为避免其过大的振动，必须

看转动部件的频率是否接近结构的任何一阶固有频率。 2） 评估载荷的可能放大因子。

3） 使用固有频率和正交模态，可以指导后续动态分析（如瞬态分析、响应谱分析、瞬

态分析中时间步长?t的选取等）

4） 使用固有频率和正交模态，在结构瞬态分析时，可以用模态扩张法 5） 指导实验分析，如加速度传感器的布置位置。 6） 评估设计

1.2 模态分析理论

考虑

假设其解为

代入得到特征方程

或

其中，???

1） 对N自由度系统，有N个固有频率（?j，j=1,2,…,N）,特征频率，基本频率或共

振频率。

2） 与固有频率?j对应的特征向量称为自然模态或模态形状，模态形状对应于结构扰度图

3） 当结构振动时，在任意时刻，结构的形状为它的模态的线性组合

例子：

2

1.3 自然模态与固有频率性质

（1） 正交性

（2）?j的单位

?j单位为rad/s, 也可以表示为Hz (cycles/seconds),二者换算关系为

（3）刚体模态

图为一未约束结构，有刚体模态

如果结构完全未约束，有刚体模态存在（应力-自由模态

最近在研究android的sensor driver，主要是E-compass，其中用到了Linux input子系统.在网上也看了很多这方面的资料，感觉还是这篇分析的比较细致透彻，因此转载一下以便自己学习，同时和大家分享！

（这篇博客主要是以键盘驱动为例的，不过讲解的是Linux Input Subsystem，可以仔细的研究一下！）

键盘驱动将 水利模型检测到的所有按键都上报给了input子系统。Input子系统是所有I/O设备驱动的中间层，为上层提供了一个同一的界面。例如，在终 端系统中，我们不需要往管有多少个键盘，多少个鼠标。它只要从input子系统中往取对应的事件(按键，鼠标移位等)就可以了。

二：使用input device的例子

下面的代码是基于linux kernel 2.6.25.分析的代码主要位于kernel2.6.25/drivers/input下面.

在内核自带的文档Documentation/input/input-programming.txt中。有一个使用input子系统的例子，并附带相应的说明。以此为例分析如下： static int __init button_init(

最近在研究android的sensor driver，主要是E-compass，其中用到了Linux input子系统.在网上也看了很多这方面的资料，感觉还是这篇分析的比较细致透彻，因此转载一下以便自己学习，同时和大家分享！

（这篇博客主要是以键盘驱动为例的，不过讲解的是Linux Input Subsystem，可以仔细的研究一下！）

键盘驱动将 水利模型检测到的所有按键都上报给了input子系统。Input子系统是所有I/O设备驱动的中间层，为上层提供了一个同一的界面。例如，在终 端系统中，我们不需要往管有多少个键盘，多少个鼠标。它只要从input子系统中往取对应的事件(按键，鼠标移位等)就可以了。

二：使用input device的例子

下面的代码是基于linux kernel 2.6.25.分析的代码主要位于kernel2.6.25/drivers/input下面.

在内核自带的文档Documentation/input/input-programming.txt中。有一个使用input子系统的例子，并附带相应的说明。以此为例分析如下： static int __init button_init(