直接矩陣輸入法（DMIG）在大型有限元模型拆分中的應(yīng)用

江 鵬

（洪都航空工業(yè)集團(tuán)，南昌330024）

1 DMIG簡介及理論依據(jù)

1.1 DMIG簡介

當(dāng)需要單獨(dú)分析結(jié)構(gòu)的某一零部件時(shí)，通常我們會(huì)通過直接約束邊界（邊界節(jié)點(diǎn)簡支或固支）或添加過渡段的方法來模擬零部件的邊界支持。在沒有經(jīng)過驗(yàn)證的情況下，使用這兩種方法來模擬邊界支持是存在風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)檫@兩種方法都不能準(zhǔn)確還原原始結(jié)構(gòu)對(duì)零部件的支持。為了獲得更精確的結(jié)果，我們需要使用DMIG法來模擬零部件的邊界支持。

DMIG可以將該零部件以外結(jié)構(gòu)的模型信息以等價(jià)矩陣的形式輸入到該零部件的Nastran計(jì)算文件當(dāng)中，從而使該零部件獲得與其在總體有限元模型中同樣精確的邊界支持。

為了方便說明問題，下面我們將總體有限元模型中需要單獨(dú)分析的零部件簡稱為保留結(jié)構(gòu)，零部件以外的結(jié)構(gòu)稱為去除結(jié)構(gòu)。

1.2 適用范圍

在結(jié)構(gòu)有限元模型的靜強(qiáng)度分析中，DMIG主要用于模型的拆分，具體應(yīng)用主要包含以下三方面：

1）轉(zhuǎn)包設(shè)計(jì)，對(duì)于中大型飛機(jī)，由于各零部件（機(jī)身、機(jī)翼尾翼、系統(tǒng)）設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)或設(shè)計(jì)承包商不同，主供應(yīng)商往往需要將飛機(jī)有限元模型按零部件分塊，然后分發(fā)給相應(yīng)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)或承包商，這就需要為各零部件模型提供能準(zhǔn)確反映邊界支持的剛度和載荷矩陣，以提高零部件在連接區(qū)附近的設(shè)計(jì)精度。

2）設(shè)計(jì)協(xié)助，如設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在某局部結(jié)構(gòu)的分析過程中遇到問題，需要尋求其他設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)或研究機(jī)構(gòu)協(xié)助時(shí)，出于商業(yè)或更高等級(jí)的保密需要，可以只提供給協(xié)助方局部結(jié)構(gòu)的模型和局部結(jié)構(gòu)界面節(jié)點(diǎn)的剛度和載荷矩陣。……