Patran/Nastran含刚性位移静力分析（惯性释放）

1. 问题描述

在静力学分析 计算中，不允许有刚性位移 的，但在现实中有些模型是有刚性位移的，例如飞行中的飞机、行驶中的汽车以及按照预定轨道飞行的卫星等都有刚性位移。那么对于这一类问题而言，由于存在刚性位移，那么有限元模型 的刚度矩阵 就是奇异的，要解决这类物体的静力学计算问题，就需要用到惯性释放 。即针对有刚性位移的物体上添加惯性力，用惯性力来抵抗主动力 ，则物体仍处于静平衡中。

1. 案例介绍

模拟太空中，宇航员用手指顶着一块板（或一张纸）的中心往前移动时，这快板的变形，假设宇航员施加的力为10N，板的尺寸为300mm*300mm，厚度为1mm。

1. 分析过程
2. 建立几何模型

1. 划分网格

1. 定义单元属性

材料已在建模环境中默认配置了材料铝，具体配置请详见前期文章《patran初始化设置》。

1. 施加载荷

1. 定义载荷工况

1. 分析求解设置

1. 分析结果

1. 位移结果

1. 应力结果
2. 结果讨论

由分析结果给出了太空中一块板中心受到持续载荷作用时，板的变形形状以及应力分布。实际上，在地面状态（即考虑地面重力作用时）的板的变形依然类似，感兴趣的小伙伴可以试试。

1. 小结

上面的案例采用惯性释放的方法，计算了无约束（含刚性位移时）情况下结构的线性静力问题，与常规线性静力分析相比，只需在模型数据段增加语句：param,inrel,-2。

PS：上面分析给出了板的变形和应力，倘若要知道板各个位置的加速度，该如何计算呢，要知道静力分析中可是不能输出加速度的，且关注后续。

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