Patran2010與Nastran2010有限元分析從入門到精通

內(nèi)容概要

本書介紹了Patran 2010軟件的基本操作以及Nastran
2010的求解分析，全書共分為19章。第l章簡介MSC公司以及Patran和Nastran的基本功能；第2章簡介使用Patran建模和Nastran分析的過程；第3章介紹使用Patran建立幾何模型；第4章介紹使用Patran進行有限元網(wǎng)格劃分；第5章介紹材料屬性；第6章單元屬性：第7章介紹工況及邊界條件；第8章介紹了如何進行分析控制；第9章介紹分析結(jié)果后處理。第10章至19章是實例章，涵蓋了使用Nastran分析的主要分析類型，其中第10章介紹基本使用實例；第ll章介紹靜力學分析；第12章介紹屈曲分析；第13章介紹模態(tài)分析；第14章介紹瞬態(tài)響應(yīng)分析；第15章介紹頻率響應(yīng)分析；第16章介紹隨機響應(yīng)分析；第17章介紹非線性分析；第18章介紹結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化；第19章介紹熱傳導(dǎo)分析。對所有實例的操作步驟都提供了詳細的文字和圖例說明，以便于讀者學習掌握。
本書適合于高等院校研究生作為計算機輔助有限元分析軟件自學教材，也可以作為各科研院所研究人員的研究參考資料。

書籍目錄

序言
前言
第1章 概述
第2章 Patran建模和Nastran分析過程
第3章 創(chuàng)建幾何模型
第4章 劃分有限元網(wǎng)絡(luò)
第5章 材料屬性
第6章 單元屬性
第7章 工況及邊界條件
第8章 分析控制
第9章 結(jié)果后處理
第10章 Patran和Nastran基本使用實例
第11章 靜力學分析
第12章 屈曲分析
第13章 模態(tài)分析
第14章 瞬態(tài)響應(yīng)分析
第15章 頻率響應(yīng)分析
第16章 隨機響應(yīng)分析
第17章 非線性分析
第18章 結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化
第19章 熱傳導(dǎo)分析
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：子結(jié)構(gòu)可使問題表達簡單、計算效率提高、計算機的存儲量降低。超單元分析則在子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了重復(fù)和鏡像映射以及多層子結(jié)構(gòu)功能，不僅可單獨運算而且可與整體模型混合使用，結(jié)構(gòu)中的非線性與線性部分分開處理可以減小非線性問題的規(guī)模。應(yīng)用超單元工程師僅需對所關(guān)心的，影響較大的超單元部件進行重新計算。多級超單元分析是Nastran的主要強項之一，適用于所有的分析類型。超單元分析主要是通過把整體結(jié)構(gòu)分化成很多小的部件來進行分析。應(yīng)用超單元，工程師僅需對那些所關(guān)心的受影響大的超單元部分進行重新計算，從而使分析過程更經(jīng)濟、更高效，避免了總體模型的修改和對整個結(jié)構(gòu)的重新計算。Nastran優(yōu)異的多級超單元分析在大型工程項目中得到了廣泛使用，如飛機的發(fā)動機、機身、機翼、艙門等在最終裝配出廠前可由不同地區(qū)和不同國家分別進行設(shè)計和生成，此間每一項目分包商不但可利用超單元功能獨立進行各種結(jié)構(gòu)分析，而且可通過數(shù)據(jù)通信，在某一地利用模態(tài)綜合技術(shù)通過計算機模擬整個飛機的結(jié)構(gòu)特性。1.3.8 高級對稱分析針對結(jié)構(gòu)的對稱、反對稱、軸對稱或循環(huán)對稱等不同的特點，Nastran提供了不同的算法。類似超單元分析，高級對稱分析可大大壓縮結(jié)構(gòu)分析問題的規(guī)模，提高計算效率。很多結(jié)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)機械乃至太空中的雷達天線，經(jīng)常是由繞某一軸循環(huán)有序周期性排列的特定的結(jié)構(gòu)件組成，對于這些結(jié)構(gòu)通常就要用循環(huán)對稱或稱之為旋轉(zhuǎn)對稱方法進行結(jié)構(gòu)分析。在分析時僅需要選取特定的結(jié)構(gòu)件即可獲得整個組件結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果，可以減少計算和建模的時間。循環(huán)對稱可分為兩種類型，即簡單循環(huán)對稱和循環(huán)復(fù)合對稱。簡單旋轉(zhuǎn)對稱中，對稱結(jié)構(gòu)件沒有平面鏡像對稱面且邊界可以雙向彎曲曲面；復(fù)合循環(huán)對稱中，每個對稱結(jié)構(gòu)件具有一個平面鏡像對稱面，且對稱結(jié)構(gòu)件之間的邊界是平面。循環(huán)對稱分析通?？山鉀Q線性靜力、模態(tài)、屈曲及頻率響應(yīng)分析等問題。最特殊的是軸對稱問題，可以用軸對稱單元模擬，也可以用循環(huán)對稱的方法簡化模型。1.3.9 設(shè)計靈敏度及優(yōu)化分析設(shè)計優(yōu)化是為了滿足特定優(yōu)選目標如最小重量、最大第一階固有頻率或最小噪聲級等的綜合設(shè)計過程。Nastran擁有強大、高效的設(shè)計優(yōu)化能力，其優(yōu)化過程由設(shè)計靈敏度分析與優(yōu)化兩大部分組成，可對靜力、模態(tài)、屈曲、瞬態(tài)響應(yīng)、頻率響應(yīng)、氣動彈性和顫振分析進行優(yōu)化。高效的優(yōu)化算法允許在大模型中存在上百個設(shè)計優(yōu)化變量和響應(yīng)。設(shè)計靈敏度支持并行環(huán)境下的計算，大大提高了設(shè)計靈敏度的計算效率。除了具有結(jié)構(gòu)優(yōu)化和零部件詳細設(shè)計過程的形狀和尺寸優(yōu)化設(shè)計的能力外。Nastran同時也集成了適于產(chǎn)品概念設(shè)計階段的拓撲優(yōu)化功能。拓撲優(yōu)化是與參數(shù)化形狀優(yōu)化或尺寸優(yōu)化不同的非參數(shù)化形狀優(yōu)化方法。在產(chǎn)品概念設(shè)計階段，為結(jié)構(gòu)拓撲形狀或幾何輪廓提供初始建議的設(shè)計方案。

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