Nastran In-CAD的元素簡介

Nastran In-CAD中的元素可以依維度分為以下三種:

1D的樑、柱

例如如下圖示有固定斷面形狀的結構體，可以找出斷面的形狀中心並且形成一條通過整段結構的中心軸，斷面形狀則包括面積 、二次慣性矩以及極性慣性矩，分別可以用來計算軸向拉壓與側向彎曲及扭轉的變形跟應力

當結構可以以中心軸跟斷面性質來代替時，結構體就可以改用以下圖示的A到B線條來代替:

這種樑元素兩個端點上都具備有6個自由度可以用來計算變形與傳遞力量。

如此一來就可以大幅簡化模擬分析所需要的實體元素數量(節省記憶體與計算時間)

在以樑柱結構為主的土木建築經常會使用這種元素來進行模擬

2D的薄殼

類似的情況也可以同樣是用在具備等厚度的殼狀結構，通常會取結構的中間面並定義厚度，有三邊形跟四邊形兩種形狀，如下圖示:

兩種都另外有二階元素可以提供具有曲度的幾何更精確的計算

3D的實體

最後是可以用在沒有特定厚度或斷面形狀的一般立體結構件的四面體立體元素，如下圖示 :

也是有二階元素可以選擇，如下圖示 :

四面體元素在節點上只有平移的自由度，在使用上如果有接到1D或2D元素時要小心。

三種不同元素的使用上各有其特性要注意，用的好，計算速度快又可以兼顧準確性。

相關圖片來自Autodesk Nastran In-CAD說明網頁