动态设计分析方法DDAM介绍及应用.pdf

动态设计分析方法 DDAM 介绍及应用 李增刚 （北京诺思多维科技有限公司，forengineer@126.com） 摘 要： DDAM 在水面战舰和水下潜艇的抗冲击计算中有着广泛的应用，本文 着重介绍了 DDAM 的概念，以及在 NEi Nastran 中如何进行 DDAM 计算，并提 供了进行 DDAM 分析的详细步骤，以及对计算结果的统计信息的说明。 关键词：DDAM NEi Nastran 冲击响应 1 DDAM 概念 DDAM(Dynamic Design Analysis Method,动态设计分析方法)是美国海军广泛 使用的基于冲击谱的响应分析方法。二战中大量战舰在非接触式爆炸冲击作用下 失去战斗力。现代舰船设计时，都应该进行抗冲击试验，对于不能进行抗冲击试 验的设备应进行有限元动态设计 DDAM，以检验设备的抗冲击能力。DDAM 计 算方法是先计算出结构的某些阶模态阵型和模态质量，将这些模态进行响应计 算，得到每阶模态的响应，然后将每阶模态的响应按照某种规则进行合成，得到 总的响应。DDAM 分析的输入激励是由美国海军在进行了大量的实验基础上总 结出来的经验公式，输入加速度 Aa 和速度Va 见表 1，它根据设备安装在舰船或 潜艇的位置不同而有所不同。 我国国军标 GJB1060.1-91 规定了 DDAM 输入公式中的系数和常数。根据输 入，可以得到各阶模态的响应，然后将各阶模态进行合成，得到总的响应，模态 合成的方法有三种，绝对值求和（Absolute Sum，ABS）、平方和之平方根（Square Root Sum of Squares, SRSS）和美国海军研究实验室求和（NRL Sum, NRL），三 种合成方法如下： 最常用的是 NRL 方法。 2 如何进行 DDAM 计算 在 NEi Nastran 中进行 DDAM 计算非常简便，首先用前处理软件建立有限元 模型(材料、属性、单元)，然后输出一个进行模态计算的工况(SOL 103)，得到提 交给 Nastran 进行模态计算的 Bulk Data File。最后用记事本或者写字板打开 Bulk Data File，在工况控制部分添加如下一行： DDAM=1 DDAM 等号后面为整数，需要和 DDAMDAT 数据卡片中得 SID 对应起来。 在 Bulk Data 部分添加如下的数据卡片： 各部分的说明如下： SID 是 DDAMDAT 数据卡的编号，必须为整数，如果在工况控制部分 DDAM 等号后面为 1，那么 SID 取 1 即可。VF1、VF2、VF3 是前面公式中的速度系数， AF1、AF2 和 AF3 是前面公式中的加速度系数， AA、AB、AC 和 AD 是权重系 数，以上系数可以在国军标 GJB1060.1-91 查到；STYPE 可以取 SURFACE 和 SUBMARG，是指水面战舰还是水下潜艇，LTYPE 是指设备安装的位置，可以 取 DECK、HULL 和 SHELL；DIRSEQ 是指冲击方向，取 1，2 和 3，如果不输 入，默认值为 123；FADIR 是指前后方向，从 1,2,3 中取一个，默认为 1，VDIR 是指垂直方向，从