5.1NASTRAN非線性分析簡介正如我們所知,很多結構響應與所受的外載荷并不成比例。由于材料的非線性,這時結構可能會產生大的位移。大轉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計人員有效地設計產品、減少額外投資提供了一個十分有用的工具。以往基于線性的結構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。薄殼結構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境下的結構件尤為有用。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的材料數據庫，用于存儲、管理材料試驗數據和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構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定性。它可以分析亞音速或超音速流。系統求出一組復特征解,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。對于穩定性分析系統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的振型。氣彈優化分析在MSC.NASTRAN中,氣彈分析與設計靈敏度和優化功能的完美集成為氣彈分析提供了更強有力的設計工具。氣彈靈敏度分析主要用來確定結構響應的改變如位移、速度等對結構氣動特性的影響程度。氣彈優化則是依據氣彈響應及靈敏度分析的數據自動地完成滿足某一設計變量(如:應力、變形、或顫振特性)的設計過程。ADAMS為控制系統提供精確的機械系統模型。
拓撲優化是與參數化形狀優化或尺寸優化不同的非參數化形狀優化方法。在產品概念設計階段,為結構拓撲形狀或幾何輪廓提供初始建議的設計方案。MSC.NASTRAN現有的拓撲優化能夠完成靜力和正則模態分析。拓撲優化采用Homogenizaion方法,以孔尺寸和單元方向為設計變量,在滿足結構設計區域的剩余體積(質量)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,在模態分析中,滿足比較大基本特征值或指定模態與計算模態的**小差。目前的拓撲優化設計單元為一階殼元和實體單元。集成在MSC.NASTRAN中的拓撲優化,通過特殊的DMAP工具,建立了新的拓撲優化求解序列。在MSC.PATRAN中專門的拓撲優化preference,支持拓撲優化建模和結果后處理。利用MSC.NASTRAN高級單元技術和靜力分析,模態分析的有效解法,可以非常有效地求解大規模的拓撲優化模型。Cradle熱流分析軟件是不可或缺的“前期”產品開發工具， 可確保在設計過程中及早識別出比較好的概念設計方案。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法及非線性瞬態分析過程的自動時間步調整功能等,與尺寸無關的判別準則可自動調整非平衡力、位移和能量增量,智能系統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,用于不同目的的數據恢復和求解。自動重啟動功能可在任何一點重啟動,包括穩定區和非穩定區。機械MSC軟件代理商
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