上次，小編跟大家分享給出了使用hypermesh前處理軟件進(jìn)行NTF分析的教程。這次，我們將只使用UlterEdit軟件編寫NTF分析計(jì)算程序。

本次編寫程序使用到的軟件為 UltraEdit；

本文主要介紹一種通過改寫nastran計(jì)算文件的方式來減少建模時(shí)間，前提需要讀者對(duì)NASTRAN的程序語言有一定的了解；

MSC.Nastran 輸入文件簡(jiǎn)介

MSC.Nastran 的輸入文件包含有限元參數(shù)的完整描述，包括：
執(zhí)行的分析類型
計(jì)算結(jié)果的輸入要求
參數(shù)的幾何表示
單元庫
材料屬性
邊界條件

輸入文件的格式為 . bdf, 或者 . dat ,可通過文本編輯或者有限元前處理軟件進(jìn)行建立。輸入文件包含著5個(gè)不同的部分，輸入文件的結(jié)構(gòu)框架如下圖所示：

Nastran語句（非必須）

Nastran語句是可選的，主要用來修飾某些操作參數(shù)，例如，工作存儲(chǔ)狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊的大小，數(shù)據(jù)塊的參數(shù)，數(shù)值方法等。Nastran語句用于特殊情況，在多數(shù)情況下不需要使用。

文件管理段（非必須）
文件管理段也是可選的，它主要用于初始化MSC. Nastran的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫的初始化包括最大尺寸，成員名和物理名的說明。對(duì)于大多數(shù)MSC. Nastran計(jì)算問題，不要求文件管理語句，因?yàn)槊看伍_始運(yùn)行之前，都會(huì)執(zhí)行缺省的文件管理段。
執(zhí)行控制段（必須）
執(zhí)行控制段的主要功能是規(guī)定執(zhí)行工程問題分析解法的類型，對(duì)于MSC. Nastran的每一個(gè)問題分析都是要求的。執(zhí)行控制段的結(jié)束用CEND限定符來標(biāo)識(shí)。
工況控制段（必須）
工況控制段用于規(guī)定與控制分析結(jié)果的輸出要求（即力，應(yīng)力，位移等輸出要求）。工況控制指令也能管理一組模型數(shù)據(jù)的輸入，定義分析子工況（如在一個(gè)作業(yè)中施加多組載荷），以及選取載荷和邊界條件。工況控制段總是跟隨在執(zhí)行控制段之后，而在數(shù)據(jù)段之前。
數(shù)據(jù)段（必須）
數(shù)據(jù)段總是在工況控制段之后，以限定“BEGIN BULK”開始，以限定符“ENDDATA”結(jié)束，包含了有限元參數(shù)的全部模型數(shù)據(jù)：幾何，坐標(biāo)系，單元參數(shù)，單元形狀，邊界條件以及材料屬性。

NTF分析程序

Nastran語句

由于在計(jì)算NTF的過程中會(huì)產(chǎn)生些很大的過程文件，如果進(jìn)行計(jì)算的電腦沒有足夠的內(nèi)存會(huì)導(dǎo)致計(jì)算進(jìn)行過程中出現(xiàn)由于內(nèi)存不足終止計(jì)算。所以一般對(duì)于一些比較大的計(jì)算模型，我們會(huì)對(duì)計(jì)算過程中出現(xiàn)的臨時(shí)文件進(jìn)行內(nèi)存分配。實(shí)現(xiàn)這一部分的程序如下所示。這部程序?yàn)樯衔乃龅?ldquo;nastran語句”。這段程序?qū)懺谡纬绦虻淖钋懊妗?br />

nastran語句

執(zhí)行控制段

然后編寫“執(zhí)行控制段”，由于本次NTF分析的方法為頻響，所以緊接著程序后面加上 “SOL 111”表示選擇“Model Frequency Respond”作為求解方法，以 “CEND”結(jié)束（必須要有），表示執(zhí)行控制段程序的完成。其中符號(hào) $ 是標(biāo)識(shí)號(hào)，首字符以 $ 開頭的語句對(duì)計(jì)算均不起作用，可起到標(biāo)注功能。


執(zhí)行控制段

工況控制段（全局工況）

上一章我們了解到，如果我們?cè)趆ypermesh中分別創(chuàng)建81個(gè)DEARE，RLOAD1與DLOAD是一件很煩人的事情，其實(shí)我們只要細(xì)心想一下就發(fā)現(xiàn)，這81個(gè)工況中除了每個(gè)工況除了激勵(lì)點(diǎn)位置與激勵(lì)方向（DEARE）不一樣外，其余都一樣。如果通過編寫程序的方法去設(shè)置，其實(shí)就是粘貼復(fù)制的問題。但是為了更加方便的編寫程序，需要我們先對(duì)內(nèi)飾車身激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行重新編號(hào)。在模型建立的過程中，把需要激勵(lì)的節(jié)點(diǎn)號(hào)renumber一下，比如說，本次分析所有的激勵(lì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)號(hào)統(tǒng)一為：1001~1082，共81個(gè)激勵(lì)點(diǎn)。后面我們的相關(guān)設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)粘貼復(fù)制粘貼復(fù)制了。

其實(shí)我們從上一章節(jié)就注意到這81個(gè)工況中，每個(gè)工況除了激勵(lì)點(diǎn)位置與激勵(lì)方向（DEARE）不一樣外，其余都一樣，所以我們可以把一樣的工況設(shè)置統(tǒng)一放在一塊，作為一個(gè)全局的工況控制程序放在所有工況控制段的前面，所以我們可以緊接著編寫一下程序。


全局工況控制段

這部分程序定義了車內(nèi)駕駛員與乘客人耳附近共3處的聲壓響應(yīng)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)集合SET，這個(gè)SET的ID號(hào)為13（每個(gè)ID號(hào)是獨(dú)一的，程序的調(diào)用都會(huì)根據(jù)ID號(hào)來檢索），響應(yīng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)號(hào)為20000001~20000003三點(diǎn)（聲壓相應(yīng)點(diǎn)）；METHOD(STRUCTURE)=1表示結(jié)構(gòu)模態(tài)提取的方式，指向load collector 的ID為1；

METHOD(FLUID)=1表示聲腔模態(tài)提取的方式，指向load collector的 ID為10；FREQUENCY=2表示響應(yīng)結(jié)果提取的頻率范圍，指向load collector的ID為2；

SDAMPING(STRUCTURE)與SDAPING(FLUID)分別為結(jié)構(gòu)與流體的阻尼，分別指向load collector的ID的3與30；MSN = 2000表示使用ID號(hào)為2000的非結(jié)構(gòu)質(zhì)量；

MPC=7000001表示運(yùn)動(dòng)連接關(guān)系，指向ID 7000001；對(duì)于響應(yīng)點(diǎn)為流體節(jié)點(diǎn)的情況，DISPLACEMENT=13表示輸出SET 13中的節(jié)點(diǎn)聲壓值（指向20000001~20000003節(jié)點(diǎn)）。如果該程序?qū)懺诠r控制段程序的前面，而且在其后面的工況控制沒有進(jìn)行另外設(shè)置，以上的設(shè)置內(nèi)容為工況的全局控制，81個(gè)工況同時(shí)受其作用。

工況控制段（子工況）

設(shè)置完了全局統(tǒng)一的工況后，下面我們針對(duì)每一個(gè)工況不同的地方進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)置。例如，對(duì)于前懸掛安裝點(diǎn)節(jié)點(diǎn)號(hào)為1001，我們可以在程序后接著編寫：


子工況 subcase 1001

SUBCASE10011表示設(shè)置的前懸安裝點(diǎn)X向激勵(lì)的工況步，LABEL=1001-X表示該工況步標(biāo)簽為1001-X，DLOAD=10011表示加載ID號(hào)為10011的激勵(lì)力；同理，對(duì)于SUBCASE10012與10013也一樣。到這里，前懸掛1001節(jié)點(diǎn)3個(gè)方向的激勵(lì)工況就已經(jīng)設(shè)置完成了（注意：為了方便操作，我使用數(shù)值1,2,3表示方向X, Y, Z. 在這里SUBCASE的ID寫成10011表示節(jié)點(diǎn)1001的X向，后面所有的工況步ID命名方式亦是如此。當(dāng)然對(duì)于這種關(guān)聯(lián)，讀者完全可以依據(jù)個(gè)人記憶的方式進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整）。

然后，把上面的SUBCASE 10011到10013間程序復(fù)制，再接著后面粘貼，把內(nèi)容中的1001改成1002即可完成前副車架安裝點(diǎn)1002節(jié)點(diǎn)3個(gè)方向的激勵(lì)工況。同樣的方法把就可以很快幾分鐘把81個(gè)工況全部設(shè)置出來。工況步設(shè)置完成后，就要進(jìn)行下一步數(shù)據(jù)段程序的編寫（下圖截取部分子工況程序，為了使程序清晰可讀，建議適當(dāng)使用 $ 字符來注釋）。


部分子工況程序

經(jīng)過了全局與子步的設(shè)置，工況控制段程序就完成了。

控制段

這一部分要特別注意，該段程序必須要寫上 "begin bulk"，表示開始讀入模型數(shù)據(jù)。其次，這段程序需要嚴(yán)格按著格式來編寫，每一個(gè)數(shù)據(jù)必須放在特定的位置，每個(gè)數(shù)據(jù)按照8字節(jié)間隔大小分開。程序里面每一個(gè)具體的詞都能夠在nastran自帶的幫助手冊(cè)中查到，程序中必須以BEGIN BULK開頭，EIGRL, TABDMP, TABLED1, FREQ1程序的緊接著的數(shù)字為其ID號(hào)，被前面所講的工況控制段程序檢索調(diào)用（圖中每隔8個(gè)字節(jié)有一條白線隔開，方便檢查，如果讀者不知道程序怎么填，找到安裝nastran里面的幫助文件，搜索對(duì)應(yīng)的詞就會(huì)得到對(duì)應(yīng)程序的代碼解析）。



DLOAD, RLOAD1, DAREA指令緊跟著也是對(duì)應(yīng)的ID號(hào)，被控制段程序檢索調(diào)用。同樣，我們先把節(jié)點(diǎn)1001對(duì)應(yīng)3個(gè)方向的DLOAD, RLOAD1 與 DAREA對(duì)應(yīng)的程序?qū)懞?，然后只需要粘貼復(fù)制，通過替換的方式把1001替換成1002，1003.....1082即可完成所有DLOAD, RLOAD1, DAERA的設(shè)置。（幾分鐘的事情把本來需要差不多一個(gè)多小時(shí)的活干完，而且可以有效減少錯(cuò)誤的發(fā)生，適當(dāng)采用 $ 字符進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提高容錯(cuò)率。）



最后，使用include語句，把我們的內(nèi)飾車身與聲腔的幾何模型放進(jìn)程序里，調(diào)用該幾何模型。在程序的結(jié)尾需要加上 "ENDDATA" 結(jié)束數(shù)據(jù)塊的輸入。到這里，分析程序就編好了，導(dǎo)出 .dat格式，即可提交nastran計(jì)算了。