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新產品設計中，應力、應變、力矩、變形等的計算需要應用有限元方法來計算，加上安全裕度后可以在理論上驗證設計的可靠性。本文首先應用NX 12.0軟件中的Nastran模塊[1]對顯微鏡支架部件進行有限元分析，得出支架的應力及位移云圖，觀察整個支架在受力情況下的變形量，分析材料的選取和結構設計的可行性，驗證結構穩定性。

●-古演縮減中用戶刪去的自由度；o-用戶選擇的分析自由度 圖1 靜態縮聚描述 得到： 如果Po=0,求解uo得到： 其中。

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02基于MSC Nastran傳遞路徑分析益處MSC Nastran的單步傳遞路徑分析功能（TPA）簡化了多步驟仿真過程，是一個標準的MSC Nastran分析作業，它在一個分析中自動完成模型剖分，激勵側和接收側外部超單元定義、生成和裝配計算，支持自動模態部件綜合法（ACMS），用戶只需要準備一個輸入文件，即可完成傳遞路徑分析，作業完成后，所有與 TPA 相關的結果都存儲在 HDF5

2 模態理論分析根據模態理論，通常將所研究的結構特征處理為質點、剛體及阻尼器構成的系統，并將其離散為有限多個相互彈性聯接的剛體。因此無限多自由度就變為有限多自由度系統。當滿足線性定常系統要求時，系統通用運動數學模型可表示為式中，M、C、K分別為質量、阻尼和剛度矩陣，X為結構振動位移向量。

Nastran是美國MSC公司開發的大型通用結構分析軟件，具有統一的數據組織架構和全面的結構分析功能，主要包括線性分析、動力學分析、非線性分析、沖擊分析、優化設計、熱傳導及熱力耦合分析、氣動彈性及顫振分析等。Patran/Nastran是開展仿真分析必不可或缺的工具之一，已經被廣泛應用于航空、航天、汽車、船舶、鐵道、機械、制造業、電子、建筑、土木、國防、生物力學等各個行業。

用戶可以將某個自定義坐標系的編號填寫在這里，這樣MSC Nastran對于此節點相關自由度的表達和分析均會參考這個用戶指定的坐標系。 正是因為全局坐標系的概念，MSC Nastran所采用的總剛度矩陣（以及其它類似的矩陣數據）可能與常規意義上的總剛度矩陣有所區別。

不管怎么樣，從有限元實現的角度來講，如果想做真正實際工程中的接觸分析，那么首先需要去研究約束關系，接觸分析在有限元中也僅是約束關系的一種。有限元中的約束很多場景大家用的是邊界中的簡支、固支等約束，但從更廣泛的角度上講，只要表示一個節點的某個自由度依賴于其它的節點自由度或者取某個特定值，就可以稱為約束關系。

整車詳細模型，可以在發動機或電機真實載荷激勵下，分析動力總成的隔振率，評估整車工作環境下，方向盤、座椅導軌等的振動響應情況；2、MSC Nastran提供的功能：節點、模態有效質量、ODS、模態貢獻率分析等能夠幫助開發快速的識別關鍵模態、位置等設計改進方向，提高產品性能；3、基于自動部件模態法，可以在短時間內完成千萬自由度以上的整車NVH分析，提升了傳統動力總成在整車開發中的應用范圍，克服了基于簡化模型

目前常用的瞬態響應分析主要有兩種方法：直接法和模態法 直接法：該分析給出一個結構對隨時間變化的載荷的響應。該分析在節點自由度上直接形成耦合的微分方程并對這些方程進行數值積分，求出隨時間變化的相關需求量，如位移，加速度，應力等等。 Nastran中的求解卡片為SOL 109(Dir.

此方法詳細的內容請參考MSC Nastran幫助文檔中的《線性靜力學分析手冊》中的第18章[3]。網格自適應細化依據用戶預先設置的細化區域和細化準則，在模型計算過程中自動對相應的位置的網格進行自適應的加密，從而提高了此區域位置的求解精度，而盡量降低由于網格加密引起的模型自由度的增加，避免了效率的顯著降低。

圖3：項目第2天的模型 到第四天，這一細化分析流程給出光學系統將具有+/-13.6微弧度的靜態視線旋轉和18.3微弧度（均方根）的隨機視線旋轉。這些結果表明結構設計有足夠的裕度，如果沒有，分析將提供足夠的信息來建議在材料、厚度、直徑或其他方面進行改進的地方。 接下來，將簡化的梁單元替換為實體結構模型，以完善剛度估計。

這些結果表明結構設計有足夠的裕度，如果沒有，分析將提供足夠的信息來建議在材料、厚度、直徑或其他方面進行改進的地方。 接下來，將簡化的梁單元替換為實體結構模型，以完善剛度估計。分析從復合彎管鑄件開始，其中實體結構的替代，計算的視線誤差增加到21.5微弧度（均方根）；添加探測器外殼的實體模型，視線誤差增大到22.0微弧度（均方根），仍在可接受的限度內。

這些結果表明結構設計有足夠的裕度，如果沒有，分析將提供足夠的信息來建議在材料、厚度、直徑或其他方面進行改進的地方。 接下來，將簡化的梁單元替換為實體結構模型，以完善剛度估計。分析從復合彎管鑄件開始，其中實體結構的替代，計算的視線誤差增加到21.5微弧度（均方根）；添加探測器外殼的實體模型，視線誤差增大到22.0微弧度（均方根），仍在可接受的限度內。

案例： 說明： 1）此命令評估的準確度： a)對于沒有過多的結果輸出請求的靜力學分析問題的評估結果最準確； b)對于采用Lanczos法的正則模態分析的內存需求評估也較為準確，而對于其硬盤空間的需求則取決于提取的模態階次

特征值求解器 在線性動力學分析中，需要多次動態剛度矩陣的分解。雖然可以基于物理坐標（即物理自由度，相對于模態自由度而言）進行求解，但是它求解效率低，計算時間很長。模態縮減通常用于將系統的物理坐標轉換為一組模態坐標，需要計算特征值來獲得系統的特征值（和固有頻率）和特征向量（振型）。系統的這些內在特性有助于工程師了解其行為，并有助于設計和評估系統在不同條件下的性能。

用戶可以將某個自定義坐標系的編號填寫在這里，這樣MSC Nastran對于此節點相關自由度的表達和分析均會參考這個用戶指定的坐標系。 正是因為全局坐標系的概念，MSC Nastran所采用的總剛度矩陣（以及其它類似的矩陣數據）可能與常規意義上的總剛度矩陣有所區別。

案例： 說明： 1）此命令評估的準確度： a)對于沒有過多的結果輸出請求的靜力學分析問題的評估結果最準確； b)對于采用Lanczos法的正則模態分析的內存需求評估也較為準確，而對于其硬盤空間的需求則取決于提取的模態階次

Nastran 顯式非線性分析SOL 700

嘗試通過實施基于 FRF 的多級裝配（FBA）解決方案來提高他們預測重型卡車車輛級 NVH 性能的能力，該解決方案包含在海克斯康的多學科結構分析應用程序 MSC Nastran 中。車輛NVH開發關鍵挑戰鑒于客戶越來越重視客戶舒適度，該團隊致力于利用快速生成 NVH 解決方案，為客戶提供最佳體驗。通常，車輛設計和開發過程涉及各個部門，例如發動機、底盤等零件的部門。