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NASTRAN有限元CAE分析的基本思想是將物理模型理想化，利用FEM有限元模型工具將模型離散成有限個單元體，使各個單元體在指定的節點上相互連接，然后對每個單元進行參數求解，模擬該單元在相應的工況下發生的變形，如單元受力后發生位移和形變，并基于相應工況的基本情況建立單元節點的平衡方程，再把所有的單元方程組集成為整個結構力學特性的整體代數方程組，最后添加相應約束條件并求解代數方程組而獲得結算數值，進而通過結算數值完成對模型的仿真分析

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。采用Nastran模塊對支架部件進行有限元分析后再進行優化設計，免除了零件或樣機的制作，提前修正產品設計。

需要說明的是： ? 本篇內容所介紹的數據包括，但不限于，結構模型的剛度陣和質量陣，只要是MSC Nastran允許輸出的過程數據（如氣彈分析中使用的氣動力影響系數矩陣、氣動力矩陣等），均可以采用這種方法進行輸出。 ? 本篇內容所采用方法中的部分步驟，并不一定是最優的步驟，但應該是最簡單、最易于理解和使用的通用方法。

執行模型分解，整個模型分為激勵側、被動側，定義標準的MSC Nastran求解文件，根據界面點、響應點定義，生成被動側單位激勵傳遞特性分析FRF/NTF，同時，將生成被動側外部超單元模型文件；裝配被動側超單元模型，做整體分析，根據源激勵計算界面點處的節點力 Fi，并計算某些點處的響應Ui。執行傳遞路徑分析（TPA），基于第一步中外部超單元模型和接收所有界面點處的節點力。

實際的加載是多個力的組合，譬如下方采用手輪加載的力、彎矩和扭矩外載荷但梁的有限元中可以把這個線單元受力關系分為：（1） 軸向拉伸力（2） 軸向扭轉（3） 橫向彎曲力，可以加力載荷或者彎矩三部分，此時每部分都有簡單的位移和外力的公式，也就是存在一個局部坐標系，簡化梁理論總是先求出梁單元局部坐標系的剛度和質量陣，然后再用三維變換直接轉到全局坐標系下

關鍵詞：Nastran；飛行器；舵系統；模態1 引言舵系統是飛行器控制系統的重要執行機構[1]，與以往傳統的飛行器結構相比，新型飛行器舵尺寸與質量占比越來越大，舵自身模態對整體結構姿態的影響較大，控制系統設計不準確，可能會導致產品飛行時失控[2]；同時，舵系統具有強非線性，飛行時，在氣動力作用下，舵系統低頻頻率可能會與飛行器彈性頻率耦合，導致飛行器失穩，當舵系統旋轉頻率和彎曲頻率靠近時可能會導致飛行器發生顫振破壞

利用MSC Nastran SOL111求解器的頻響分析功能，進行整車狀態下振動分析，輸出方向盤、座椅導軌、動力懸置系統主被動測試振動響應，評估基于動力系統工作載荷下，整車響應和懸置隔振率。整車振動激勵輸入：施加發動機氣體爆發力、慣性力、慣性力矩在發動機曲軸中心處。載荷可以是基于理論計算或AVL等發動機性能模擬軟件，將發動機特性匯總到曲軸中心處。

我們查看Nastran的幫助手冊，也可發現Nastran的集中力也是加載在節點Grid上。 所以，集中力和力矩就是加載在節點Node所對應的N（x、y、z）上，只不過N（x、y、z）可能恰好是剪心，也可以是形心，當然，也可能是不在這兩個點上的任意值。

需要說明的是： ? 本篇內容所介紹的數據包括，但不限于，結構模型的剛度陣和質量陣，只要是MSC Nastran允許輸出的過程數據（如氣彈分析中使用的氣動力影響系數矩陣、氣動力矩陣等），均可以采用這種方法進行輸出。 ? 本篇內容所采用方法中的部分步驟，并不一定是最優的步驟，但應該是最簡單、最易于理解和使用的通用方法。

鐵路拉伸工況：模擬列車運行時變速工況，作用載荷：垂向總載荷、側向力和縱向拉伸力。鐵路壓縮工況：模擬列車運行時制動工況，作用載荷：垂向總載荷、側向力和縱向壓縮力。因公鐵兩用車編組時沒有調車作業，不考慮TB/T 3550.2規定的第二工況。公鐵兩用半掛車車架計算各工況見表1。車架制造材料的力學性能及許用應力標準，如表2所示。

NLBSH3D、LBSH3DG等用戶計算在給定轉子速度下的力與變形/速度的關系等內容，詳情和算例請查看《MSC Nastran 2020新功能指南》。

? 基于非線性剛度特性，MSC Nastran計算顯示彈簧單元變形-力對應關系： MSC Nastran 動力學、非線性功能完整的覆蓋了動力懸置開發中的模態分析、頻響分析完成動力系統的隔振性能分析。

? 基于非線性剛度特性，MSC Nastran計算顯示彈簧單元變形-力對應關系： MSC Nastran 動力學、非線性功能完整的覆蓋了動力懸置開發中的模態分析、頻響分析完成動力系統的隔振性能分析。

? 基于非線性剛度特性，MSC Nastran計算顯示彈簧單元變形-力對應關系： MSC Nastran 動力學、非線性功能完整的覆蓋了動力懸置開發中的模態分析、頻響分析完成動力系統的隔振性能分析。

而且這一過程是MSC Nastran在計算過程中自動進行調整的，無需用戶干預。在建模階段，用戶在工況控制段采用HADAPT來引用模型數據段的HADAPTL的ID編號。模型數據段的HADAPTL來定義加密區域，其第六域引用HADACRI的ID號，HADACRI卡片定義加密準則。例如下圖中的圓柱殼在中間位置承受一個單節點的力載荷。

熱傳遞的4個類型為應對這一挑戰，海克斯康工業軟件旗下的有限元結構分析軟件MSC Nastran在復合材料熱分析及熱-力耦合分析領域表現卓越。MSC Nastran憑借其在熱傳導模擬、熱-力耦合分析、性能失效評估等方面的強大能力，將有效突破復合材料熱力學分析的瓶頸，助力提升設計精度與產品可靠性。

客車設計工程師利用SOL 400進行高度非線性仿真，例如螺栓預緊力分析。MSC Nastran中多種解決方案序列允許沃爾沃巴客車選擇它作為其標準結構求解器。David繼續說道：“今天，我們有一個幾乎完全由MSC Nastran構建的模型組成的模型庫，支持各種MSC Nastran解決方案序列，如耐久性、NVH和復合材料等。

注意，應力和外力的方向沒有一定的正負關系，所以無法直接通過外力來求應力的正負1.3.2 軸向力我們先看軸向力的定義，從軸向力的定義中找出一些簡單的規律： 1.3.3 剪力剪力也有類似關系，由下面公式給出： 在懸臂梁例子中，左端加約束，右端加力，此時的實際情況如下： 在實際例子中，剪應變是不同的