Nastran – 业界领先的多学科 FEA 解决方案

作者:城聚科技;时间:2020-04-09  浏览量:367

业界领先的多学科 FEA 解决方案


在解算现实世界系统中的应力/应变行为、动态与振动响应以及非线性行为时,MSC Nastran 被公认为全球最值得信赖的多学科解算器。MSC Nastran 是由 MSC Software公司率先推出的有限元分析解算器,40 多年来一直为工程师们所青睐。从高性能计算能力到其提供的高可信度,MSC Nastran 旨在使您能够充分认识您的产品未来的表现。

•准确、快速地预测复杂的产品行为。

•在设计周期的初期发现设计问题。

•减少设计更改的次数。

•在性能与可靠性之间进行权衡研究。

MSC Nastran模块(图1)

功能特点

高级非线性功能


为更好地预测产品行为,工程师们通过采用非线性分析突破了线性领域的限制。非线性分析比线性分析更加错综复杂,其它的有限元分析解算器一般不提供此类功能。MSC Nastran 所包含的非线性功能使工程师能够:


•扩展线性有限元模型的价值,同一个有限元(FE)模型用于非线性分析来

•通过研究接触部件的行为以及载荷传递来进行系统级分析

•避免装配体中相邻部件之间的干涉

•对由大量部件组成的系统使用简单的接触体定义

•多学科链式分析用于多个事件的仿真

•仿真具有高度动态性的事件

•使用FSI 技术研究结构与周围流体之间的相互作用

•热与结构之间相互影响的耦合分析

•表征大量非线性材料的特性

•通过对复合材料结构进行渐进失效分析,突破高级复合材料首层失效分析的局限性


开发高性能复合材料


MSC Nastran 提供了大量的功能,可深入了解复合材料结构的复杂行为,有助于不断减轻结构设计的重量。借助 MSC Nastran,工程师们能够:


•为初步设计和详细设计进行静态和动态领域的仿真分析。

•采用一组专门针对高级复合材料的高效有限单元进行高保真建模。

•通过使用 MSC Nastran的脱层分析功能来预测复合材料结构内的损伤轨迹,从而减少子部件试验。

•通过对复合材料结构进行渐进失效分析,突破高级复合材料首层失效分析的局限性,改进复合材料结构的损伤—容限特性。

•采用内置的优化工具来减轻重量、改善结构性能,该工具使您能够进行跨越多个设计优化的同时,进行跨越多个学科的优化。

•研究承受快速加载的复合材料设计的复杂行为。


MSC Nastran模块(图2)

卓有成效地研究结构设计的动态响应


在对大型振动系统进行建模和分析时,MSC Nastran 是市面上最出色、最高效的解决方案。它的核心功能使工程师们能够:


•有多种特征值提取方法可供选择,可高效地确定无阻尼与有阻尼结构的正则模态。

•可检查基于频率和瞬变的载荷所产生的结构响应。

•借助传输路径分析(TPA)监测载荷路径和通过结构的能量流动。

•采用自动部件模态综合法快速解算大型动力学问题和声学问题。

•针对具有转动部件动力学特征的结构,可了解不平衡系统、确定系统稳定性、检测即将出现的产品失效、计算安全工作范围。

•通过利用外部超级元技术可方便地共享设计模型并保留专用信息。

•使用多个功能进行内部和外部声学分析,例如参与因子分析、整饰材料分析、单元灵敏度、弱耦合声学等。


出色地优化产品性能


开发性能卓越的产品是每一个工程师所秉持的共同目标,但实现这一目标绝非易事,必须要考虑到多个设计变量、约束及目标。MSC Nastran 提供了大量的优化功能,可主动搜索设计空间内的最佳设计,有助于实现这一目标。使用 MSC Nastran 可以:


•通过多模型优化功能同时优化多个设计、横跨多个分析领域。

•使用 MSC Nastran 的形状及拓扑优化功能可确定临界载荷的有效材料分布,且无需在强度和刚度上作出让步。

•通过拓扑优化提升加筋平板的性能。

•采用 MSC Nastran 的形貌/尺寸优化功能找出薄壁结构设计的最佳厚度分布。

•通过组合使用 MSC Nastran 的各种优化功能,可有效地减轻复合材料结构的重量。

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