IPI分析(源点动刚度分析)与python解析punch文件

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    IPI分析：源点导纳（InputPoint Inertance）分析。

    在一定频率范围内通过在加载点施加单位力作为输入激励，同时将该点作为响应点，测得该点在该频率范围内的加速度作为输出响应，单位为(mm/s2)/N。用于考察该点的局部动刚度。

    使用IPI分析考察的主要是接附点, 所谓接附点即柔性连接的位置, 如橡胶衬套, 液压悬置等. 这些柔性连接部件的刚度要远小于两侧的被连接结构, 可阻断两侧结构振动的传递. 而采用螺栓, 铆钉等刚性连接的连接点则不属于接附点, 不能采用IPI分析法对其进行评价.

hypermesh前处理

平均动刚度计算

    从计算公式可以看出, 平均动刚度求解关键就在于求出加速度响应曲线下方的面积, 尽管可以通过后处理软件得到该值, 但是如果关注点和关注的频率区间较多, 还是相当繁琐的.

punch文件解析

Nastran计算结果文件(.pch):
解析特点:
文件可以根据工况进行分块, 每个工况都有如下公共字段:
$TITLE   =   (OS 2019)
$SUBTITLE=
$LABEL   = 1000001:+Y
$ACCELERATION
$MAGNITUDE-PHASE OUTPUT
$SUBCASE ID =           2
$POINT ID =     1000001
结果的存储方式:
4.830000E+02 G      2.144843E+03      2.638906E+02      5.119180E+02
激励频率     分隔符  x方向             y方向             z方向

解析方法:
逐行读取文件,
1.在遇见$POINT ID时, 新建一个字典, 以$LABEL为Key值

2.根据$LABEL中标识的方向, 选择获取哪一个方向的结果

3.逐行存入字典中
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平均动刚度求解

    将数据提取出来后, 再进行计算就比较简单了, 定义关注的频率范围, 然后对响应曲线进行过滤, 就可以得到关注频率范围内的响应了, 关键在于使用numpy.trapz求解加速度曲线的定积分值(即曲线下面积). 

    如果需要了解具体响应曲线图, 则可以考虑使用可视化技术进行绘图, 我这里使用的plotly进行的可视化设计, 并在图上标记出了相应的平均动刚度值.

由于作者水平有限, 如有谬误, 希望留言指正.