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CAE/模拟仿真 |
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SimOffice之MSC.Nastran v2005 |
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作者：MSC.software |
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2004年9月28日MSC.Software发布了MSC.SimOffice－V2005产品系列，该产品系列将MSC.Software传统的主线产品MSC.Nastran、MSC.Patran、MSC.ADAMS、MSC.Marc、MSC.Dytran及MSC.EASY5等整合在一起，帮助众多用户从容应对多学科、多层面、集成化、跨平台等诸多新的挑战。
MSC.Nastran是世界上功能全面、性能超群、应用广泛的大型通用结构有限元分析软件，也是全球CAE工业标准程序。能够有效解决各类大型复杂结构的强度、刚度、屈曲、模态、动力学、热力学、非线性、(噪)声学、流体-结构耦合、气动弹性、超单元、惯性释放及结构优化等问题。MSC.Nastran的开放式用户开发环境和DMAP语言，能够满足用户扩展求解功能和完成数据转换的特殊需要。2005版除了修正所有用户反馈的缺陷外，在非线性、动力分析、转子动力学及优化等方面均有大大增强，成为功能最强大版本：
隐式非线性分析(SOL 600)，在将MSC.Marc的高级非线性技术集成入MSC.Nastran后，2005版对其功能进一步提升，使得它具有完整的处理考虑摩擦的三维接触(柔形体-柔形体，柔形体-刚性体)、各种材料非线性如考虑各向异性屈服的塑性材料；支持粘弹性材料、超弹性材料 (Ogden)、几何大变形的能力，增加了求解复特征值、定义随温度变化的应力-应变曲线、多非线性载荷工况屈曲分析、非线性弹簧、壳梁的偏置、螺栓单元，支持空腔模型内的非衡定压力，内存控制和用户子程序等功能，在区域并行方面(DMP)，支持64个CPU，对区域并行计算，只要定义一个输入文件即可，而以前版本需要定义多个文件(数目等同于CPU数)，因此，用户可以更方便高效地利用MSC.Nastran求解各类非线性问题。SOL600功能的所有参数在其前后处理器 MSC.Patran中得到全面支持，方便了用户的使用。
显式非线性分析(SOL 700)，是集成著名的显式非线性软件LS-DYNA 970的求解器，采用MSC.Nastran的数据格式，在MSC.Nastran统一环境下仿真瞬态动力学问题，如汽车碰撞、高速冲击、金属成型等高度非线性问题。这一功能的增加，是MSC与LSTC的强强结合，使得MSC.Nastran集显式和隐式非线性于一体，功能更强大，应用更广泛。
与MSC.ADAMS集成，MSC.Nastran与MSC.ADAMS密切集成，MSC.ADAMS所需要的柔性体的信息能够直接从MSC.Nastran中输出MNF文件，自动读入MSC.ADAMS进行带柔性体的系统运动学仿真，2005版将矩阵域自动部件模态综合法(MDACMS)用于计算柔性体的MNF文件，提高了计算速度与精度，在MNF文件输出设置中，增加了Rigid选项，便于模型检查。
数值方法增强，自动部件模态综合法(ACMS)得到增强，新增加矩阵域自动部件模态综合法(MDACMS)，此法基于自由度计算，与在已有的几何域自动部件模态综合法(GDACMS)相比计算速度更快，而且模型越复杂，计算效率提升越明显；可应用于模态分析，频响分析及优化分析，对于多点约束(MPC)多的情况下计算效率更高。
动力学的增强，2005版在强迫运动分析可设置初始位移、初始速度，性能大大提高；在直接频率和模态频率响应及优化分析，可以设置多边界条件；在执行控制中, 新增了模态输出(MODESELECT)选项，可以根据模态有效质量(MEFFMFRA)选择模态输出。
转子动力学，MSC.Nastran的转子动力学提供给用户对进行旋转机构的设计与分析。可以进行频响分析(直接法与模态法)，复模态(直接法与模态法),静态，非线性瞬态与线性瞬态分析，以满足设计上的需求。频响分析用来分析转子—支承系统受到任意激励的响应，既可计算与转速无关的外部激励的响应，也可计算由于转子不平衡或其他与转速相关激励所产生的响应。复模态分析可计算涡动频率与临界转速，涡动模态是转子—支承系统在转子以某一特定转速转动情况下的模态。临界转速是与转速相一致时的涡动频率，是影响转子设计最重要的指标。静态分析用来分析由于偏斜等因素造成的载荷影响，避免转子叶片与机匣或其它定子部分的摩擦。直接线性或非线性瞬态分析可进行转子叶片的动力学仿真，保证结构的强度，及避免振动超限。MSC.Nastran2005的转子动力学分析功能得到很大提高，挤压油膜模型被成功的引入，可以模拟滑动轴承、挤压油膜。
优化分析，MSC.Nastran的SOL 200具有优化设计功能，可以在同时考虑结构的静力、模态、屈曲、瞬态响应、频率响应、空气弹性和颤振分析时，针对一定的优化目标和限制条件对结构进行优化设计。在SOL 200中，尺寸参数如梁单元横截面的高度和宽度或壳单元厚度，形状参数(相关的格栅坐标)和材料特性，诸如材料密度，杨氏模量等均可作为设计变量。2005版增强了复合材料的优化分析；基于矩阵自动部件模态综合法和区域并行(DMP)的敏度优化使优化分析的时间大大缩短效率更高，为了给用户提供一个范围更加完整的优化设计分析能力，Nastran2005增加了另一个范畴的优化能力，即拓扑形状优化功能，可以方便地应用于概念设计阶段，帮助设计人员确定产品初始形状，为得到最优设计提供参考。
三维实体结构的拓扑优化
(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(4/2/2005) |
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