设计仿真 | MSC Nastran .f04文件解读

MSC Nastran具备静力学、动力学、非线性、优化、气弹等功能全面的结构分析功能，在航空航天、汽车、船舶等各个行业均有广泛的应用。MSC Nastran计算得到的文件包含.h5、.op2、.xdb、.log、.f06、.f04等格式。前面几种格式的结果文件中包含了计算结果数据、计算过程的汇总信息、警告及报错信息，用户在日常使用中可能更为关注，而.f04文件则关注较少。

实际上，.f04文件是MSC Nastran计算执行状态汇总文件，包含了MSC Nastran在计算过程中与硬件的交互信息数据、软件内部得到各个矩阵的规模和稀疏程度、计算过程中所涉及到的各个子模块的先后顺序及其详细的计算耗时数据等内容，可以帮助用户准确获取MSC Nastran的详细工作状态，不仅可以为提高计算效率提供指导，而且还能解决一些由于硬件资源方面的局限性而造成的问题。因此本文对.f04文件中的部分主要内容进行了概要性的解读，帮助用户提高相关的使用水平。更详细的解释参见MSC Nastran帮助手册中的《Reference Guide》第7章Solution Sequences中的第2部分。

.f04文件信息

MSC Nastran

下图中的汇总表给出了MSC Nastran在计算过程中的数据库集（Database sets，DBsets）所使用文件的信息，位于.f04文件靠近上端开始的位置附近。

上图中各项参数的含义如下：

储存数据

MSC Nastran

在上述文件汇总表之后，紧跟着给出了内存分配的情况。关于这个内存管理的详细介绍可以参考MSC Nastran帮助手册中的《Installation and Operations Guide》第五章中的《Managing Memory》一节。

上图中各项参数的含义如下：

计算过程日志

MSC Nastran

计算过程日志通过类似于下图中表格的形式给出了MSC Nastran在执行计算中DMAP语句（或者模块）详细的执行过程汇总。一般情况下，.f04文件中的大部分内容均为计算过程日志。

上图中各项参数的含义如下：

计算过程日志中可以看到每个DMAP模块执行计算所耗费的详细的时间，从而可以对总体计算耗时分配进行分析，有针对性的修改计算参数设置，提高计算效率。

MSC Nastran也内置了相关的工具来完成对.f04文件中计算过程日志中时间的统计分析，详见之前的技术文章：《MSC Nastran Utilities介绍》中的F04REPRT功能。

内存和硬盘使用情况统计

MSC Nastran

计算过程日志之后是内存和硬盘使用情况统计表。这个表格给出了计算过程中调用的所有DMAP模块计算中使用内存的最大数量和硬盘的最大使用情况。

上图中各项参数的含义如下：

数据库使用情况统计

MSC Nastran

下表给出了计算过程中数据库集的读写信息汇总。

上图中包含两个平行的表格。LOGICAL DBSETS表中给出了每种类型的数据库相关的信息，而DBSET FILES则给出了每个数据库文件的相关信息。表中的各项参数含义如下：

在上述示例中，MASTER、DBALL、OBJSCR数据库集都是仅由1个文件组成，而SCRATCH数据库集则有三个部分组成：MEMFILE、SCRATCH、SCR300。

上述信息可以用于判断数据库集以及各个相关文件的大小以及读写行为是否合理。如果需要大量读写操作的文件分处于各个不同的物理设备上（最好是具备单独的I/O控制器或者总线），则可以显著提高数据读写速度、缩短计算时间。