5.1NASTRAN非線性分析簡介正如我們所知,很多結(jié)構(gòu)響應(yīng)與所受的外載荷并不成比例。由于材料的非線性,這時(shí)結(jié)構(gòu)可能會(huì)產(chǎn)生大的位移。大轉(zhuǎn)動(dòng)或兩個(gè)甚至更多的零件在載荷作用下時(shí)而接觸時(shí)而分離。要想更精確地仿真實(shí)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(qiáng)大的非線性分析功能為設(shè)計(jì)人員有效地設(shè)計(jì)產(chǎn)品、減少額外投資提供了一個(gè)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(dāng)今國際市場的激烈競爭。很多材料在達(dá)到初始屈服極限時(shí)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(shí)受到小阻力,當(dāng)變形增加時(shí)阻力也會(huì)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(diǎn)對(duì)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(gè)很重要的應(yīng)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(chǔ)、管理材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)和Digimat材料模型。機(jī)械MSC軟件代理商

靜動(dòng)氣彈響應(yīng)分析氣彈響應(yīng)分析計(jì)算結(jié)構(gòu)在亞音速下在離散或隨機(jī)二維陣風(fēng)場中的響應(yīng),輸出包括位移、應(yīng)力、或約束力、加速度可以從陣風(fēng)斷面的二階時(shí)間導(dǎo)數(shù)的響應(yīng)來獲得,隨機(jī)陣風(fēng)分析給出響應(yīng)功率譜密度、均方根和零交平均頻率。氣動(dòng)顫振分析空氣動(dòng)力顫振分析考慮空氣彈性問題的動(dòng)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(fù)特征解,提供可用五種不同的氣動(dòng)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(duì)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(gè)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(jì)靈敏度和優(yōu)化功能的完美集成為氣彈分析提供了更強(qiáng)有力的設(shè)計(jì)工具。氣彈靈敏度分析主要用來確定結(jié)構(gòu)響應(yīng)的改變?nèi)缥灰?、速度等?duì)結(jié)構(gòu)氣動(dòng)特性的影響程度。氣彈優(yōu)化則是依據(jù)氣彈響應(yīng)及靈敏度分析的數(shù)據(jù)自動(dòng)地完成滿足某一設(shè)計(jì)變量(如:應(yīng)力、變形、或顫振特性)的設(shè)計(jì)過程。ADAMS為控制系統(tǒng)提供精確的機(jī)械系統(tǒng)模型。

拓?fù)鋬?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(jì)階段,為結(jié)構(gòu)拓?fù)湫螤罨驇缀屋喞峁┏跏冀ㄗh的設(shè)計(jì)方案。MSC.NASTRAN現(xiàn)有的拓?fù)鋬?yōu)化能夠完成靜力和正則模態(tài)分析。拓?fù)鋬?yōu)化采用Homogenizaion方法,以孔尺寸和單元方向?yàn)樵O(shè)計(jì)變量,在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)區(qū)域的剩余體積(質(zhì)量)比的約束條件下,對(duì)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(jì)算模態(tài)的**小差。目前的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)單元為一階殼元和實(shí)體單元。集成在MSC.NASTRAN中的拓?fù)鋬?yōu)化,通過特殊的DMAP工具,建立了新的拓?fù)鋬?yōu)化求解序列。在MSC.PATRAN中專門的拓?fù)鋬?yōu)化preference,支持拓?fù)鋬?yōu)化建模和結(jié)果后處理。利用MSC.NASTRAN高級(jí)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?fù)鋬?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(jì)過程中及早識(shí)別出比較好的概念設(shè)計(jì)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(jì)算、耐久性及影響因素分析。機(jī)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(qiáng)項(xiàng)之一,提供了豐富的迭代和運(yùn)算控制方法,如Newton-Rampson法、改進(jìn)Newton法、Arc-Length法、Newton和ArcLength混合法、兩點(diǎn)積分法、Newmarkβ法及非線性瞬態(tài)分析過程的自動(dòng)時(shí)間步調(diào)整功能等,與尺寸無關(guān)的判別準(zhǔn)則可自動(dòng)調(diào)整非平衡力、位移和能量增量,智能系統(tǒng)可自動(dòng)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(fù)和求解。自動(dòng)重啟動(dòng)功能可在任何一點(diǎn)重啟動(dòng),包括穩(wěn)定區(qū)和非穩(wěn)定區(qū)。機(jī)械MSC軟件代理商

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