多级外部超单元技术
超单元技术在工程分析中有着广泛的应用价值，是求解大型问题一种十分有效的手段。该技术是将复杂的装配体结构分成若干个不同的部件，每个部件被看作一个超单元，每个超单元可以进行单独的建模计算，计算后通过界面节点组合成整体结构，并对整体结构进行分析评估。应用超单元技术工程师可以仅对那些受影响大的关键性部件进行模型修改和重新计算，进而避免了总体模型修改和重新计算所带来的庞大工作量，从而使分析过程更经济、更高效。
航天器结构就是有着高度集成的附件装配结构，并且其组成部件或装置往往都是由不同的专门研制单位分别负责完成，运用整体有限元技术在理论上虽然可以完成航天器结构的分析和预示, 但这往往需要对由某些专门研制单位完成的部件或装置进行重复性建模，并且整体模型装配后将非常庞大（自由度数甚至超过1000万个）, 分析过程要占用较大的硬盘空间和运算时间，同时由于模型规模庞大, 增加了建模的复杂性和错误发生的概率，如果可以灵活运用超单元技术，不仅可以显著降低模型计算规模，避免个别部件的重复性建模，较大地提高工作效率，而且可以同样精确地分析和预示部件及整体结构的静、动态特性，满足工程上的精度要求。
外部超单元法是指在当前计算之外已经生成超单元矩阵，后期计算是将生成的超单元矩阵调用到当前模型中进行。例如，卫星与火箭的设计从属于两个不同的单位，当需要实现星箭耦合时，多采用外部超单元技术，将卫星装配于火箭之上。但是卫星的结构复杂，又包含很多第三方单位提供的设备产品，例如天线、电子设备、控制设备等，卫星与天线、电子/控制设备装配完成后再与火箭装配，该装配过程就是通常所说的多级超单元装配。
航天器装配结构图
下面通过一个简化模型来介绍如何实现多级外部超单元装配，模型如下图所示，模型由SE100、SE200、SE300以及残余结构构成，其中SE100和SE200与SE300相连接，SE300与残余结构相连接。
多级外部超单元装配与单级外部超单元装配方法相似，仅需注意应该从最上级超单元开始装配，逐级装配至最后一级及残余结构。同样使用命令Extseout，控制生成超单元矩阵。
Extseout[(Stiffness Mass Damping K4damp Loads Fscoup
Asmbulk[={Man/Manq/Auto}] Extbulk Extid=seid Dmigsfix={ccc/Extid}
{Matdb or Matrixdb/Dmigdb/Dmigop2=unit/Dmigpch/matop4=unit}
简化结构模型
其中，Stiffness~Fscoup为输出的刚度阵、质量阵、阻尼阵等，默认为输出所有阵；Asmbulk为模型组装形式：手动、自动等；Extbulk输出超单元模型数据，用于Matop4和Dmigpch输出格式，结果存于pch结尾文件中；Extid为输出的超单元编号；Dmigsfix为Dmigpch格式输出时超单元矩阵默认文件名后缀。
生成结果中含pch和asm两个ASCII文件。asm文件含有装配信息，如手动连接中，超单元和主模型中节点连接对应关系，超单元编号，超单元连接节点位置等，在自动连接中可以省略。pch含有装配的主要信息：边界点信息、超单元编号、Plotel、Aset、Spoint和Dmig格式的刚度、质量等矩阵数据。OP4格式输出文件和dmigpch差不多，主要区别是将Dmigpch格式的pch文件中的矩阵内容另存为一个文件，文件名由Assign命令在生成文件中确定，如果不输入该项，计算机会给出默认名的二进制文件，如fort.101。Dmigpch矩阵为单精度，Op4文件默认为3E22.15的双精度，要生成ASCII形式，只需在Assign命令中增加一控制参数Formatted。如
ASSIGN OUTPUT4=’extse10_op4’ UNIT=25 DELETE FORMATTED
EXTSEOUT (ASMBULK EXTID = 10 MATOP4 = 25)
SE100模型计算数据：
SE200模型计算数据：
SE300模型计算数据：
残余结构模型数据：
。。。 。。。
1、超单元采用静态凝聚或者动态凝聚，把结构的刚度和质量转换为相对于ASET节点集合的刚度矩阵质量矩阵。对外的接口只有ASET节点。计算剩余结构时，外部超单元作为直接矩阵输入，不包含具体的单元，节点只有ASET中的节点。2、是的。 请教下：
1）计算se100，se200，se300时候，模型的单元是否只包括相应的部分，别的不参与计算。剩余结构计算时，是否只包括剩余结构的网格。
2）se300是否为se100和se200的更高一级的超单元。 hackercountry 发表于 2017-5-18 23:02
请教下：
1）计算se100，se200，se300时候，模型的单元是否只包括相应的部分，别的不参与计算。剩余结构计 ...
回复见楼上 厉害！！！！！ 自从MD nastran R3开始，引入了一种频率响应函数（FRF）类型的装配体，这也是属于超单元的一种吧。但是这方面的资料很少，帮助文档中也找不到该方面的资料和例子。在MSC官网，有个webinar： FRF, FBA and TPA Capability in MSC Nastran.但是这个需要会员才能查看，楼主应该是MSC公司的，请问能否帮忙下载下该资料，网址：https://simcompanion.mscsoftware.com/infocenter/index?page=content&id=WM101。谢谢啦！ 版主大大，请教一个问题，
1.在残余模型计算中assign inputop2之后，还要include asm和pch?而SE300模型计算的时候不用include asm和pch文件？
2.为啥include asm 和pch之后，还要assign inputop2文件？ 请问大神，超单元计算完成后，想使用残余结构的数据重新计算se100的力学特性改怎么操作啊 厉害，太厉害了 本帖最后由 nulixuexi 于 2018-6-1 13:32 编辑
版主,正好在学习超单元相关,有个问题点不明白,想请教一下
简单说,就是帮助里提到,按照静力缩聚的方式处理动力学方程,对于刚度矩阵的处理是不准确的
并且帮助里给出了用静力方法推导的缩聚质量阵,
我也按照这个思路推导了一下,但是我得到的缩聚后的质量阵与帮助里的不一样
想请教下版主,帮助里的式子是怎么得到的?
残余结构应用多个超单元，不能计算，总是说第二个超单元的 super字段只能定义在begin bulk section 残余结构引入超单元时，计算后，结果能显示残余结构和超单元的结果吗？ yfh1984 发表于 2017-8-15 18:47
自从MD nastran R3开始，引入了一种频率响应函数（FRF）类型的装配体，这也是属于超单元的一种吧。但是这方 ...
frf 装配体的操作明白了吗 这个超单元难不难
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