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MSC Nastran多学科结构仿真

MSC Nastran是一款多学科结构分析软件，被工程人员应用于分析横跨线性、非线性、自动化结构优化和疲劳强度等领域的静态、动态、热等多学科结构问题，所有上述分析学科都支持高性能计算。所有上述分析学科都支持高性能计算。
工程人员应用MSC Nastran确保结构系统有必需的强度、刚度和在规定的寿命内不发生可能损害结构功能和安全的失效方式，例如超过许用应力、系统共振、屈曲或失稳、超过允许变形量等。同时，MSC Nastran被用于提高结构设计的经济性和用户舒适性。
制造商可在产品开发的不同阶段使用MSC Nastran的独特多学科方法进行结构分析。MSC Nastran 可以被用于：(1)早期的产品设计过程中的虚拟开发，节省传统开发中相对应的物理样机成本；(2)改进产品服务期内的结构问题，减少维护时间和费用；(3)优化现有设计性能或开发产品的的结构问题，减少维护时间和费用；(3)优化现有设计性能或开发产品的独特功能，与竞争者形成工业优势。
MSC Nastran 基于久经验证的数值方法开发，主要基于有限元法。提供隐式和显式有限元法解决非线性问题。优化数值算法包括MSCADS和IPOPT。嵌入式疲劳算法由nCode公司提供。
MSC Nastran优势
  • 多学科结构分析：为达到综合级的工程分析能力，需要用到多种软件解决方案，使用者针对每种工具必须被培训。MSC Nastran包含多学科仿真能力，保证客户在一个结构分析解决方案内能够解决广泛的工程问题。
  • 结构装配建模能力：一种结构单元很少被用于独立分析。结构系统由不同单元类型、不同部件组成，MSC Nastran利用多种方法装配这些单元、部件作为一个整体开展系统级结构分析。
  • 自动结构优化能力：设计优化是产品开发过程中的一个关键因素，但是，它需要大量的动态迭代，需要大量的手工干预。MSC Nastran提供自动地在允许的设计空间内寻求最优配置的优化解决方案。
  • 基于自动模态综合法（ACMS），对基于模态法NVH问题有5倍以上加速能力，缩短企业开发周期、提高效率

MSC Nastran功能
多学科结构分析

  • 仅使用一种平台执行线性或非线性分析，包含：静力学、动力学（NVH）、热、屈曲、疲劳等学科，减少对多个软件供应商提供多学科结构分析程序的依赖性
  • 基于嵌入式准静态、瞬态、基于功率谱密度（PSD）疲劳技术计算产品寿命，减少评估疲劳寿命时间
  • 评估高级复合材料行为、基于逐步失效分析和用户自定义程序与Digimat联合评估纤维加强的塑性行为


结构装配建模

  • 利用永久粘接加速网格划分，保证客户以更少时间完成网格过度连接，传统网格划分中这部分工作时间消耗巨大
  • 节省以焊点、紧固件等单元类型创建装配模型的时间
  • 使用超单元技术加速大装配模型的多次分析时间，可选择的与合作制作商共享超单元信息，同时保护设计机密信息
  • 执行接触分析，自动探测模型中可能接触，生成接触关系，输出接触应力与接触关系


自动化结构优化分析

  • 设计变量允许基于材料属性、几何尺寸、载荷等，优化目标可以为应力、质量、疲劳寿命等
  • 形状优化功能增强形状和截面结构
  • 地貌优化可发现复合材料每层纤维最优厚度形貌优化决定薄壁零部件设计中加强筋位置与分布
  • 拓扑优化移除多余材料体积
  • 多模型优化可同时优化多个跨学科模型
  • 全局优化方法能有效处理多极值问题