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MSC Nastran 結(jié)構(gòu)分析軟件

MSC Nastran是一個多學(xué)科結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用程序，工程師們使用它在線性和非線性領(lǐng)域進行靜態(tài)、動態(tài)和熱分析，并輔以自動化的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和獲獎的嵌入式疲勞分析技術(shù)，所有這些都是由高性能計算實現(xiàn)的。

工程師使用MSC Nastran確保結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有必要的強度、剛度和壽命，以防止可能危及結(jié)構(gòu)功能和性能的失效（過高的應(yīng)力、共振、屈曲或有害變形）。MSC Nastran還用于提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性和乘員使用體驗。 制造商利用MSCNastran*的多學(xué)科方法在產(chǎn)品開發(fā)過程中的不同階段進行結(jié)構(gòu)分析。

MSC Nastran可用于：

在設(shè)計過程早期階段的虛擬樣機，節(jié)省了傳統(tǒng)上與物理樣機相關(guān)的成本。

解決產(chǎn)品使用過程中可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性問題，減少停機時間和成本。

優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計的性能，或開發(fā)*的產(chǎn)品差異，從而具有超過競爭對手的行業(yè)優(yōu)勢。 MSCNastran是基于復(fù)雜的數(shù)值方法，比較突出的是有限元方法。非線性有限元問題可以用內(nèi)置的隱式數(shù)值方法求解。有許多優(yōu)化算法可用，包括MSCADS和IPOPT。MSCNastran的疲勞功能是由Ncode公司和MSC公司共同開發(fā)的。

MSC Nastran的優(yōu)勢

一、多學(xué)科結(jié)構(gòu)分析

通常的結(jié)構(gòu)分析解決方案是針對一個或很少的分析學(xué)科。為了建立一個綜合的工程分析能力，需要擁有多種軟件解決方案，并且每一種新工具都要對用戶進行培訓(xùn)。MSC Nastran具有多個分析學(xué)科，使客戶能夠使用一個結(jié)構(gòu)分析解決方案來解決各種各樣的工程問題。

使用一個平臺對以下學(xué)科進行線性或非線性分析：靜態(tài)、動態(tài)（包括NVH和聲學(xué)）、熱分析和屈曲分析，并減少對來自不同供應(yīng)商的多個結(jié)構(gòu)分析程序的依賴性

使用嵌入式疲勞技術(shù)進行疲勞分析，并減少通常與疲勞壽命測定相關(guān)的時間

評估*復(fù)合材料和纖維增強塑料的性能，內(nèi)置漸進失效分析和用戶定義的服務(wù)，用于平均場均勻化，并與Digimat耦合

二、高性能計算

分析模型的規(guī)模可能非常大，需要較長的時間來求解。用傳統(tǒng)的有限元方法求解此類模型可能需要數(shù)小時或數(shù)天的時間。MSC Nastran具有許多高性能計算能力，使工程師能夠快速解決大型問題。

利用具有并行化技術(shù)的多核和多節(jié)點集群：共享內(nèi)存并行和分布式內(nèi)存并行

使用自動解算器選擇功能，減少模擬時間，為大型模型獲得更高的性能。MSC Nastran可以根據(jù)分析模型（單元類型、求解類型、可用內(nèi)存等）自動選擇適用的解算器和并行化方法。

利用nVidia GPU卡加速由實體單元構(gòu)成的模型的分析

使用高度調(diào)諧的Lanczos解算器或自動部件模態(tài)綜合技術(shù)，更快地進行模態(tài)分析

三、自動結(jié)構(gòu)優(yōu)化

設(shè)計優(yōu)化是產(chǎn)品開發(fā)中的一個關(guān)鍵要素，但往往是非常反復(fù)的，需要大量的人工操作。MSCNastran包含優(yōu)化算法，可以在允許的設(shè)計空間中自動尋找優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)方案。

通過改變設(shè)計變量，如材料特性、幾何尺寸、載荷等，優(yōu)化應(yīng)力、質(zhì)量、疲勞等。

通過形狀優(yōu)化來增強結(jié)構(gòu)構(gòu)件的形狀或輪廓

通過地貌優(yōu)化找到適用的復(fù)合材料層合板厚度

通過形貌優(yōu)化確定鈑金零件的筋的形狀或壓印圖案

通過拓撲優(yōu)化減少多余和不必要的結(jié)構(gòu)體

通過多模型優(yōu)化，跨學(xué)科同時優(yōu)化多個模型

四、結(jié)構(gòu)裝配建模

很少單獨分析一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由許多部件組成，需要作為一個整體進行分析。MSCNastran提供了許多方法來連接多個組件進行系統(tǒng)級的結(jié)構(gòu)分析。

使用粘接技術(shù)加速網(wǎng)格劃分，使您能夠連接傳統(tǒng)上需要實現(xiàn)網(wǎng)格過渡而耗時的不協(xié)調(diào)網(wǎng)格

通過專門的連接器單元，節(jié)省構(gòu)建由焊接或緊固件連接的裝配體的時間

使用“模塊"組合和管理結(jié)構(gòu)的多個組件，形成一個完整的組件，無需使用額外的連接單元或擔(dān)心ID編號方案。

通過構(gòu)建超單元，加速對大型組件的重新分析，并有選擇地與其他制造商共享超單元，同時隱藏機密設(shè)計信息

進行接觸分析，確定多部件設(shè)計中的接觸應(yīng)力和接觸區(qū)域

使用自動接觸生成功能自動創(chuàng)建接觸體并定義它們之間的接觸關(guān)系，從而提高生產(chǎn)率