AUTOSPC

Le paramètre AUTOSPC permet de bloquer automatiquement les ddl non alimentés en raideur. En effet, tous les noeuds ont 6 ddl dans Nastran, quel que soit l'élément utilisé. Pour un modèle 3D, où seules les trois translations sont alimentées par les éléments, les trois ddl de rotation se retrouvent donc sources de singularité, que le programme doit contraindre pour résoudre le systéme d'équations (à défaut, les ddl non-alimentés en raideur seront listés dans la Grid Point Singularity Table).
Ce paramètre ne permet pas de déceler les éventuels mécanismes d'un modèle. En effet, si un élément poutre est connecté sans précaution sur un groupe d'hexaèdres, les ddl de rotation du noeud jonction seront alimentés en raideur grâce à la contribution de la poutre, donc AUTOSPC ne bloquera rien, et ne permettra évidemment pas de transmettre une éventuelle rotation de la poutre aux éléments 3D.

Le paramètre AUTOSPC doit être utilisé dans les SOLs linéaires (il est à YES par défaut depuis la v70.7), il est par contre inactivé (quelle que soit la valeur déclarée dans le jeu de données) dans les SOLs non-linéaires.

K6ROT

Le paramètre K6ROT, au contraire, est principalement destiné aux analyses dans lesquelles interviennent des non-linéarités géométriques.
Il n'est adapté qu'aux Quad4 et Tria3, qui ne possèdent pas de raideur en rotation autour de la normale. Ainsi, si un noeud est lié à des éléments coplanaires, le "sixième" (dans le repère local) ddl n'est pas alimenté en raideur, ce qui est identifié comme une singularité. Dans un calcul linéaire cette singularité est supprimée par le paramètre AUTOSPC. Dans un cadre non-linéaire, par contre, puisque AUTOSPC est désactivé, il devient nécessaire d'introduire une rigidité fictive sur ce ddl. La valeur de cette raideur artificielle est donnée par
K = 10^-6 G . t . |J| . K6ROT
où G est le module de cisaillement, t l'épaisseur, J le jacobien, et K6ROT la valeur spécifiée dans le jeu de données (qui n'est donc qu'une constante multiplicative, pas une raideur "absolue").

La matrice de rigidité d'une coque mince est relativement mal conditionnée à cause de la différence d'ordre de grandeur entre la raideur en membrane et la raideur en flexion. La première étant proportionnelle à E.t, et la seconde à E.t³/L², le ratio varie avec (L/t)² qui peut être important pour une coque de faible épaisseur. Ce mauvais conditionnement pose des problèmes de convergence en non-linéaire lors des premiers incréments, avant que la rigidité différentielle due aux grandes déformations n'augmente.
 

Exemples : 1) Calcul de torsion sur modèle de caisse complète avec Nastran v2001.

1.1 Calcul de "référence"

PARAM      SNORM     20.
PARAM      K6ROT     1.0

Temps CPU = 1954
I/O = 65385 MB
FLOP Count = 1250 E9
MOPS = 1187.18
MFLOPS = 639.53
 

	HIWATER (MB)	I/O TRANSFERRED (GB)
MASTER	2.562	0.072
DBALL	9477.5	29.587
OBJSCR	3.656	0.007
SCRATCH	876.125	5.929
SCR300	1120.875	28.231

1.2 Suppression du paramètre AUTOSPC (par défaut à yes dans les SOLs linéaires)

PARAM      SNORM     20.
PARAM       K6ROT     1.0
PARAM  AUTOSPC    NO

Temps CPU = 2029
I/O = 70487 MB
FLOP Count = 1411 E9
MOPS = 1282.38
MFLOPS = 696.47
 

	HIWATER (MB)	I/O TRANSFERRED (GB)
MASTER	2.562	0.072
DBALL	9584.937	30.074
OBJSCR	3.656	0.007
SCRATCH	876.125	5.945
SCR300	1372.937	32.71

1.3 Suppression du paramètre K6ROT

PARAM      SNORM     20.

Temps CPU = 1752.2
I/O = 52344 MB
FLOP Count = 824 E9
MOPS = 922.32
MFLOPS = 470.16
 

	HIWATER (MB)	I/O TRANSFERRED (GB)
MASTER	2.562	0.072
DBALL	8196.125	25.095
OBJSCR	3.656	0.007
SCRATCH	870.125	5.240
SCR300	1095.312	20.676