Nastran计算的几点经验总结

最近完成了一个有限元模型的计算分析，模型有10余万个自由度，对于静分析来说，其实也不算大模型，但对于超过5000个时间步的时域分析来说，因为要输出所有的节点和单元信息，比如位移、速度、加速度和应力等，鉴于输出的结果文件非常大，故认为它是大模型了。
在这里写几个模型分析中遇到的问题及相应的解决办法与大家分享，这些问题主要是由计算规模引起的。
主要问题包括： 数据库溢出， F06文件过大， 局部坐标下建立MPC等。
主要Fatal Msg编号： 1221， 1012， 6062。
一、Scratch DBset 不够用，计算非正常终止
f06文件的错误提示（一）：
*** USER FATAL MESSAGE 1221(GALLOC)
THE PARTITION OF THE SCRATCH DBSET USED FOR DMAP-SCRATCH DATABLOCKS IS FULL.
USER INFORMATION: THE DMAP SCRATCH PARTITION WILL NOT SPILL INTO THE 300-SCRATCH PARTITION.
USER ACTION: 1.SET NASTRAN SYSTEM(151)=1, OR
2.INCREASE THE NUMBER OF MEMBERS, AND/OR THEIR MAXIMUM SIZE, FOR THE SCRATCH DBSET ON-THE "INIT" STATEMENT.
说明：
临时性数据库SCRATCH DBSET 满了，需要扩展该数据库规模以满足存储需求。而且数据库300-SCRATCH 的空间没有让数据库SCRATCH DBSET共享。
解决方法（一）：
在rcf文件中添加：
SYSTEM(151)=1
使数据库300-SCRATCH的空间能让让数据库SCRATCH DBSET 分享。若还不能解决此问题，则计算非正常终止，出现
f06文件的错误提示（二）：
*** USER FATAL MESSAGE 1012(GALLOC)
DBSET SCRATCH IS FULL AND TO BE EXPANDED.
USER ACTION: SEE THE MSC.NASTRAN INSTALLATION AND OPERATIONS GUIDE OR TAN 4893 ON THE MSC.WEB FOR METHOD TO MAKE LARGE DATABASE.
说明：
临时性数据库DBSET SCRATCH满了，需要扩充该数据库规模以满足存储需求。
解决方法（二）：
再在输入文件(BDF文件)的文件管理段(file management section,FMS)中添加：
INIT SCRATCH LOGICAL=(SCR1(300000)),
SCR300=(SCRA(300000))
用以重新设置SCRATCH DBset的大小，其中的300000可以根据情况改成其它合适的数字，然后重启动(restart)计算。
注意，不能单独采用EXPAND卡片来扩充Scratch DBset，因为Scratch DBset为临时性的，这与下文的DBALL不同。
二、DBALL DBset不够用，计算非正常结束
f06文件的错误提示：
*** USER FATAL MESSAGE 1012 (GALLOC)
DBSET DBALL IS FULL AND NEEDS TO BE EXPANDED.
USER ACTION: SEE THE MSC.NASTRAN INSTALLATION AND OPERATIONS GUIDE OR TAN 4893 ON THE MSC WEB SITE FOR METHODS TO MAKE LARGER DATABASES.
说明：
永久性数据库DBSET DBALL满了，需要扩充该数据库规模以满足存储需求。
解决方法（一）
在输入文件(BDF文件)的FMS中添加EXPAND卡片，扩充 DBALL DBset：
RESTART VERSION=1,KEEP
ASSIGN MASTER='jobx.MASTER'
EXPAND DBALL LOGICAL = (ADDB1(500000))
INIT SCRATCH LOGICAL=(SCR1(300000)),
SCR300=(SCRA(300000))
……
用以扩充DBALL DBset的大小，加粗字体的EXPAND卡片中的500000可以改为其它合适的数值，然后重启动计算。
解决方法（二）：
在输入文件(BDF文件)的FMS中添加：
INIT MASTER LOGICAL=(MASTER(5000))
INIT DBALL LOGICAL=(DBALL(3000000))
INIT SCRATCH LOGICAL=(SCR1(3000000)),
SCR300=(SCRA(3000000))
用以重新设置DBALL DBset的大小，加粗字体的3000000可以改为其它合适的值，然后重新计算。
三、f06文件过大，达到40GB，根本没法打开查看
f06没法用记事本、写字板打开，即使能用其它软件打开，也很慢，严重影响对计算情况的掌握。解决思路是取消打印节点和单元的各种输出量，这只要在输入文件中相关的输出量卡片加入 plot选项即可。
比如取消位移的打印：
未取消打印之前：DISPLACEMENT(SORT2,REAL)=ALL
取消打印之后：DISPLACEMENT(PLOT,SORT2,REAL)=ALL
四、XDB文件容量不够，计算非正常结束
f06文件的错误提示：
*** SYSTEM FATAL MESSAGE 6062 (DBC)
*** DIOMSG ERROR MESSAGE 6 FROM SUBROUTINE WRTLST
OVERFLOW OF DICTIONARY PRIMARY INDEX FOR DATA BASE UNIT 1.
说明：
预设置的XDB文件大小规模不够，不能将结果完全输出。
解决方法（一）
在输入文件(BDF文件)的FMS中添加：
ASSIGN DBC='XXX.xdb',RECL=32768,UNIT=40,DELETE
用以增大XDB文件的容量，其中的RECL,UNIT值可以按需要修改。之后重新提交运算。
解决方法（二）
将输入文件(BDF文件)数据段中的
PARAM POST 0
改为
PARAM POST -1
即把输出文件从原来的XDB类型改为OP2类型。不过，对于超大的OP2文件，Patran有可能连接不成功，所以不推荐使用方法(二)。
五、计算非正常结束后，修改bdf文件，并在提交计算时希望在已有的计算结果上接着之前的计算结果算，而不必从头开始，大大计算节省时间，可 使用restart。参见附件文档。
另外，
1）在输出应力时，Patran(2007r2)中不能设置同时输出von Mises应力和Max Shear应力，若需要同时输出，要在输入文件的工况控制段中保证下面两个卡片同时存在：
STRESS(PLOT,SORT2,REAL,MAXS,BILIN)=ALL
STRESS(PLOT,SORT2,REAL,VONMISES,BILIN)=ALL
2）在建模中遇到了在局部坐标系下建立MPC的问题
3）附件文档（含图片）对上述几点做了必要的补充。