模态瞬态疲劳分析操作流程（nastran、Ncode、Femfat） |
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模态瞬态疲劳分析操作流程（nastran、Ncode、Femfat）
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当结构件承受的载荷激励可能会引起结构共振的情况下，线性静态叠加计算出来的应力历程可能不够准确。当载荷引起了结构共振时，结构的某些位置的位移响应会比施加等值静态载荷时的位移值更大，因此结构的应力也会更大。
瞬态分析可以考虑结构的质量、刚度和阻尼，以及在分析中包含了动态载荷的瞬时效果来考虑这些动态效应。瞬态分析包括直接瞬态和模态瞬态，直接瞬态分析通过直接施加时间历程载荷，为了保证计算精度需要一定的计算步长，但随着模型规模的增大及计算时间的延长，需要大量的计算时间以及数据空间存储计算结果。虽然直接瞬态分析可以考察结构的实际响应，最大应力发生的时间等。因此需要根据实际情况选择使用直接瞬态法。另一种瞬态法为模态瞬态，结构的动态响应特性通过模态表示，只需要计算出结构所需要的模态，瞬态响应的计算则相对很快，大多数的情况下模态瞬态较直接瞬态的计算时间少。当然，模态瞬态计算还需要考虑模态截断、求解频率等问题。
本文主要简单介绍一下模态瞬态疲劳分析操作流程，FE求解软件使用nastran，疲劳分析软件使用Ncode和Femfat两种方式来实现。 第一步：模态瞬态分析（SOL112）
通过加速度功率谱分析，可以发现激励频率主要集中在6-150Hz之间，因此如果结构的频率也是在这个范围之内，静态载荷分析法是无法正确评估结构的疲劳响应。 求解关键设置 1.特征值提取到300Hz（为保证结果精度，模态提取设置为2倍的激励频率）：Mode1 Mode2 Mode3 模态位移时间历程结果 Mode2 Mode3 Mode4 第二步：模态瞬态疲劳分析 Ncode模态瞬态载荷设置： 
Femfat模态瞬态疲劳分析设置
Femfat模态瞬态疲劳分析使用ChannelMAX模块，模态应力保存在op2结果文件中。模态位移时间历程结果保存在pch文件中。由于femfat无法直接识别pch格式的文件，因此需要将pch格式的文件转换为femfat可识别的格式，如Ncode dac格式的文件。这可以通过使用Ncode来实现。 
1.模态应力结果保存在op2结果文件中，结果中包含所有求解的模态阶次的应力结果。
Ncode和femfat都可以进行模态瞬态疲劳分析。有限元求解设置是一致的，包括模态应力和模态位移时间历程结果的生成。Ncode可以直接识别nastran的模态位移结果pch文件，而femfat无法直接识别pch格式的结果文件，因此需要通过中间转换来完成，比如hypergraph、Ncode等工具或者自己写个转换工具。 模态瞬态疲劳分析和多通道静态疲劳分析的设置基本是一致的。 （文章来源于CAE数值优化轻量化 ，作者方永利） |
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