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7.1NASTRAN的拓扑优化简介设计优化是为满足特定推荐目标如**小重量、比较大***阶固有频率或**小噪声级等等的综合设计过程。这些推荐目标称之为设计目标或目标函数。优化实际上含有折衷的含义,例如结构设计的更轻就要用更少的材料,但这样一来结构就会变得脆弱,因此就要限制结构件在比较大许用应力下或**小失稳载荷下等的外形及尺寸厚度。类似地,如果要保证结构的安全性就要在一些关键区域增加材料,但同时也意味着结构会加重。比较大或**小许用极限限定被称之为约束。设计变量是一组在设计过程中为产生一个优化设计可不断改变的参数。MSC.NASTRAN中的设计变量包含形状和尺寸两大部分。形状设计变量(如边长、半径等)直接与几何形状有关,在设计过程中可改变结构的外形尺寸;尺寸设计变量(如板厚、凸缘、腹板等)则一般不与几何形状直接**,也不影响结构的外形尺寸。设计优化意味着有在满足约束的前提下产生比较好设计的可能性。MSC.NASTRAN拥有强大、高效的设计优化能力,其优化过程由设计灵敏度分析及优化两大部分组成，可对静力、模态、屈曲、瞬态响应、频率响应、气动弹性和颤振分析进行优化。有效的优化算法允许在大模型中存在上百个设计变量和响应。ROMAX支持直/斜/锥齿轮齿面接触应力和齿根弯曲应力分析。合肥进口MSC软件-actran

上海现代化MSC软件-marcMARC提供先进、通用、隐式非线性有限元技术，具有高性能、线性并行加速比的能力。

5.3材料非线性分析当材料的应力和应变关系是非线性时要用到这类分析。包括非线性弹性(含分段线弹性)、超弹性、热弹性、弹塑性、塑性、粘弹/塑率相关塑性及蠕变材料,适用于各类各向同性、各向异性、具有不同拉压特性(如绳索)及与温度相关的材料等。对于弹/塑性材料既可用VonMises也可用Tresca屈服准则;土壤或岩石一类材料可用MohrCoulomb或Drucker-Prager屈服准则;Mooney-Rivlin超弹性材料模型适用于超弹性分析,在MSC.NASTRAN可定义5阶、25个材料常数并可通过应力应变曲线自动拟合出所需的材料常数等屈服准则;对于蠕变分析可利用ORNL定律或Rheological进行模拟,并同时考虑温度影响。任何屈服准则均包括各向同性硬化。运动硬化或两者兼有的硬化规律。

MSCAdams/GearGenerator可以快速地计算齿轮之间的传动特性，捕捉齿在啮合前、后的动力学行为。可以在一个模型中研究直齿、斜齿、锥齿及其摩擦的动力学性能。方便快捷地对轮系（包括行星轮系）进行仿真。特点：◆建模方便，*需要标准的齿轮参数（齿轮模数、节圆直径等）◆利用渐开线函数方程计算齿轮几何形线、啮合点、齿轮啮合力（内齿和外齿）◆通过对轴距和齿厚的改变来模拟锥齿传动，◆可以考虑齿轮轴的弹性和非绕齿轮中心线轴转动的齿轮传动等。ROMAX支持轮齿齿向、齿形和对角修形方案评估及优化。

5.6非线性单元除几何、材料、边界非线性外,MSC.NASTRAN还提供了具有非线性属性的各类分析单元如非线性阻尼、弹簧、接触单元等。非线性弹簧单元允许用户直接定义载荷位移的非线性关系。非线性分析作为MSC.NASTRAN的主要强项之一,提供了丰富的迭代和运算控制方法,如Newton-Rampson法、改进Newton法、Arc-Length法、Newton和ArcLength混合法、两点积分法、Newmarkβ法及非线性瞬态分析过程的自动时间步调整功能等,与尺寸无关的判别准则可自动调整非平衡力、位移和能量增量,智能系统可自动完成全刚度矩阵更新,或Quasi-Newton更新,或线搜索,或二分载荷增量(依迭代方法)可使CPU**小,用于不同目的的数据恢复和求解。自动重启动功能可在任何一点重启动,包括稳定区和非稳定区。ActranAcoustics是Actran软件系列的入门模块。常州进口MSC软件-actran

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在MSC.NASTRAN中具有很强的复合材料分析功能, 并有多种可应用的单元供用户选择。 借助于MSC.PATRAN, 可方便地定义如下种类的复合材料, 层合复合材料, 编织复合材料(Rule-of-Mixtures),Halpin-Tsai连续纤维复合材料, Halpin-Tsai不连续纤维复合材料, Halpin-Tsai连续 带状复合材料, Halpin-Tsai不连续带状复合材料, Halpin-Tsai粒状复合材料, 一维短纤维复合材料和二维短纤维复合材料。所有这些维短纤维复合材料, 除层合复合材料外, 在MSC.NASTRAN中均等效为均质各向同性弹性材料。 判辨复合材料失效准则包括: Hill理论、 Hoffman理论、 Tsai-Wu理论和比较大应变理论。MSC.NASTRAN的复合材料分析适于所有的分析类型。合肥进口MSC软件-actran

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