5.1NASTRAN非線性分析簡介正如我們所知,很多結(jié)構(gòu)響應與所受的外載荷并不成比例。由于材料的非線性,這時結(jié)構(gòu)可能會產(chǎn)生大的位移。大轉(zhuǎn)動或兩個甚至更多的零件在載荷作用下時而接觸時而分離。要想更精確地仿真實際問題,就必須考慮材料和幾何、邊界和單元等非線性因素。MSC.NASTRAN強大的非線性分析功能為設(shè)計人員有效地設(shè)計產(chǎn)品、減少額外投資提供了一個十分有用的工具。以往基于線性的結(jié)構(gòu)分析因過于保守而不能贏得當今國際市場的激烈競爭。很多材料在達到初始屈服極限時往往還有很大潛力可挖,通過非線性分析工程師可充分利用材料的塑性和韌性。薄殼結(jié)構(gòu)或橡膠一類超彈性體零件在小變形時受到小阻力,當變形增加時阻力也會隨之增大,所有這些如果用線性分析就不能得到有效的結(jié)果。類似地,非線性分析還可解決蠕變問題,這點對于高聚合塑性和高溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu)件尤為有用。接觸分析也是非線性分析一個很重要的應用方面,如輪胎與道路的接觸、齒輪、墊片或襯套等都要用到接觸分析。Digimat-MX是Digimat的材料數(shù)據(jù)庫，用于存儲、管理材料試驗數(shù)據(jù)和Digimat材料模型。機械MSC軟件代理商

靜動氣彈響應分析氣彈響應分析計算結(jié)構(gòu)在亞音速下在離散或隨機二維陣風場中的響應,輸出包括位移、應力、或約束力、加速度可以從陣風斷面的二階時間導數(shù)的響應來獲得,隨機陣風分析給出響應功率譜密度、均方根和零交平均頻率。氣動顫振分析空氣動力顫振分析考慮空氣彈性問題的動力穩(wěn)定性。它可以分析亞音速或超音速流。系統(tǒng)求出一組復特征解,提供可用五種不同的氣動力理論,包括用于亞音速的DoubletLattice理論。Strip理論以及用于超音速的Machbox理論、Piston理論、ZONA理論等。對于穩(wěn)定性分析系統(tǒng)提供三種不同的方法:二種美國方法(K法,KE法)和一種英國方法(PK法),輸出包括阻尼、頻率和每個顫振模態(tài)的振型。氣彈優(yōu)化分析在MSC.NASTRAN中,氣彈分析與設(shè)計靈敏度和優(yōu)化功能的完美集成為氣彈分析提供了更強有力的設(shè)計工具。氣彈靈敏度分析主要用來確定結(jié)構(gòu)響應的改變?nèi)缥灰?、速度等對結(jié)構(gòu)氣動特性的影響程度。氣彈優(yōu)化則是依據(jù)氣彈響應及靈敏度分析的數(shù)據(jù)自動地完成滿足某一設(shè)計變量(如:應力、變形、或顫振特性)的設(shè)計過程。ADAMS為控制系統(tǒng)提供精確的機械系統(tǒng)模型。

拓撲優(yōu)化是與參數(shù)化形狀優(yōu)化或尺寸優(yōu)化不同的非參數(shù)化形狀優(yōu)化方法。在產(chǎn)品概念設(shè)計階段,為結(jié)構(gòu)拓撲形狀或幾何輪廓提供初始建議的設(shè)計方案。MSC.NASTRAN現(xiàn)有的拓撲優(yōu)化能夠完成靜力和正則模態(tài)分析。拓撲優(yōu)化采用Homogenizaion方法,以孔尺寸和單元方向為設(shè)計變量,在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計區(qū)域的剩余體積(質(zhì)量)比的約束條件下,對靜力分析滿足**小平均柔度或比較大平均剛度,在模態(tài)分析中,滿足比較大基本特征值或指定模態(tài)與計算模態(tài)的**小差。目前的拓撲優(yōu)化設(shè)計單元為一階殼元和實體單元。集成在MSC.NASTRAN中的拓撲優(yōu)化,通過特殊的DMAP工具,建立了新的拓撲優(yōu)化求解序列。在MSC.PATRAN中專門的拓撲優(yōu)化preference,支持拓撲優(yōu)化建模和結(jié)果后處理。利用MSC.NASTRAN高級單元技術(shù)和靜力分析,模態(tài)分析的有效解法,可以非常有效地求解大規(guī)模的拓撲優(yōu)化模型。Cradle熱流分析軟件是不可或缺的“前期”產(chǎn)品開發(fā)工具， 可確保在設(shè)計過程中及早識別出比較好的概念設(shè)計方案。合肥智能MSC軟件-cradle

ROMAX支持ISO等多種軸承接觸定義、剛度及滾道變形計算、耐久性及影響因素分析。機械MSC軟件代理商

5.6非線性單元除幾何、材料、邊界非線性外,MSC.NASTRAN還提供了具有非線性屬性的各類分析單元如非線性阻尼、彈簧、接觸單元等。非線性彈簧單元允許用戶直接定義載荷位移的非線性關(guān)系。非線性分析作為MSC.NASTRAN的主要強項之一,提供了豐富的迭代和運算控制方法,如Newton-Rampson法、改進Newton法、Arc-Length法、Newton和ArcLength混合法、兩點積分法、Newmarkβ法及非線性瞬態(tài)分析過程的自動時間步調(diào)整功能等,與尺寸無關(guān)的判別準則可自動調(diào)整非平衡力、位移和能量增量,智能系統(tǒng)可自動完成全剛度矩陣更新,或Quasi-Newton更新,或線搜索,或二分載荷增量(依迭代方法)可使CPU**小,用于不同目的的數(shù)據(jù)恢復和求解。自動重啟動功能可在任何一點重啟動,包括穩(wěn)定區(qū)和非穩(wěn)定區(qū)。機械MSC軟件代理商

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