MSC_Nastran
基于MSC_NASTRAN玻璃啤酒瓶有限元建模和分析
图 ２ 啤酒瓶实体的有限元模型 Ｆ ｉ ｕ ｒ ｅ２ Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｅ ｒｂ ｅ ｅ ｒｂ ｏ ｔ ｔ ｌ ｅ ｇ ｇ １． ５ 结果云图 用Ｍ 可以算 出 两 种 模 型 分 别 在 Ｓ Ｃ． ＮＡ Ｓ Ｔ Ｒ ＡＮ 求解器 ， 相应载荷工况下 的 计 算 结 果 。 具 体 包 括 整 体 应 力 和 变 形 分 ／ 布以及瓶身处 的 ３ 个 主 应 力 分 布 。 图 ３、 ４分别表示１ ２实 体模型外表面 、 内表面的 ３ 个主应力分布云图 。 ／ 图 ５、 内表面的３个主 ６ 分别表示 １ ４ 实体模 型 外 表 面 、 应力分布云图 。 （ ） 、 （ ） ／ ／ 图７ 分别表示１ ａ ｂ ２和１ ４实体模型的变形分布 云图 。
影响啤酒瓶质量的指标主要有抗耐内压性能和抗冲击性 分别表征啤酒 瓶 的 抗 内 外 压 力 以 及 抗 撞 击 力 这 两 项 重 要 能，
］ １， ２ 。 中国 现 行 标 准 规 定 抗 耐 内 压 的 合 格 指 标 不 低 于 指标 ［ ［］ ， ， 而发达国家均为 １ 日本则为 １ １ ． ２Ｍ Ｐ ａ ． ６Ｍ Ｐ ａ ． ８Ｍ Ｐ ａ３ 。
ＺＨＡＮＧＬ ｉ ａ ｎ ｗ ｅ ｎ Ｘ Ｉ ＮＧＹ ａ ｎ ＺＨＡＮＧＹ ａ ｎ ｉ ｕ ＸＵＤ ｏ ｎ ｑ ｇ Ｌ ＵＸ ｕ ｚ ｈ ｅ ｎ Ｌ ＩＺ ｈ ｏ ｎ ａ ｎ ＺＨＡＮＧＱ ｉ ａ ｎ ｕ ｇ ｙ ｇ ｆ
（ ） 天津商业大学 ， 天津 ３ ０ ０ １ ３ ４ （ Ｔ ｉ ａ ｎ ｉ ｎＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｏ ｍｍ ｅ ｒ ｃ ｅ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｉ ｎ， ３ ０ ０ １ ３ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ） ｊ ｙｏ ｆＣ ｊ ／ 摘要 ： 对市 场 上 普 遍 流 通 的 虎 牌 玻 璃 啤 酒 瓶 在 Ｐ Ｒ Ｏ Ｅ ｎ ｉ ｇ 利用 Ｍ Ｓ Ｃ． ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ 环 境 下 创 建 三 维 实 体 和 二 维 面 模 型； ／ Ｐ Ａ Ｔ Ｒ ＡＮ ＮＡ Ｓ Ｒ ＴＡＮ 软件进 行 实 体 和 面 结 构 的 有 限 元 分 得到啤酒瓶应力和变形分布 ， 明确结构各部分受力特性； 析， ／ ／ 对１ ２和１ ４ 实体 模 型 以 及 面 模 型 所 得 结 果 做 详 细 对 比 分 析， 给出采用各种模型进行计算的 优 劣 。 该 方 法 可 以 应 用 于 啤酒瓶的耐内压强度校核和结构优化设计 。 关键词 ： 玻璃 啤 酒 瓶 ； 有 限 元 建 模； 有 限 元 分 析； Ｍ Ｓ Ｃ． Ｐ Ａ Ｔ ／ 耐内压强度 Ｒ ＡＮ ＮＡ Ｓ Ｔ Ｒ ＡＮ；
MSC Nastran大规模模型计算文档设置
一、简述在特定的行业中，通常会需要对大规模的有限元模型进行分析计算，例如汽车的整车模型，船舶的整船模型等等，可能会涉及到10万量级的单元规模使得整体的计算自由度规模达到几十万甚至上百万，尤其是涉及到时域或者频域的动力学分析时，其所输出的计算结果以及计算过程中所需的临时数据库文件的容量都需要比较大的数据存储容量，否则会导致数据溢出，计算非正常终止。
二、问题描述以及解决方法1)BUFFSIZE当Nastran输出的二进制计算结果文件为xdb格式时，通常需要设定BUFFSIZE的大小，BUFFSIZE是磁盘在存储数据时每一个缓冲区使用的字节的数量，其默认的大小为8192，在进行大规模数据输出时，其设置规模不够，不能将结果完全输出，其f06文件中相关错误提示内容为：*** SYSTEM FATAL MESSAGE 6062 (DBC)*** DIOMSG ERROR MESSAGE 6 FROM SUBROUTINE WRTLSTOVERFLOW OF DICTIONARY PRIMARY INDEX FOR DATA BASE UNIT 1.解决方法(一)在输入文件(BDF文件)的FMS中添加：Nastran Buffsize = 32769用以增大XDB文件的容量解决方法(二)在输入文件(BDF文件)的FMS中添加：ASSIGN DBC='XXX.xdb',RECL=32769用以增大XDB文件的容量2)Scratch DBset 容量不够用，数据溢出通常对大规模模型进行分析计算时会遇到如下的错误提示：*** USER FATAL MESSAGE 1221(GALLOC)THE PARTITION OF THE SCRATCH DBSET USED FOR DMAP-SCRATCH DATABLOCKS IS FULL.USER INFORMATION: THE DMAP SCRATCH PARTITION WILL NOT SPILL INTO THE 300-SCRATCH PARTITION.USER ACTION: 1. SET NASTRAN SYSTEM(151)=1, OR2. INCREASE THE NUMBER OF MEMBERS, AND/OR THEIRMAXIMUM SIZE, FOR THE SCRATCH DBSET ON-THE "INIT" STATEMENT.该错误是由于计算时的临时数据库文件SCRATCH DBset容量不能满足计算要求，导致数据溢出，需要扩展该数据库规模满足计算的需求。
MSCNASTRAN颤振分析模块使用说明
MSCNASTRAN颤振分析模块使⽤说明1.MSC/NASTRAN 颤振分析模块使⽤说明1.1.颤振分析模块颤振分析模块考虑结构⽓动弹性问题的动⼒稳定性。
它可以分析亚⾳速或超⾳速流，提供五种不同的⽓动⼒理论，包括⽤于亚⾳速的Doublet Lattice理论、Strip 理论以及⽤于超⾳速的Machbox理论、Piston理论、ZONA理论等。
对于稳定性分析，系统提供三种不同的⽅法：⼆种美国⽅法(K法，KE法)和⼀种英国⽅法(PK 法)，输出结果包括阻尼、频率和每个颤振模态的振型。
本说明仅以亚⾳速Doublet Lattice理论为例。
1.2.建模的⼀般流程其中结构有限元建模技术较为普及，不予说明。
升⼒⾯建模和颤振分析⽂件以填卡较为实⽤，⼤致包括：1)建⽴⽓动坐标系；2)设定影响体；3)选择颤振解法；4)给出飞⾏环境；5)给出马赫数和减缩频率系列；6)设定求解参数，如参与耦合的频率范围或模态数；7)选择适当的⽓动理论，定义升⼒⾯⼏何及分⽹信息。
⾄此完成升⼒⾯建模，下⼀步定义结构结点与升⼒⾯单元的耦合，即选择适当的样条将升⼒⾯结点同结构结点联系起来。
其中升⼒⾯结点是在定义升⼒⾯后由系统⾃动⽣成的，定义样条时直接引⽤升⼒⾯单元号；所以我们需要做的是将参与耦合的结构结点定义为⼀个集合，以便在样条定义中引⽤。
1.3.数据⽂件组织形式颤振分析模型数据⽂件遵循固定格式：设定求解时间、标题等；设置求解采⽤的特征值解法和颤振解法；输⼊模型数据即结构刚度和质量数据，还有升⼒⾯模型数据。
结构模型和升⼒⾯模型可以分别是独⽴的数据⽂件，只在颤振分析⽂件中将其包括进来。
下⾯以⼀个简单的例⼦(HA145B)来实现上述过程，并对颤振分析常⽤的卡⽚做简略介绍。
1.3.1.升⼒⾯模型⽂件$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$定义⽓动坐标系，其X轴正向为来流⽅向（即将被AERO卡⽚引⽤）。
MSC.Nastran简介
MD Nastran全球功能最强、应用最广的多学科仿真平台在今天多样化激烈竞争的市场环境中，企业需要在最短的时间内设计和验证产品性能，将最好的产品以最快的速度投放市场。
企业设计研发部门所使用的传统的工程分析方法是利用点分析工具，近似地模拟产品在现实环境中的行为，但是通常情况下，产品的性能总是受到多种物理环境的同时影响，用户使用单一分析工具往往不能准确充分地模拟产品的真实性能。
为了解决这个问题，进一步提升产品的竞争力，从而使企业更好的适应市场需求，MSC 推出了多学科（MD ）分析技术，大大减少仿真分析与实际工作环境之间的差距，确保准确模拟真实的世界，MD 技术是MSC.Software 公司企业级解决方案的核心和基础，MSC.Software 的企业仿真方案使用详细的数字产品模型模拟并验证产品各个方面的性能、制定和跟踪严格的设计目标、沟通协调产品开发，从而使产品创新和质量提高到一个最具竞争力的新水平。
一. 什么是MD NastranNastran 是美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration ，简称NASA ，又称美国宇航局）为适应各种工程分析问题而开发的多用途有限元分析程序。
这个系统称为NASA Structural Analysis System ，命名为Nastran 。
20世纪60年代初，美国宇航局为登月需要，决定使用有限元法开发大型结构分析系统，并能在当时所有大型计算机上运行。
MacNeal-Scherndler Corporation （即MSC公司）是开发小组主要成员。
Nastran 程序最早在1969年通过COSMIC （Computer Software Management and Information Center ）对外发行，一般称为COSMIC.Nastran 。
之后又有各种版本的Nastran 程序发行，其中以MSC 公司所开发的MSC.Nastran 程序用户最为广泛。
MSCNastran模块介绍
MSCNastran模块介绍MSC Nastran 模块功能介绍1.MSC Nastran Basic 1003 （License文件中的授权特征名：NA_NASTRAN）MSC Nastran基本模块，功能包括线性静力分析、模态分析及屈曲分析。
MSC Nastran 基本模块求解规模无节点限制，可对多种单元、材料、载荷工况进行评估，实现线性静力分析（包括屈曲分析）和模态分析（包含流固偶合即虚质量方法和水弹性方法）。
线性静力分析，预测结构在静力条件下的线性响应（位移、应变、应力），即小变形和不考虑非线性因素的情况，包括屈曲分析（稳定性分析）。
模态分析能了解结构的固有频率（振动模态）特征，帮助评估结构的动力特性。
2. MSC Nastran Dynamics 1025 （License文件中的授权特征名：NA_Dynamics）结构动力学分析是MSC Nastran的主要强项之一，它具有其它有限元分析软件所无法比拟的强大分析功能。
MSC Nastran动力学分析功能包括: 正则模态，复特征值分析，频率及瞬态响应分析，随机响应分析，冲击谱分析等。
3. MSC Nastran Connectors 10002 （License文件中的授权特征名：NA_Connectots）MSC Nastran连接单元，可以模拟点焊，铆接，螺栓连接等。
允许创建点-点，点-面，面-面连接。
可以用焊接单元将任意的两个部件的网格连接在一起，并自动处理与任意类型单元之间的连接。
4. MSC Nastran ADAMS Integration 10233 （License文件中的授权特征名：NA_ADAMS_Integration）MSC Nastran 与ADAMS的接口，使用ADAMS进行柔性体分析时，需导入MSC Nastran计算所生成的模态中性文件，MSC NastranADAMS Integration可使MSC Nastran 计算生成ADAMS所需要的柔性体模态中性文件。
MSC_Nastran简介
MSC.Nastran 简介[转载]MSC.Nastran 简介一MSC.Nastran的开发历史MSC公司自1963年开始从事计算机辅助工程领域CAE产品的开发和研究, 在1966年美国国家航空航天局(NASA)为了满足当时航空航天工业对结构分析的迫切需求主持开发大型应用有限元程序的招标，MSC因一举中标，而参与了整个NASTRAN的开发过程。
1969年NASA推出了其第一个NASTRAN版本, 即我们所知的NASTRAN Level 12。
1973年2月,NASTRAN Level 15。
5发布的同时, MSC公司被指定为NASTRAN的特邀维护商。
1971年, MSC公司对原始的NASTRAN做了大量改进, 采用了新的单元库、增强了程序的功能、改进了用户界面、提高了运算精度和效率。
特别对矩阵运算方法做重大改进, 即而推出了自己的专利版本: MSC.NASTRAN。
1989年对MSC公司来说是具有里程碑意义的一年, 发布了经革命性改良的MSC.NASTRAN 66版本。
该版本包含了新的执行系统、高效的数据库管理、自动重启动及更易理解的DMAP开发手段等新特点，同溶入许多当今世界上FEM领域最杰出的研究成果,使MSC.NASTRAN变得更加通用、更加易于使用。
这一年MSC公司还推出了自行开发的用于MSC各个产品的先进的前后处理程序MSC/XL。
1991年底, MSC公司与在CAD领域颇具影响的ARIES公司(Aries Technology Corp.)达成协议将CAD 技术引入MSC.NASTRAN V67.5及相应产品。
1993年收购了Aries公司之后, 全新的MSC. Aries前后处理器使MSC.NASTRAN及其它产品又向领导CAE自动化迈进了一大步。
如同1989年一样,1994年对于MSC公司及MSC.NASTRAN产品而言又是一个非凡和具有历史意义的一年。
经重大改进后发布的MSC.NASTRANV68版无论是在优化设计、热分析、非线性还是在单元、单元库、数值计算方法及整体性能水平方面均较以往任何一个版本有了很大提高。
MSC.Nastran高性能计算功能介绍
MSC.Nastran 名称介绍为了缩短MSC.Nastran 计算时间，MSC.Nastran 主要利用如下技术：1. MSC Nastran 共享内存并行计算，通过单机多CPU 并行计算技术，用来实现大模型的求解，缩短计算时间，提高分析效率；2. MSC Nastran ACMS 模块，即自动部件模态综合法，通过整车模型由一个整体矩阵剖分为多个子结构，单独计算每个子结构，后超单元技术，重新生成系统整体响应。
可以使用分析时间缩短为原来的四分之一或更低，计算频率阶数越多，该方法效率越高；3. MSC Nastran 分布式并行计算，与ACMS 模块结合，通过分布式并行计算技术将子结构分配到多台计算，用来实现大模型的求解，缩短计算时间，提高分析效率。
MSC Nastran Distributed Parallel (DMP)支持频率域，几何域，自由度域的划分方法，与ACMS 模块结合，大幅缩短计算时间。
MSC.Nastran 2013 HPC 计算配置提交计算时，使用MODE ＝i8内存无限制模式，充分利用硬件资源，加速计算，输入格式如下：修改相应目录下，Nastran配置文件，充分调用硬件资源进行计算, 路径为（根据个人电脑设置，该路径会不同）：C:\MSC.Software\MSC_Nastran\20130\conf\NAST20130.rcf在该文件中添加或修改如下：BUFFSIZE=ESTIMATEPARALLEL=NPROC（例如4或8，32等，要确定有SMP模块）MEMORY=MAXMEMORYMAX=0.85*PHYSICAL（指计算机物理内存）MSC.Nastran 2013 HPC测试案例测试模型1，TRIM模型，节点数130万，单元数129万，自由度为750万，使用MSC.Nastran 的SMP和ACMS模块分别进行2次计算，二次计算总结如下表。
表1－1 750万模型测试备注：1、0～45Hz次计算时，使用硬盘为SCSI盘；0～75Hz使用硬盘为SSD固态硬盘，读写速度更快。
MSCNastran中的非线性弹性材料模型的应用
MSCNastran中的非线性弹性材料模型的应用MSC Nastran 中的非线性弹性材料模型的应用1. 基本概念非线性弹性是指物体在外力施加时材料的应力和应变的关系是非线性的,而在外力解除的同时所有变形立即消失的材料模型。
该材料模型可用于拉、压性能不同的材料如铸铁，也可以用于模拟抗拉不抗压或抗压不抗拉材料或结构。
使用了该材料模型，必须采用非线性求解序列如Sol106、Sol129、Sol400等。
MSC Nastran较早版本即具备非线性弹性分析的功能，但有些用户对MSC Nastran中的非线性弹性分析功能比较陌生，如下图所示的梁结构为例进行一些操作介绍，便于用户掌握。
2. 非线性弹性材料曲线定义非线性弹性材料曲线的定义可以通过Patran中的Field功能定义，注意独立变量为应变，所定义的曲线为总应变和应力的关系曲线，曲线点输入结束后可以通过Show的功能显示曲线，可以很直观地检查曲线的正确性，如下图所示。
3. 材料属性的定义对于非线性弹性分析，除了定义材料的弹性模量和泊松比外，还要定义材料的非线性弹性部分，如果已经定义了材料应力应变曲线，此时只要将该曲线选中即可，如下图所示。
4. 分析参数定义首先要选择求解序列，MSC Nastran有很多求解序列可用于求解非线性弹性问题，对于一般静力的非线性弹性分析，经典的Sol106即可满足要求，如下左图所示。
对于大应变的非线性弹性问题可以选其它求解序列。
选择好求解序列后，要定义子工况的参数，对Sol106序列来讲，主要是定义求解的步数、矩阵更新方法、每次矩阵更新后用于迭代的次数。
为保证收敛，下右图所示的例子中，采用了10个增量步、采用半自动的矩阵更新方法、每次矩阵更新只用于一次迭代即每次迭代都更新刚度矩阵。
如果要求解非线性弹性分析后结构的固有模态，还可以将Nomal Modes选项激活，如上有图所示。
另外在输出定义中，一般要选上单元应变结果，以便检验一下应力应变关系是否正确。
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MSC.Nastran 介绍全球功能最强、应用最为广泛的有限元分析软件MSC.Software 公司自 1963 年开始从事计算机辅助工程领域 CAE 产品的开发和研究。
在 1966 年，美国国家航空航天局(NASA)为了满足当时航空航天工业对结构分析的迫切需求， 招标开发大型有限元应用程序，MSC.Software 一举中标，负责了整个 NASTRAN 的开发过程。
经过 40 多年的发展，MSC.Nastran 已成为 MSC 倡导的虚拟产品开发(VPD)整体环境最主要的 核心产品， MSC.Nastran 与 MSC 的全系列 CAE 软件进行了有机的集成， 为用户提供功能全面、 多学科集成的 VPD 解决方案。
MSC.Nastran 是 MSC.Software 公司的旗舰产品，经过 40 余年的发展，用户从最初的航 空航天领域，逐步发展到国防、汽车、造船、机械制造、兵器、铁道、电子、石化、能源材 料工程、科研教育等各个领域，成为用户群最多、应用最为广泛的有限元分析软件。
MSC.Nastran 的开发环境通过了 ISO9001:2000 的论证， MSC.Nastran 始终作为美国联邦 航空管理局(FAA)飞行器适航证领取的唯一验证软件。
在中国，MSC 的 MCAE 产品作为与压力 容器 JB4732-95 标准相适应的设计分析软件， 全面通过了全国压力容器标准化技术委员会的 严格考核认证。
另外，MSC.Nastran 是中国船级社指定的船舶分析验证软件。
赛车部件分析ISO9001:2000 论证通过证书一．MSC.Nastran 的特色极高的软件可靠性，经过无数工程问题的验证 独特的结构动力学分析技术 完整的非线性求解技术 高效率的大型工程问题求解能力 – ACMS 方法 针对大型问题的优化技术和设计灵敏度分析技术 高度灵活的开放式结构，功能独特的用户化开发工具 DMAP 语言 独特的空气动力弹性及颤振分析技术1独特的多级超单元技术，支持 MSC.Nastran 所有的分析类型 作为工业标准的输入/输出格式 高效的分布式并行计算二．MSC.Nastran 的分析功能1．静力分析MSC.Nastran 的静力分析功能支持全范围的材料模式,包括：均质各向同性材料、正交 各项异性材料、各项异性材料和随温度变化的材料等。
分析的主要类型有： 具有惯性释放的静力分析： 考虑结构的惯性作用， 可计算无约束自由结构在静力载 荷和加速度作用下产生的准静态响应 非线性静力分析： 大变形几何非线性、 塑性和蠕变等材料非线性及考虑接触状态的 边界非线性等。
铁道部科学研究院机车车辆研究所 双层集装箱车体强度（280 万 DOF）2. 屈曲分析屈曲分析主要用于研究结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷等问 题。
MSC.Nastran 的屈曲分析包括： 线性屈曲：又称特征值屈曲，可以考虑固定的预载荷，也可使用惯性释放。
非线性屈曲： 包括大变形几何非线性失稳分析、 材料非线性的弹塑性失稳分析和非 线性后屈曲(Snap-through)分析。
2华中理工大学交通科学与工程学院 水下爆炸载荷作用下环肋圆柱壳失稳分析3. 动力学分析结构动力学分析是 MSC.Nastran 的最主要强项之一， 它具有其它有限元分析软件所无法 比拟的强大分析功能。
MSC.Nastran 动力学分析功能包括时间域的瞬态响应和频率域的频率 响应分析，方法有直接积分法和模态法，同时考虑各种阻尼如结构阻尼、材料阻尼和模态阻 尼效应的作用。
MSC.Nastran 动力学响应分析可以准确预测结构的动力特性，大大提高虚拟 产品开发的成熟度，改善物理样机的产品品质。
对于载荷随时间和频率变化的结构动力响应分析包括: 正则模态和复特征值分析 非线性模态（即预应力模态）和复特征值分析 频率响应分析 瞬态响应分析 强迫运动分析 (噪)声学分析 随机振动响应分析 响应及冲击谱分析 动力灵敏度和优化分析等 针对于中小及超大型问题不同的解题规模, 用户可灵活选择 MSC.Nastran 不同的动力 学方法加以求解，如对大型结构动力学问题，可采用特征缩减技术和子结构分析方法。
3中国船舶及海洋工程设计研究院 6800 吨多用途集装箱船振动响应分析4．自动部件模态综合法 – ACMSMSC.Nastran ACMS(Automated Component Mode Synthesis)自动部件模态综合法， 使得工 程师能够实现对大规模模型的动力响应分析和声场分析，ACMS 法自动将一个大模型化小或 用区域分解法自动分成几个子区域进行各个子结构的模态分析， 然后进行模态综合， 由此得 到整体结构的动力特性。
采用 ACMS 法可大大减少大模型的计算时间， 例如对近 1400 万自由 度的汽车模型（500Hz 内 2500 阶模态），采用全模型标准的模态频率响应 SOL111 进行求解 用时约 26 小时， 而采用 MSC.Nastran 的 ACMS 方法用时只需 4 小时， 同时占用的计算资源也 大大降低， 所以采用 MSC.Nastran 的自动模态综合技术使得对于大型结构的动力分析， 如飞 机、车辆、船舶、桥梁等结构，可以在精度和计算速度上提供很好的解决方案。
最近，MSC.Nastran 自动部件模态综合法(ACMS)得到了大大增强，新增加了矩阵域自 动部件模态综合法(MDACMS)，此法基于自由度计算，与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。
提供的多种区域划分方法（随求解类型变化） 几何区域划分（适用 SOL103,111,112,200） 频率域划分（适用 SOL 111, 200） 自由度域（适用 SOL 103,111,200）- 新的缺省方法 几何域与频率域相结合(适用 SOL 111, 200) 矩阵域与频率域相结合(适用 SOL 200) 应用于不同求解类型： MSC.Nastran 动力分析(SOL103, 111, 112) MSC.Nastran 声学分析(SOL 108) MSC.Nastran 设计优化(SOL 200)4MSC.Nastran 与 ADAMS 的集成 外部超单元技术 MSC.Nastran 的 ACMS 技术可与分布式域并行计算技术（DMP）相结合，对频率范围较宽且有 多个动力载荷的复杂模型，可谓如虎添翼，可大幅度提高计算速度和计算精度。
10 8 6 4 2 0 Lanczos GDACMS MDACMS不同分析方法效率比较5. 热分析热传 导分 析通常 用来 校验结 构零 件在热 边界 条件或 热环 境下的 产品特性, 利用 MSC.Nastran 可以计算出结构内的温度分布状况,并直观地看到结构内潜热、热点位置及分 布。
用户可通过改变发热元件的位置、提高散热手段、绝热处理或用其它方法优化产品的热 性能。
MSC.Nastran 可以解决包括传导、对流、辐射、相变、热控系统在内的热交换现象,计 算辐射视角系数， 并真实地仿真各类边界条件, 建立各种复杂的材料和几何模型, 模拟热控 系统, 进行热-结构耦合分析。
MSC.Nastran 提供了适于稳态和瞬态热分析的线性、非线性求解算法。
非线性功能可根 据选定的解算方法自动优选时间步长。
线性/非线性稳态热传导分析：基于稳态的线性热传导分析一般用来求解在给定热 载和边界条件下, 结构中的温度分布,计算结果包括节点的温度， 约束的热载和单 元的温度梯度, 节点的温度可进一步用于计算结构的响应; 稳态非线性热传导分 析则在包括了稳态线性热传导的全部功能的基础上, 还可以考虑非线性辐射与温 度有关的热传导系数及对流问题等。
线性/非线性瞬态热传导分析： 线性/非线性瞬态热传导分析用于求解时变载荷和边 界条件作用下的瞬态温度响应, 可以考虑薄膜热传导、非稳态对流传热及放射率、 吸收率随温度变化的非线性辐射。
相变分析：该分析作为一种较为特殊的瞬态热分析过程,通常用于材料的固化和溶 解的传热分析模拟,如金属成型问题。
在 MSC.Nastran 中将这一过程表达成热焓与 温度的函数形式, 从而大大提高分析的精度。
5热控分析：MSC.Nastran 可进行各类热控系统的分析,包括模型的定位、删除、时 变热能控制等,如现代建筑的室温升高或降低控制。
自由对流元件的热传导系数可 根据受迫对流率、 热流载荷、 内热生成率得到控制， 热载和边界条件可定义成 随时间的非线性载荷。
长春光机所 充气式电容器内部温度场分布图6． 气动弹性及颤振分析高速行驶的飞行器和受高速气流作用的结构在空气动力和气流扰动的作用下会产生变 形和弹性振动运动， 进而会引起附加的气动力， 而附加气动力又使结构产生附加的变形和运 动。
气动弹性力学就是研究气动力、 弹性力和惯性力之间的相互作用以及由此引起的对飞行 器设计影响的一门边缘学科。
颤振现象的本质是气动弹性动不稳定现象。
气动弹性问题涉及气动、 惯性及结构力间的相互作用， 使用 MSC.Nastran 的气动弹性模 块可以进行飞机、直升机、导弹、悬索桥甚至烟囱和高压线的气动弹性分析和设计。
MSC.Nastran 的气动弹性分析功能主要包括：、 静态气弹响应分析 动态气弹响应分析（包括：模态频率响应、模态瞬态响应、随机响应分析） 结构颤振分析 气动弹性设计敏度和优化 分析的空气流速范围从亚音速到几个马赫数的超音速适用于各种马赫数的气动力分析方法亚音速偶极子网格法（含体的干扰） 片条理论（适用于各种马赫数） 超音速马赫盒（Mach Box）方法 超音速活塞理论 超音速气动分析法 - ZONA51，可以用于超音速运输机、战斗机和导弹的气动力分 析。
6颤振分析功能支持如下分析方法： K 法： 该方法为广大气动弹性分析人员所熟 悉，允许常规的阻尼表述。
KE 法：类似 K 法，但更有效，用于精细颤振 分析。
PK 法：能对响应进行逼真的评估，即便系统 处于亚临界状态。
此外，在颤振分析中还可以引入控制系统，也可以从广 义矩阵中提取振荡的稳定性导数。
A502 静压力分析气弹分析还有如下的功能的增强：• • •监视点可以更新和相加 新型监视点类型(MONCNCM)，可以逐条监视气弹结果 适合气弹结构分析的多种连接技术7. 流-固耦合分析流-固耦合分析主要用于解决流体(含气体)与结构之间的相互作用效应。
主要应用在汽 车 NVH、列车车辆或飞机客舱的内噪音预测分析，以及考虑流体质量影响的流体中结构如 舰船的模态特性分析等。