Nastran(有限元分析軟件)

NX Nastran是Siemens西門子公司推出的一款專業(yè)有限元結(jié)構(gòu)分析求解器，可以創(chuàng)建復雜工程產(chǎn)品和系統(tǒng)的有限元分析模型，并顯示解決方案的結(jié)果?？稍L問所有主流 CAD 系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)，包括 CATIA、Pro/Engineer、NX、Solid Edge、SolidWorks以及AutoCAD 。一旦圖形導入，您就可以準備模型進行分析，利用圖形定位器單獨識別和顯示潛在的故障，比如裂片，然后利用圖形清理工具將它們刪除或禁用。Femap 還提供了很多創(chuàng)建和可以修改圖形的功能，這樣就在有限元模型時對模型做一些必要的變更。此版本引入了關(guān)鍵功能和更新，以提高您的生產(chǎn)力和協(xié)作性，簡化幾何、網(wǎng)格、分析和后處理的設(shè)計流程。歡迎需要此款工具的朋友前來下載使用。

NX Nastran安裝方法介紹

1、解壓后，雙擊打開iso，找到setup.exe進行安裝；

2、選擇Next下一步；

3、選擇同意，點擊Next；

4、默認安裝路徑即可，不建議修改；

5、選擇Simplified Chinese，為簡體中文語言，點擊Next；

6、耐心等待一下，正在安裝，安裝過程中出現(xiàn)各種選項，一直允許操作即可；

7、安裝后桌面會出現(xiàn)軟件圖標，右鍵打開文件夾所在位置，進入_SolidSQUAD_文件夾，解壓文件，將文件復制進安裝目錄當中；

8、隨后運行軟件即可免費使用啦！

主要模塊及功能介紹

1、NX Nastran Basic（基本模塊）

NX Nastran基本模塊是NX Nastran的一個核心子集，包括一套 強健的線性靜力學、模態(tài)、屈曲分析和基本非線性等功能。其分析功能包括：

線性靜力分析（包括慣性釋放）

正則模態(tài)

屈曲分析

模型檢查

復合材料分析

傳熱

基本非線性分析

2、Optimization（優(yōu)化）

NX Nastran的優(yōu)化過程由設(shè)計靈敏度分析及優(yōu)化兩大部分組成，設(shè)計靈敏度分析用于評估設(shè)計變動對結(jié)構(gòu)的影響程度。有效的優(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 和優(yōu)化分析支持的分析類型包括：

靜力分析

模態(tài)以及屈曲分析

瞬態(tài)響應(yīng)、頻率響應(yīng)

氣動彈性和顫振分析

3、Superelements（超單元）

超單元模塊在求解超大的復雜有限元模型時具有關(guān)鍵的作用，它可將大型結(jié)構(gòu)分解為較小的同等子結(jié)構(gòu)集合，這些子結(jié)構(gòu)稱為超單元。該模塊可用于所有NX Nastran 分析功能，在大型的完整系統(tǒng)分析中特別高效，例如整架飛機、車輛或者輪船；同時該模塊可執(zhí)行增量或者部分裝配求解，大大提高了運算效率。

4、Dynamic Response（動力響應(yīng)）

動力響應(yīng)模塊可在時間和頻率領(lǐng)域內(nèi)評價產(chǎn)品性能。結(jié)構(gòu)動力學分析是Nastran的最強項之一,方法有直接積分法和模態(tài)法，可考慮各種阻尼 (如結(jié)構(gòu)阻尼、材料阻尼和模態(tài)阻尼)效應(yīng)的作用。主要分析類型有：

頻率響應(yīng)分析

瞬態(tài)響應(yīng)分析

隨機振動響應(yīng)分析

沖擊譜響應(yīng)分析

5、Aeroelasticity（氣彈分析）

氣彈分析模塊可預測產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能在風場中的動力穩(wěn)定性和動態(tài) 響應(yīng)，氣動彈性問題涉及氣動、慣性及結(jié)構(gòu)力間的相互作用，可以進行飛機、導彈、懸索橋、電視發(fā)射塔甚至煙囪和高壓線的氣動彈性分析和設(shè)計。氣動彈性分析功能主要包括：

靜態(tài)及動態(tài)氣彈響應(yīng)分析

結(jié)構(gòu)顫振分析

氣動彈性設(shè)計靈敏度和優(yōu)化

亞音速和超音速分析

6、Advanced Nonlinear（高級非線性）

高級非線性模塊集成了世界最先進的ADINA解算技術(shù)，包括 隱式求解器Sol 601和顯式求解器Sol 701，支持分析類型包括：

材料非線性，例如

  -- 墊圈(Gasket)材料、超彈性材料

  -- 粘彈性材料、彈塑性材料

幾何非線性，接觸問題，例如面接觸、自接觸等

7、Rotor Dynamics（轉(zhuǎn)子動力學分析）

轉(zhuǎn)子動力學分析主要解決旋轉(zhuǎn)機械的動力設(shè)計，振動分析，故障診 斷等問題。它的主要任務(wù)是：預計臨界轉(zhuǎn)速，預計轉(zhuǎn)子不平衡引起的同 步振動響應(yīng)，預計開始失穩(wěn)的門坎轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)子在加速或減速過程中的 瞬態(tài)響應(yīng)。NX Nastran轉(zhuǎn)子動力學是基于SOL110(復模態(tài))實現(xiàn)的，支 持非對稱轉(zhuǎn)子分析,可以分析航空發(fā)動機、壓縮機、離心機、汽輪機、渦輪機和泵等旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的陀螺力矩和動力學特性。

8、DMAP

DMAP (直接矩陣提取程序)是NX Nastran高效的二次開發(fā)語言，已有30多年歷史。DMAP主要功能包括：

幫助用戶改變或直接產(chǎn)生新的求解序列,實現(xiàn)矩陣的合并、分離、增加、刪除， 或?qū)⒕仃囕敵龅接邢拊筇幚怼?機構(gòu)分析以及測試相關(guān)性等一些外部程序中。

用戶可利用DMAP編寫用戶化程序,操作數(shù)據(jù)庫流程。

9、Enhanced Parallel Processing（增強的并行計算性能）

NX Nastran包含強大的并行計算求解功能，大大提高了在求解超大模型時的效率。NX Nastran不僅支持共享內(nèi)存式單機多CPU并行SMP；同時也支持分布式多機多CPU并行DMP，可用于工作站集群，尤其特別地，其獨特的HDMP支 持模型同時按幾何和頻率范圍進行分割，極大地提高計算效率。

10、TMG Thermal（TMG熱分析）

TMG Thermal包含了解決大多數(shù)通用工程問題所需的靜態(tài)和瞬態(tài)熱力 分析功能，包括傳導、對流、輻射和相位變化的建模與分析。TMG Thermal 提供了一套完整的熱力邊界條件和求解程序控制，以及一套供裝配件使用的功能強大的熱力建模工具。

11、TMG Advanced Thermal（TMG高級熱分析）

TMG Advanced Thermal中增加了許多高級熱力和流體流動分析功能，包括管流分析建模、強迫對流分析。此外，它還提供廣泛的高級工具，用于分析高級輻射和航天器模 型，模擬包含太陽和行星的環(huán)境熱、軌道、鏡面反射和光影追蹤與鉸接的相對運動結(jié)構(gòu)等。它同樣支持高級求解特征，如用戶編寫的子程序、模型簡化、子結(jié)構(gòu)以及 與其他工業(yè)軟件的接口。

12、TMG Flow（TMG流分析）

TMG Flow提供一套綜合的三維計算流體動力學（CFD）解決方案。TMG Flow使用高效的基于單元的有限體積法求解程序，計算靜態(tài)和瞬態(tài) 應(yīng)用中的三維流體速度、溫度和壓力。當它與TMG Thermal組合使用時，可以解決范圍廣泛的多種物理問題，這些問題涉及流體流動和熱傳導，低速與高速的可壓縮或不可壓流動等。

13、Femap－超強的Nastran前后處理器

 Femap作為高性價比的高端有限元前后處理器，從1985年開發(fā)至今，已經(jīng)有20多年的歷史。其前后處理能力強大，主要特點包括：

Femap基于Windows界面風格，易學易用且功能強大。

·以行業(yè)標準Parasolid為基礎(chǔ)，支持目前的主流CAD，如CATIA、UG、Pro/Engineer、Solid Edge以及Solidworks等軟件輸出文件。

·對20多種CAE求解器提供深層次和高質(zhì)量的支持，包括NX Nastran、MSC.Nastran、MD Nastran、ANSYS、ABAQUS、TMG以及LS-DYNA等。

·客戶化定制功能強大。功能全面、面向?qū)ο蟆⒒贠LE/COM的編程API，完全集成的Visual Basic開發(fā)環(huán)境

·高級后處理工具支持動態(tài)切削平面、動態(tài)等勢面、節(jié)點力、流線等。

14、Other New Features(其他新功能)

NX Nastran還提供了一些其他新功能，舉例如下：

膠合功能可輕松實現(xiàn)非協(xié)調(diào)網(wǎng)格的連接并適用于所有的分析類型；

面面接觸功能可解決線性靜態(tài)分析中的接觸問題；

運用預緊力螺栓可實現(xiàn)帶螺栓預載荷的裝配體模態(tài)和應(yīng)力分析；

新迭代算法可快速提高以體單元為主的大型模型的求解速度。

熱分析教程

1.建立模型,進入高級方針模塊

注意：選擇Themal求解器

2.劃分網(wǎng)格,賦給材料Aluminum 2014

3.施加熱邊界條件

點Thermal Constraints

4.底面加80C，左上面加50C

5.設(shè)置對流參數(shù)

設(shè)置周圍溫度為20C.

對流系數(shù)為0.001

選擇上表面

6.求解。

顯示結(jié)果，節(jié)點溫度如圖所示

軟件特色

預測產(chǎn)品性能和可靠性，并改進。

減少勞民傷財?shù)脑椭谱骱蜏y試

評估不同的設(shè)計和供貨

優(yōu)化設(shè)計并減少庫存成本