设计仿真 | MSC Nastran Utilities介绍
MSC Nastran具备静力学、动力学、非线性、优化、气弹等全面的结构分析功能，同时支持采用DMAP语言或者用户子程序的方式进行二次开发。除此之外，MSC Nastran还内置了很多工具（MSC Nastran Utilities）来帮助用户方便快捷的完成若干模型转换、信息提取汇总等工作。
MSC Nastran Utilities所包含的工具以及其功能简介如下表所示。下面主要对其中较为常用的几个工具（下表中的红字）进行说明。
用户可以查看MSC Nastran帮助文档中的《Utilities Guide》来学习所有工具的详细使用方法。早期版本的帮助文档中没有单独的《Utilities Guide》，可以在《Installation and Operations Guide》中找到相关内容。
说明：除上表中所列出的工具外，还有其它工具如RECEIVE、XNASTRAN等工具不再继续维护，如果需要可以使用MSC Nastran 2014以及之前的版本。
ABQ2NAS ·
功能：
此工具可以将Abaqus的.inp模型文件转换为MSC Nastran的模型文件。
用法：
在命令行窗口中执行如下命令：
util_ver abq2nas an_abaqus.inp
an_nastran.dat
其中util_ver是MSC Nastran工具的执行文件，以MSC Nastran 2022.3版本为例，其位置为：MSC Nastran安装目录2022.3binmsc20223.exe。
案例：
说明：
1）此工具所能支持的卡片和两款软件之间卡片的对应关系表请参见MSC Nastran帮助文档中的《Utilities Guide》。
2）此工具的命令支持若干命令选项用于对转换过程以及转换后模型文件的自定义控制，输入的位置在命令格式中的所在的位置，所支持的命令选项请参见MSC Nastran帮助文档中的《Utilities Guide》。
ESTIMATE ·
功能：
用于评估某个MSC Nastran计算模型执行计算所需要的内存和硬盘空间，为提高计算效率提供建议。
用法：
在命令行窗口输入如下命令：
util_ver estimate input_file [keywords]
其中util_ver的意义与上文相同。
案例：
说明：
1）此命令评估的准确度：
a)对于没有过多的结果输出请求的静力学分析问题的评估结果最准确；
b)对于采用Lanczos法的正则模态分析的内存需求评估也较为准确，而对于其硬盘空间的需求则取决于提取的模态阶次，此命令无法确定；
c)对于其它求解序列的评估准确度一般，仅供参考。
2）此工具支持很多命令参数，输入位置为上文中命令格式中[keywords]的位置。各个命令参数详细的意义及用法请参见请参见MSC Nastran帮助文档中的《Utilities Guide》。
F04REPRT ·
功能：
采用Perl语言脚本对.f04文件中的信息进行汇总。MSC Nastran计算输出文件中的.f04文件记录了计算过程中使用的内存、硬盘以及每个计算步骤实际耗费的时间，此工具可以对上述信息进行非常直观的汇总显示。
用法：
此工具为Perl语言脚本，要求计算机中安装了Perl。用户可以选择在Perl官网（http://www.perl.com）下载安装。
此外其实很多软件在安装过程中已经安装了Perl，用户可以直接采用搜索工具如Everything搜索“perl.exe”即可找到。
例如Patran的安装目录中就已经有完整的Perl，可以直接使用，其位置是：Patran安装路径Patran_x6420223Perl_mscbinperl.exe。此外Matlab也支持直接在内部直接调用Perl脚本。
此工具的命令格式为：
perl安装路径/perl.exe 此工具的安装路径/f04reprt.pl
jobname.f04 arguments
案例：
下图为一个简单的使用案例，这里需要汇总的.f04文件名称为test.f04，保存在D:NastranWorkdemo文件夹，也就是命令行当前文件夹下。实际使用的执行命令见图中所示。执行完输出了f04文件中的关键信息，如此次计算中使用的Buffsize、最大使用内存、最大使用硬盘空间等信息，最后用列表的形式给出了MSC Nastran在执行各个计算步骤时所耗费的时间。这个信息非常关键，可以让我们充分的了解计算过程到底在哪一步花费的时间最多，这个信息也可以帮助我们有针对性的进行改进。
图中的OFP、SMPYAD、READ、SDR3等均为MSC Nastran DMAP语言的函数，如果对这些函数到底执行什么计算或者操作不够熟悉的话，可以直接在DMAP Programmer’s Guide中查找（对于此工具的使用来说，用户无需知道这个函数的详细的输出输出和使用方法，只需要知道这些函数具体是做什么用的即可）。OFP、SMPYAD、READ、SDR3函数具体的作用如下所示：
说明：
1）此工具可以方便快捷的汇总.f04中的关键信息，可以帮助用户快速了解计算资源具体耗费在那里，从而有针对性的进行软硬件调整和计算参数调整，提高计算速度。
2） 此工具支持很多命令参数，输入位置为上文中命令格式中arguments的位置。各个命令参数详细的意义及用法请参见请参见MSC Nastran帮助文档中的《Utilities Guide》。
3） 除了上述使用方法外，此工具还支持对不同的.f04文件中的关键信息进行对比。其使用格式如下：
perl安装路径/perl.exe 此工具的安装路径/f04reprt.pl old.f04
new.f04
示例如下：
MSGCMP ·
功能：
将MSC Nastran文本格式的信息文件编译为二进制信息目录。
MSC Nastran在完成模型计算时会输出.f06文件，其中根据用户的设置和模型实际的计算分析情况，可以包含结果信息、计算警告信息（WARNING）、计算报错信息（FATAL）。
用户可以对这些软件自带的默认信息进行修改，修改的方式是
1)在Nastran安装目录：MSC_Nastran2022.3msc20223util下找到analysis.txt；
2)对此txt文件进行编辑修改；
3)对编辑完成的新的文件进行编译；
4)将编译完成的msg文件拷贝到MSC Nastran安装目录MSC_Nastran2022.3msc20223win64i8之中
此工具的功能就是可以完成上述第三步操作。除此之外，此工具还支持将编译完成的.msg文件转换为文本文件。
用法：
文本格式的信息文件编译为.msg文件，按照如下格式输入：
util_ver msgcmp text_file[message_catalog]
已经编译完成的.msg文件编译为文本格式的信息文件，按照如下格式输入：
util_ver msgcmp message_catalog.msg [text_file]
其中util_ver的意义与上文相同。
案例：
OLDNLTO400 ·
功能：
采用Python语言脚本将MSC Nastran SOL 106或者SOL129输入文件转换成SOL400输入文件。
用法：
此功能需要计算机中安装这Python3.8或者更新的版本。此外还要求在命令行窗口中输入“python”后，可以进入Python环境。如果已经安装了Python但是没有按照预期进入Python环境，则需要将Python的安装路径（即python.exe所在的文件夹）写入环境系统变量中的Path变量。
在命令行输入如下命令：
util_ver oldnlto400.py input_sol106_129.bdf
out_sol400.bdf
其中util_ver的意义与上文相同。
input_sol106_129.bdf是待转换的模型文件。
out_sol400.bdf是新模型文件的文件名。
案例：
将old.bdf保存在D:NastranWorkdemo，然后打开命令行窗口，将其当前文件夹设置为D:NastranWorkdemo，然后执行如下命令后，文件夹内会输出一个新的new.bdf。两个bdf文件的对比如下所示：
说明：
1）此工具对SOL106/129与SOL400的转换对应表见MSC Nastran帮助文档中的《Utilities Guide》。
2）此工具支持很多命令参数，输入位置为上文中命令格式中的位置。各个命令参数详细的意义及用法请参见请参见MSC Nastran帮助文档中的《Utilities Guide》。
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