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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
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