1、前言作为一款国际上著名的分析软件一MSC Nastran软件,于20世纪80年代开始在我国的航空、航天、汽车、造船、通用机械等工程领域和科研领域得到广泛的应用,为各领域的产品设计、科学研究做出了很大贡献。MSC Software公司不断完善和扩充MSC Nastran,特别是在2006年开始集成和开发了很多高级非线性分析功能,使它的分析功能和应用领域得到了很大的加强和扩展。航空航天、汽车、船舶等行业的技术人员已经开始大规模地使用MSC Nastran的高级非线性分析功能,这种功能不需要将原有的线性分析模型转换成非线性专用软件进行非线性分析,极大地提高了工作效率、减少了数据转换出错的可能性从20
2、03年开始,国内陆续出版了一些MSC Nastran应用的教材,给广大用户学习和使用该软件提供了较大的帮助。由于这些教材大部分偏重于线性静力学、动力学分析,对于非线性分析涉及不多,不能满足用户学习使用非线性求解功能的需要,本书作者依据多年的软件使用以及对用户培训和技术支持的经验,编写了本书。目的就是希望将MSC Nastran目前已有的隐式非线性技术和使用方法做一个比较系统的介绍,便于不同的使用者掌握相关的技术并应用到科研和工程项目之中。本书共分12章。第1章主要对MSC Nastran软件进行总体介绍,包括软件概述、非线性模块功能、相关文档和文件、软件输入文件和实例。第2章主要介绍非线性分析
3、类型及求解策略,包括线性和非线性的区别、非线性分析类型、控制方程、载荷增量和迭代方法、收敛控制及相应的算例。第3章介绍非线性分析的设置、求解、监控以及错误修改,包括作业参数设置、求解参数设置、分析监控、分析产生的常见信息、矩阵方程的求解方法等。第4章介绍分析结果的输出及后处理,包括输出请求参数、结果文件类型及选择、后处理软件及非线性分析结果的后处理等。第5章介绍工程应用中常见的材料模型,包括弹性材料、复合材料、非线性弹性材料、弹塑性材料、粘弹性材料、超弹性材料、垫片材料模型、记忆合金材料、失效和损伤模型、材料参数拟合及有关算例。第6章介绍常用的单元类型,包括插值函数、主要变形单元类型介绍、常用
4、刚性单元介绍、单元类型选择及建模指南以及不同单元类型结果分析比较案例。第7章介绍几何非线性与屈曲分析技术,包括几何非线性相关的分析(大位移与大转动分析、大应变分析、跟随力、扰动分析),软件屈曲与后屈曲分析技术及应用算例。第8章介绍软件接触分析技术及使用方法,包括接触探测方法、变形接触体的定义刚性接触体的定义、接触关系的定义、接触分离准则及软件处理方法、摩擦类型以及有关接触分析的算例。第9章主要涉及软件热分析和热机耦合分析的有关功能,包括热分析、顺序热应力分析、耦合分析及相关工程算例。第10章主要介绍非线性动力学分析功能及使用方法,包括非线性瞬态动力学分析有关技术和方程、动力学载荷和边界条件施加以及算例分析。第11章介绍一些高级分析技术及案例,包括裂纹扩展分析技术、惯性释放、刹车啸叫、重启动、二次开发功能介绍、裂纹扩展和刹车啸叫算例。第12章主要对常见问题进行解答,包括高级分析序列SOL400使用中的常见问题及解答、S0L600的功能特点等。由于MSC Nastran非线性分析的功能涉及很广,本书篇幅有限,不能面面俱到,只能对