Nastran超单元使用-模态分析

由于工作需要，汽车整车企业联合供应商开发汽车副车架，涉及到汽车集成性能的IPI、模态、VTF、NTF等分析项，由于设计保密的要求，不能直接将车身有限元数据发给供应商设计开发，因此有必要用超单元来达到联合开发的目的，将车体等保密数据的有限元求解所需的质量矩阵、刚度矩阵存储到超单元中，然后提供给供应商进行子系统的开发。这一节分享超单元用于模态分析，具体的操作步骤和流程如下：

Step1 分离出超单元与外部单元

1.1 分离出超单元与外部单元

导入一个简易的车辆模型到hypermesh，模型如下图所示。通过renumber命令对外部节点进行编号，节点编号为1、2、3、4，将轮胎及其bush单元定义为外部节点。导出文件hm_example_model_mod_sue.bdf和wai_bu_element.bdf。

Step2 超单元定义

2.1 超单元分类

超单元的种类分为3种：List Superelements，PART Superelements和External Superelements，前两种应用的较少，大多数使用的还是第三种：外部超单元。其有以下几个优点：

缩减的矩阵可以连接到外部残留结构，并且保持完整结构一样的特性；

外部超单元可以很容易的以很高时间效率被使用，极大的缩短了计算时间；

使用外部超单元，可以把材料、属性和结构等设计信息进行保密；

外部超单元可以做到不恢复数据的情况下对某些关键结果进行评价审核；

外部超单元文件客户很方便的在各个设计组织中传递。

本文使用外部超单元完成后续步骤。

2.2 创建外部超单元