MSC Nastran FAQs

MSC NastranFAQ

Hier erhalten Sie Allgemeine Infos zu MSC Nastran ‚Äď von der Installation √ľber eine Einf√ľhrung in Nastran bis hin zu den Grundeinstellungen der Datenbank.

Wie verwende ich PARAM, POST zum Erzeugen unterschiedlicher Ergebnisdateien?

MSC Nastran erlaubt verschiedene Dateiformate f√ľr das Postprocessing der FEM Ergebnisse. Diese werden √ľber den Parameter PARAM, POST gesteuert. Dabei bedeutet:

PARAM, POST, -1¬†¬†¬† Ergebnisse der Berechnung werden als .op2 erstellt.¬†Einlesen¬†bzw.¬†Anh√§ngen¬†der Ergebnisse in PATRAN √ľber Analyze ‚Äď Access Results ‚Äď Read Output2. Dabei wird die Datenbank ev. sehr gro√ü; Default bei SOL101, SOL106, ‚Ķ

PARAM, POST, 0¬† ¬† ¬† Ergebnisse der Berechnung werden als .xdb erstellt.¬†Anh√§ngen¬†der Ergebnisse in PATRAN √ľber Analyze ‚Äď Import Results

PARAM, POST, 1¬† ¬† ¬† Ergebnisse der Berechnung werden als .op2 erstellt.¬†Anh√§ngen¬†der Ergebnisse in PATRAN √ľber Analyze ‚Äď Access Results ‚Äď Attach Output2;¬†Default bei SOL400

Wie kann ich Datenbankfiles (DBsets) auf mehrere Files aufsplitten?

Um z.B. das Problem der vom Filesystem (z.B. Windows 32bit FAT – max. 2GB) vorgegebenen max. Datengr√∂√üe zu umgehen, k√∂nnen mit folgenden Eintr√§gen im Nastran-INPUT-File (im „Executive Control Cards“-Bereich) die Datenbankfiles auf mehrerer Dateien aufgesplittet werden:

Beispiel: Aufsplitten der .DBALL-Datei auf 5x2GB-Datein: DB1, DB2, DB3, DB4 und DB5

$
INIT DBALL LOGICAL=(DB1(2GB),DB2(2GB),DB3(2GB),DB4(2GB),DB5(2GB))
$
ASSIGN DB1=’physical file name 1′
ASSIGN DB2=’physical file name 2′
ASSIGN DB3=’physical file name 3′
ASSIGN DB4=’physical file name 4′
ASSIGN DB5=’physical file name 5′
$

Anmerkung:
Mit ASSIGN kann nicht nur der Name definiert werden, es kann auch der Ort der einzelnen Dateien definiert werden. Dabei kann auch auf unterschiedlichen Laufwerke verweisen werden. So kann z.B. der erste Teil auf einer schnellen SSD-Festplatte liegen, die jedoch von der Speichergr√∂√üer oftmals sehr beschr√§nkt sind. Erst wenn dieser Teil auf der schnellen SSD-Festplatte voll ist wird auf z.B. einer langsamen SATA2-Festplatte weiter geschrieben. Es sollte vermieden werden, die Datenbankfiles auf NFS-Filesystemen (Network File Systems) zu speichern, da die langen I/O-Zeiten zu extrem hohen Rechenzeiten f√ľhren.

W√§hrend der Nastran-Rechnung werden die einzelnen Datenbanken der Reihe nach gef√ľllt. Wird die maximale Datengr√∂√üe des letzten Files w√§hrend der Nastran-Rechnung √ľberschritten wird der Job abgebrochen („USER FATAL MESSAGE 1012“ bzw. „USER FATAL MESSAGE 1221“ ).

Beispiel: Aufsplitten der .SCRATCH-Datenbanken auf 3x50GB

$
INIT SCRATCH,
LOGICAL=(SCRATCH1(50GB),SCRATCH2(50GB),SCRATCH3(50GB)),
SCR300=(SCR1(50GB),SCR2(50GB),SCR3(50GB))
$
ASSIGN SCRATCH1=’nastran_job_xyz.scratch1′, TEMP
ASSIGN SCRATCH2=’nastran_job_xyz.scratch2′, TEMP
ASSIGN SCRATCH3=’nastran_job_xyz.scratch3′, TEMP
$
ASSIGN SCR1=’nastran_job_xyz.scr1′,TEMP
ASSIGN SCR2=’nastran_job_xyz.scr2′,TEMP
ASSIGN SCR3=’nastran_job_xyz.scr3′,TEMP
$

Anmerkung:
Mit dem Eintrag TEMP werden die .SCRATCH-Dateien nach Beendigung der Nastran-Rechnung gelöscht.

Anwendungsbeispiel:

$$—————————————————–$
$$—————————————————–$
$$        Executive Control Cards                                  $
$$—————————————————–$
$
$
$$ AUFSPLITTEN VON DBALL U. SCRATCH AUF JE Z.B. 3x100GB
$$
$$ Anstatt ’nastran_job_xyz‘ kann ein beliebiger Dateiname
$$ gewaehlt werden.
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
NASTRAN SYSTEM(151)=1
NASTRAN BUFFSIZE=65537
$
INIT SCRATCH,
LOGICAL=(SCRATCH1(100GB),SCRATCH2(100GB),SCRATCH3(100GB)),
SCR300=(SCR1(100GB),SCR2(100GB),SCR3(100GB))
$
ASSIGN SCRATCH1=’nastran_job_xyz.scratch1′,TEMP
ASSIGN SCRATCH2=’nastran_job_xyz.scratch2′,TEMP
ASSIGN SCRATCH3=’nastran_job_xyz.scratch3′,TEMP
$
ASSIGN SCR1=’nastran_job_xyz.scr1′,TEMP
ASSIGN SCR2=’nastran_job_xyz.scr2′,TEMP
ASSIGN SCR3=’nastran_job_xyz.scr3′,TEMP
$
INIT DBALL LOGICAL=(DBALL1(100GB),DBALL2(100GB),DBALL3(100GB))
$
ASSIGN DBALL1=’nastran_job_xyz.DBALL1′
ASSIGN DBALL2=’nastran_job_xyz.DBALL2′
ASSIGN DBALL3=’nastran_job_xyz.DBALL3′
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

Warum gibt es Limits f√ľr Nastran Datenbankfiles und wie kann ich sie ver√§ndern (NASTRAN Memory Allocation (GALLOC))?

Auf Grund immer gr√∂√üer werdender FE-Modelle (> 1 Mio DOF’s ist mittlerweile durchaus √ľblich) kommt es manchmal zu unerw√ľnschten Programmabst√ľrzen. Diese sind oft auf ein √úberschreiten der zul√§ssigen Dateigr√∂√üe der Nastran Datenbankfiles (DBsets) zur√ľckzuf√ľhren („USER FATAL MESSAGE 1012“ bzw. „USER FATAL MESSAGE 1221“). Daher geben wir nachfolgend eine Kurzbeschreibung an wie diese Limits zustande kommen und wie sie ver√§ndert werden k√∂nnen.

1) Grundsätzliches zu NASTRAN-Datenbankfiles (DBsets)

Generell unterscheidet man zwischen zwei Arten von Datenbankfiles:

permanente¬†(sind f√ľr einen RESTART unbedingt erforderlich):
.DBALL¬†– in dieser Datenbank werden jene DMAP-Datenbl√∂cke[1]¬†permanent gespeichert, die f√ľr einen m√∂gliche nachtr√§gliche Rechnung (Restart) ben√∂tigt werden..MASTER¬†– in dieser Datenbank werden die Namen aller Datenbanken, Datenbanken-Members, deren physikalischen Speicherort, etc. eingetragen.Die permanenten Datenbanken .DBALL und .MASTER sind f√ľr einen RESTART unbedingt erforderlich.
temporäre:
Die temporären Datenbankfiles bestehen aus zwei Teilen:a) LOGICAL Рin diesem werden die temporären Matrizen (Datenblöcke) des DMAP-Moduls gespeichert. Diese Einträge werden in den nachfolgenden Rechnungen benötigt.b) SCR300 Рin diesem werden die Scratch-Daten der FORTRAN- und C-Routinen gespeichert.SCR300 ist ein dynamischer Bereich der während eines Nastran Laufes immer wieder gelöscht wird, während LOGICAL bis zum Ende des Laufes anwächst.

2) Maximal erlaubte Größe der Datenbankfiles (DBsets)

NASTRAN beschr√§nkt per Default die maximal erlaubte Datengr√∂√üe der permanenten (.DBALL) und tempor√§ren (LOGICAL, SCR300) Datenbanken. Die maximalen Werte sind dabei vom Betriebssystem, dem vorhandenen Arbeitsspeicher (MEM) und im Nastran definierten BUFFSIZE abh√§ngig. Der default-Wert von BUFFSIZE betr√§gt 8193, das Maximum von BUFFSIZE ist mit 65537 beschr√§nkt. Zu beachten ist dabei, dass nicht jeder beliebiger Wert f√ľr BUFFSIZE definiert werden darf. Der Wert muss der Gleichung n*(1024)+1¬† entsprechen.

Laut „MSC Nastran 2012.2 Installation and Operation Guide – Table 4-5“ werden folgende BUFFSIZE-Werte empfohlen:

Freiheitsgrade
Degrees of Freedom

BUFFSIZE

DOF < 100000

8193

100000 < DOF < 200000

16385

DOF > 400000

32769

Die maximale erlaubte Größe der .DBALL- und .SCRATCH-Datenbanken in Abhängigkeit vom System, Memory und BUFFSIZE sind folgend zusammengefasst:

Buffsize

Default Maximum .DBALL and .SCRATCH DBset Sizes in GB for Specific BUFFSIZE Values

System

Memory (MEM)

BUFFSIZE

8193

32769

65537

i8/ILP64
(z.B. Windows 64bit)

MEM < 256 MB

7,63 GB

30,52 GB

61,04 GB

256 MB < MEM < 512 MB

15,26 GB

122,07 GB

244,14 GB

MEM > 512 MB

30,52 GB (Default)

244,14 GB

488,28 GB

alle anderen Systeme

(z.B. Windows 32bit)

MEM < 128 MB

7,63 GB

30,52 GB

61,04 GB

128 MB < MEM < 256 MB

15,26 GB

122,07 GB

244,14 GB

MEM > 256 MB

30,52 GB (Default)

244,14 GB

488,28 G

Anmerkung:
Diese maximalen Werte werden, wenn notwendig, ohne R√ľckmeldung von NASTRAN auf den maximalen vom Dateisystem erlaubten Dateigr√∂√üen zur√ľckgesetzt:

FAT 16 2 GB
FAT 32 4 GB
exFAT unlimitiert
NTFS 16 TB
XFS unlimitiert

Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass sich bei den Nastran-Default-Werten (BUFFSIZE = 8193 und MEM > 256 MB) eine Beschr√§nkung der Filegr√∂√üe von 30,52 GB ergibt. Bei den heutzutage immer gr√∂√üer werdenden FE-Modellen (> 1 Mio DOF’s) wird diese Default-Beschr√§nkung √ľberschritten und der Job abgebrochen („USER FATAL MESSAGE 1012“ bzw. „USER FATAL MESSAGE 1221“). Eine Abhilfe liefert das Definieren einer gr√∂√üeren BUFFSIZE z.B. im Nastran-INPUT-File (siehe nachfolgendes Beispiel) oder im Nastran Konfigurationsfile (nast.ncf). Eine weitere M√∂glichkeit ist es die max. Gr√∂√üe der Datenbankfiles direkt festzulegen, siehe hierzu „Direkte Festlegung der max. Gr√∂√üe der Datenbankfiles (DBsets) im INPUT-File“

Beispiel: Definieren der BUFFSIZE im Nastran-Input-File („Executive Control Cards“)

$
NASTRAN BUFFSIZE=32769
$

Anmerkung:
Wenn man nachfolgendem Eintrag im Nastran-Input-File („Executive Control Cards“-Bereich) setzt, wird (falls LOGICAL die maximale Gr√∂√üe erreicht hat) SCR300 f√ľr weitere LOGICAL-Dateneintr√§ge benutzt:

$
NASTRAN SYSTEM(151)=1
$
(Default: NASTRAN SYSTEM(151)=0).

Bitte versuchen Sie zuerst BUFFSIZE zu verändern. Wenn das funktioniert benötigen Sie keine weiteren Informationen.
Ansonsten finden Sie nachfolgend Beispiele zum direkten Festlegen der Größe der Datenbankfiles.

3) Direkte Festlegung der max. Größe der Datenbankfiles (DBsets) im INPUT-File

Mit dem INIT Eintrag im Nastran-Input-File (im „Executive Control Cards“-Bereich) kann die Gr√∂√üe der Datenbanken direkt festgelegt werden, unabh√§ngig von BUFFSIZE.

Beispiel: Mit folgenden Einträgen wird die max. Größe der Datenbanken .DBALL, LOGICAL und SCR300 auf 200GB gesetzt:

$
INIT DBALL LOGICAL=(DBALL(200GB))
INIT SCRATCH LOGICAL=(SCRATCH(200GB)) SCR300=(SCR300(200GB))
$

4) Direkte Festlegung der max. Größe der Datenbankfiles (DBsets) beim Submit

Nastran inputfile sdball=1Tb sscr=1Tb

Vergrößert die .DBALL, LOGICAL und SCR300 auf 1Tb (erlaubte Einheiten: kb,mb,gb,tb)

___________________

[1] MSC Nastran stellt eine Vielzahl an Solution-Sequenzen bereit. Jede dieser Sequenzen besteht aus einer Reihe von DMAP-Statements (Direct Matrix Abstraction Program).

Was ist der Unterschied zwischen RBE2- und RBE3-Elementen?

Ein RBE2-Element ist ein starres Element. Der Referenzpunkt (independent node) gibt die Verschiebung der anderen Knoten (dependent) des Elements vor. Die √ľber das RBE2-Element verbundenen Knoten sind kinematisch so gekoppelt, dass sie keine relativen Verschiebungen und Rotationen zueinander ausf√ľhren.

Werden bei einem RBE2 unterschiedlich steife Anbindungspunkte gewählt, so sind die resultierenden Kräfte an diesen Punkten auch unterschiedlich. Beim RBE3-Element geben die Verschiebungen der angebundenen Knoten (hier jetzt independent nodes) die Verschiebung des Referenzknotens (hier jetzt dependent node) vor. Die Kopplung zueinander erfolgt auf Grund einer gewichteten Interpolationsfunktion und ist von den gewählten Freiheitsgraden abhängig.

Das¬†RBE3-Element¬†f√ľhrt zu keiner k√ľnstlichen Versteifung des Systems. Die Elementknoten k√∂nnen sich zueinander verschieben. Diese Elemente werden daher f√ľr eine gleichm√§√üige Kraft- und Masseneinleitung verwendet. Im Gegensatz zu dem RBE2-Element f√ľhrt eine Verbindung von unterschiedlich steifen Anbindungspunkten trotzdem zu gleichm√§√üigen Kr√§ften an diesen Punkten, entsprechend der Lage zueinander.

Hinweis:
Bei RBE3-Elementen wird ein „Dependent-Node“ (Referenzknoten) und ein oder mehrere Independent-Nodes gew√§hlt. Es ist zu beachten, dass die Freiheitsgrade der „Dependent-Nodes“ bei der FE-Berechnung aus dem Gleichungssystem eliminiert werden. Aus diesem Grund darf der Referenzknoten eines RBE3-Elements nicht Referenzknoten eines weiteren RBE3-Elements sein. Dar√ľber hinaus d√ľrfen auch keine Randbedingungen und „Multipoint Constraints“ auf diesem Referenzknoten definiert sein.

Wie kann ich mehrere Nastran Berechnungen nacheinander starten ("Batch rechnen")?

Nachfolgend finden Sie zwei ZIP-komprimierte Ordner mit Files und Anleitungen f√ľr die Ausf√ľhrung von Nastran, Abaqus und LIMIT im Batch-Modus unter Windows bzw. Linux zum Download.

Batch rechnen f√ľr Windows

Batch rechnen f√ľr Linux

Kann ich eine Nastran-Berechnung auch ohne .DBALL- und .MASTER-Ausgabe starten?

Nein, es wird bei jeder Berechnung ein .DBALL- und .MASTER-File ausgegeben. Da die zwei Output-Files meist gro√üe Datenmengen verursachen, empfiehlt es sich, diese nach Beendigung der Berechnung zu l√∂schen wenn diese nicht mehr ben√∂tigt werden (z.B. kein Restart erforderlich). Durch Starten von Nastran mit dem Parameter¬†’scr=yes‘¬†bzw. durch den Eintrag¬†’scratch=yes‘¬†im Konfigurationsfile, werden nach Beendigung der Berechnung die Datenbank-Files automatisch gel√∂scht.

Beispiel: nastran scratch=yes jid=test.bdf

Welche Nastran Solution Sequences gibt es? Wie lauten die zugehörigen Id's?

Bei MSC Nastran wird in der Regel √ľber Solutions Sequences und nicht wie bei anderen Programmen √ľber die Art der Berechnung (Linear Statik, Beulanalyse,…) gesprochen. Die verwendeten Solution numbers k√∂nnen jedoch den Berechnungsarten zugeordnet werden. Die bekanntesten sind:

SOL 101 … Lineare Statik
SOL 103 … Eigenfrequenzen
SOL 105 … Lineares Beulen
SOL 106 … Nichtlinear oder lineare Statik

Die nichtlineare Berechnung mit SOL106 wurde in den letzten Jahren nach dem Kauf von MARC durch eine neue implizite nichtlineare Berechnung erweitert. Diese heißt jetzt SOL400 und entspricht einer Implementierung des MARC Solvers in MSC Nastran.

Ein Auszug der verwendeten Solution Sequences wird nachfolgend aufgelistet:

SOL Number SOL Name Description
101 SESTATIC Statics with options:
Linear steady state heat transfer.
Alternate reduction.
Inertia relief.
103 SEMODES Normal modes.
105 SEBUCKL Buckling with options:
Static analysis.
Alternate reduction.
Inertia relief.
106 NLSTATIC Nonlinear or linear statics.
107 SEDCEIG Direct complex eigenvalues.
108 SEDFREQ Direct frequency response.
109 SEDTRAN Direct transient response.
110 SEMCEIG Modal complex eigenvalues.
111 SEMFREQ Modal frequency response.
112 SEMTRAN Modal transient response.
114 CYCSTATX Cyclic statics with option:
Alternate reduction.
115 CYCMODE Cyclic normal modes.
116 CYCBUCKL Cyclic buckling.
118 CYCFREQ Cyclic direct frequency response.
128 SENLHARM Nonlinear Harmonic Response.
129 NLTRAN Nonlinear or linear transient response.
144 AESTAT Static aeroelastic response.
145 SEFLUTTR Aerodynamic flutter.
146 SEAERO Aeroelastic response.
153 NLSCSH Static structural and/or steady state heat Transfer analysis with options:
Linear or nonlinear analysis.
159 NLTCSH Transient structural and/or transient heat Transfer analysis with options:
Linear or nonlinear analysis.
190 DBTRANS Database transfer, Output Description (p. 310) in the MSC Nastran Reference Manual.
200 DESOPT Design optimization.
400 NONLIN Nonlinear Static and Implicit Transient Analysis and all linear sequences from statics, modes, frequency, and transient inclusive with perturbation analysis based on previous nonlinear analysis
600 SESTATIC
(see SOL 600,ID,143)
MSC Nastran API into MSC MARC nonlinear
700 NLTRAN
(see SOL 700,ID,163)
Nonlinear Explicit Transient Analysis

Welche Input-File-Parameter sollte man im Nastran Input-File nicht verwenden?

S√§mtliche Parameter stehen im Input (.bdf; .dat) File. Bitte suchen Sie im File nach ‚ÄöPARAM‚Äė

PARAM, AUTOSPC, YES
Damit werden Freiheitsgrade, die im Modell vom Benutzer NICHT definiert wurden, k√ľnstlich festgehalten. AUTOSPC = automatische Single Point Constraints = Automatische Randbedingungen.
Erfahrene User wollen das in der Regel nicht, da damit das Modell k√ľnstlich festgehalten wird.
default = YES
PARAM, BAILOUT,-1
Bitte verwenden Sie diesen Parameter nur in Ausnahmefällen (!). Nastran rechnet hier trotz (nahezu) singulärer Steifigkeitsmatrizen. Die Ergebnisse sind dann oft unrealistisch.
default = 0
PARAM, MAXRATIO,1.E15
MAXRATIO ist eigentlich der Kehrwert von BAILOUT. Ein MAXRATIO von z.B 1.E15 bedeutet, dass Sie Singularitäten / Mechanismen rechnen; dies in aller Regel ungewollt.
default = 1.E5

Was ist der Unterschied zwischen einem .bdf- und einem .dat-Input-File?

Nastran an sich macht keinen Unterschied zwischen der Endung .bdf und .dat. Die Endung .bdf steht f√ľr „Bulk Data Input“ oder vereinfacht DATA Deck (.dat). Streng genommen stehen im .bdf-File nur die Eintr√§ge der Bulk Data Section (Knoten, Elemente, Kr√§fte, etc.), im Gegensatz zum .dat-File, in dem der gesamte Input steht. Jedoch wird auch h√§ufig der gesamte Input in das .bdf-File geschrieben (der Nastran-Job rechnet auch so).

Wie kann ich die Größe der Output-Files verringern?

Nastran erzeugt in der Regel drei Filetypen, die große Files ergeben können:

.DBALL / .MASTER
Mehr Infos
.op2 / .xdb
Die Ergebnisfiles, in die man die Ergebnisse schreibt die man haben möchte.
.f06
Dieses File gibt alle von Nastran angegebenen *WARNING* und *FATAL* Meldungen an und wird daher in der Regel als Erstes zur Fehlersuche verwendet.

Im .f06-File ist eine sinnvolle Dateigröße daher besonders hilfreich um ein (rasches) Editieren zu ermöglichen!

Als default-Einstellung werden beim Nastran-Output folgende Parameter in der Case Control Section gesetzt:

STRESS(SORT1,PRINT,REAL,VONMISES,CENTER)=ALL

Dabei bewirkt der Parameter PRINT, dass die Spannungswerte auch in das .f06-File geschrieben werden. Grundsätzlich ist das jedoch nicht notwendig. Das Setzen des Parameters PLOT anstatt PRINT bewirkt, dass die Spannungswerte nicht in das .f06-File geschrieben werden. Dies bewirkt eine deutliche Verringerung der Datengröße der Output-Files.

Beispiel:
STRESS(SORT1,PLOT,REAL,VONMISES,CENTER)=ALL

Der Eintrag „ECHO,NONE“ in der Case Control Section bewirkt, dass keine Kopie der Bulk Data Section in das .f06-Output-File geschrieben wird und vermindert so die Datengr√∂√üe.

Der Eintrag¬†„AUTOSPC (NOZERO)=YES“¬†bewirkt, dass die Knoten mit einem Steifigkeitsverh√§ltnis = 0 (GPST = Grid Point Singularity Table = 0) nicht in das .f06-Output-File geschrieben wird und vermindert so die Datengr√∂√üe.

Wie ist das Nastran Input-File aufgebaut?

Das Nastran Input-File besteht aus f√ľnf Abschnitten:

Nastran Statement (optional)
Hier können die Standardsystemparameter geändert werden.
z.B. Buffergröße, Größe des Hauptspeichers, etc.
File Manager Section (optional)
Hier k√∂nnen ext. Dateien, Datenbanken etc. zugewiesen werden (z.B. f√ľr Restart notwendig)
Executive Control Section (erforderlich)
ID A,B (erster Eintrag in Executive Control Section, optional)
Definition der SOLUTION SEQUENCE mittels¬†SOL ‚Id‘
Definition von Solution-Modificationen, Systemdiagnosen, Zeitdefinitionen, etc.CEND (beendet die Executive Section und definiert den Beginn der Case Control Section)
Case Control Section (erforderlich)
Definition der Lastf√§lle (SUBCASE,…)
Definition der Ausgabe (.op2, .f06,…) etc.
Bulk Data Section (erforderlich)
BEGIN BULK (beendet die Case Control Section und definiert den Beginn der Bulk Data Section)
Definition des FE-Netzes (Knoten, Elemente)
Definition von Properties, Material, etc.
Definition von Lasten, Randbedingungen, Zwangsbedingungen, etc.(Reihenfolge der Bulk Data Einträge ist beliebig)
ENDDATA (Letzter Eintrag im Input File)

Anwendungsbeispiel:

$ NASTRAN input file created by the Patran 2012.2 64-Bit input file
$ translator on June      20, 2013 at 10:59:04.
$ Direct Text Input for Nastran System Cell Section $$$ BEGIN NASTRAN STATEMENT
$ Direct Text Input for File Management Section $$$ BEGIN FILE MANAGER SECTION
$ Direct Text Input for Executive Control
$ Linear Static Analysis, Database $$$ BEGIN EXECUTIVE CONTROL SECTION
SOL 101
CEND
$ Direct Text Input for Global Case Control Data $$$ BEGIN CASE CONTROL SECTION
TITLE = MSC.Nastran job created on 10-May-13 at 14:45:50
ECHO = NONE
SUBCASE 1
SUBTITLE=Load_Case_0
SPC = 2
LOAD = 2
DISPLACEMENT(PLOT,SORT1,REAL)=ALL
SPCFORCES(PLOT,SORT1,REAL)=ALL
STRESS(PLOT,SORT1,REAL,VONMISES,BILIN)=ALL
FORCE(PLOT,SORT1,REAL,BILIN)=ALL
$ Direct Text Input for this Subcase
BEGIN BULK $$$ BEGIN BULK DATA SECTION
$ Direct Text Input for Bulk Data
PARAM,GRDPNT,1
PARAM    POST    0
PARAM   PRTMAXIM YES
$ Elements and Element Properties for region : Al_7020_100x60x4_Side_Fra
$ me
PBEAML   1       5               BOX
60.     100.    4.      4.
$ Pset: „Al_7020_100x60x4_Side_Frame“ will be imported as: „pbeaml.1“
CBEAM    1       1       1       2      1.       0.     1.
CBEAM    2       1       2       3      1.       0.     1.

$ Elements and Element Properties for region : Al_5754_Sh_2_Cabin_Front_
$ Skirt
PSHELL   16      6      2.       6               6
$ Pset: „Al_5754_Sh_2_Cabin_Front_Skirt“ will be imported as:
$ „pshell.16“
CQUAD4   99754   16      133808  133807  133839  133840
CQUAD4   99755   16      133809  133808  133840  133841

$ Nodes of the Entire Model
GRID     1              2078.   -1269.5 154.9998
GRID     2              2078.   -1269.5 135.6248

$ Gravity Loading of Load Set : Accel_Buffer_Upper Station
GRAV     60      0      1121.35 -.940831 0.     .338877
$ Referenced Coordinate Frames
ENDDATA 4120f8b6

Wie kann ich eine Nastran Berechnung mit mehreren CPU's starten ("parallel rechnen")?

Um mit MSC Nastran parallel rechnen zu können, muss man zwischen SMP und DMP Analyse unterscheiden:

SMP = Shared Memory Parallel
Es wird auf einem Rechner mit mehreren Cores und einem Memory (gemeinsam f√ľr alle Cores) gerechnet. Ein SMP-Job auf einer CPU mit vier Cores ist ansteuerbar mit:

nastran jobname.bdf parallel=4
nastran jobname.bdf smp=4 

Nastran parallel

DMP = Distributed Memory Parallel
Es wird auf mehreren Rechnern mit (jeweils mehreren) Cores gerechnet. Jeder Rechner hat sein eigenes Memory (verteiltes Memory). Ein DMP-Job auf vier Rechnern mit jeweils einer CPU / einem Core ist ansteuerbar mit:

nastran jobname.bdf dmp=4, hosts=host1:host2:host3:host4

Nastran Translation Parameters

Welche Input File Parameter kann / soll ich zur Modellkontrolle und zum Debugging verwenden?

Executive Control Section:

GEOMCHECK SUMMARY
Testet die Geometrie des FE-Netzes und erstellt einen Bericht im .f06-File, wenn Elemente gefunden werden, die die Qualit√§tsbedingungen nicht erf√ľllen. Hier k√∂nnen auch vom Default abweichende Toleranzparameter angegeben werden.
Suchbegriff: „E L E M E N T¬†¬† G E O M E T R Y¬†¬† T E S T¬†¬† R E S U L T S¬†¬† S U M M A R Y“

Case Control Section:

NLOPRM OUTCTRL=(STD,INTERM) NLDBG=ADVDBG,N3DMED
Nonlinear Debug Output Control Parameters f√ľr SOL400.
OUTCTRL: Ausgabe eines .op2-Files mit reduzierten Informationen f√ľr jedes konvergierte Inkrement, dessen Output im NLSTEP Parameter angefordert wird („INTOUT = 0“ f√ľr alle Inkremente)
NLDBG: Ausgabe wichtiger Debug-Informationen zur Konvergenz- und Kontaktkontrolle im .f06-File

GROUNDCHECK(SET=(G,N,N+AUTOSPC), DATAREC=YES, (RTHRESH=0.95)) = YES
Test auf ungewollte Zwangsbedingungen und schlecht konditionierte Steifigkeitsmatrix.
Schreibt f√ľr die definierten DOF-Sets (G-SET und N-SET) je eine Tabelle mit dem Ergebnis ins .f06-File. Bei einem Versagen des Checks (FAIL) werden die Knoten mit den h√∂chsten Grounding Forces ausgegeben.
Suchbegriff: „PASS/FAIL“

FEMCHECK = ALL
F√ľr SOL101 und SOL400 vor allem zum Check der RBE3-Elemente (Freie Independent-Knoten).
Suchbegriff: „FmChkRBp“

AUTOSPC(RESIDUAL,NOPRINT,PUNCH,MPC,NOZERO) = YES
Mit dem Befehl AUTOSPC = YES werden singul√§re oder nahezu singul√§re Freiheitsgrade automatisch gesperrt. Wir empfehlen, immer AUTOSPC = NO zu setzen, da sonst Fehler im Modell kaschiert werden. Ausschlie√ülich f√ľr Debug-Zwecke sollte AUTOSPC(…) = YES gesetzt werden. Das dabei erzeugte PUNCH-File mit einem SPC-Set (ID 999) kann zum Auffinden von singul√§ren DOFs in den Preprocessor (Patran, Hypermesh,‚Ķ) eingelesen werden.

Welche Case Control Commands und Bulk Data Entries benötige ich zur Definition eines Kontakts?

Case Control Section:

BCONTACT = 0
Erzeugung des initialen Kontaktstatus, z.B. f√ľr stress-free initial contact (BCONPRG: ICOORD = 1) oder vorgespannte Verbindungen (z.B. Presspassung).

SUBCASE 10
SPC = …
LOAD = …
NLSTEP = …
BCONTACT = xxx
Zuweisung der Kontaktgruppe xxx zu einem bestimmten SUBCASE. Zu jedem SUBCASE kann eine neue / andere Kontaktgruppe zugewiesen werden. F√ľr jedes BCONTACT-Statement muss ein BCTABL1 mit der entsprechenden ID (0, xxx) in der Bulk Data Section erstellt werden.

Bulk Data Section:

BCPARA 0 … …
BCPARA 10 … …
Definition der globalen Kontaktparameter f√ľr alle Kontakte eines SUBCASE (z.B. ID 10) oder f√ľr alle SUBCASEs (ID 0). Wichtige Parameter sind z.B. FTYPE, NLGLUE und METHOD.

BCTABL1 0       8001 …
BCTABL1 xxx    8001 …
Kontaktgruppe mit ID 0 f√ľr initialen Kontaktstatus bzw. xxx f√ľr den jeweiligen SUBCASE. Angabe aller zu ber√ľcksichtigenden Kontaktpaarungen. F√ľr jede Kontaktpaarung muss ein BCONECT mit der entsprechenden ID (z.B. 8001) erstellt werden.

BCONECT 8001    3001    3002    1001    1002
Kontaktpaarung mit Angabe der lokalen Kontaktparameter BCONPRG (z.B. ID 3001) und BCONPRP (z.B. ID 3002) sowie der Kontaktkörper BCBODY1 (z.B. ID 1001 und 1002).

BCONPRG  3001            IGLUE   x       ISEARCH 0      ICOORD  0
Geometrische Contact Properties. Wichtige Parameter sind z.B. ICOORD, IGLUE, COPTS und COPTM

BCONPRP     3002        FRIC         0.1
Physikalische Contact Properties, Wichtig zur Definition des Reibbeiwerts FRIC

BCBODY1 1001            3D      DEFORM  2001
BCBODY1 1002            3D      DEFORM  2002
Definition der Kontaktkörper mit Dimension (2D/3D), Verhalten (Deformable/Ridig) und der Kontaktregion mittels BCPROP oder BSURF

BCPROP  2001    360
Zuweisung der Property von Bauteilen zu einer Kontaktregion. Achtung: Alle Bauteile mit dieser Property sind damit Teil der Kontaktregion (z.B. bei einer PSHELL f√ľr alle Bleche mit Dicke 10mm)!

BSURF  2002    … …
Zuweisung einzelner Elemente zu einer Kontaktregion.

Wie definiere ich RBE3-Elemente bei Symmetrien richtig?

Die Einleitung einer Last erfolgt bei symmetrischen Modellen intuitiv in der Symmetrie-Achse. Wird eine Last aber mittels RBE3-Element eingeleitet, so kann diese Modellierung zu falschen Ergebnissen f√ľhren. Es wird daher empfohlen, den Dependent-Node des RBE3-Elements immer an der automatisch generierten Position zu belassen. Weiterf√ľhrende Informationen sind dem PDF zu entnehmen.

Ansprechperson

Dr. Wolfgang Krach

+43 1 974 89 91-11