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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(jié)點上相互連接，然后對每個單元進行參數(shù)求解，模擬該單元在相應的工況下發(fā)生的變形，如單元受力后發(fā)生位移和形變，并基于相應工況的基本情況建立單元節(jié)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(shù)方程組，最后添加相應約束條件并求解代數(shù)方程組而獲得結算數(shù)值，進而通過結算數(shù)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(wěn)定性。采用Nastran模塊對支架部件進行有限元分析后再進行優(yōu)化設計，免除了零件或樣機的制作，提前修正產(chǎn)品設計。

假設和限制Kogelnik的耦合波理論與其他理論相比具有優(yōu)勢，可以準確預測體積相位光柵的零階和一階效率的響應。然而，當厚度較低或折射率調變 (modulation) 較大時，這種準確性可能會降低。因此，有必要討論Kogelnik理論的適用範圍，供使用者參考。 折射率調變: 與平均折射率相比，折射率調變不能太大。換句話說，n1/n << 1，這在大多數(shù)實際情況下是正確的。

執(zhí)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(jù)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(jù)源激勵計算界面點處的節(jié)點力 Fi，并計算某些點處的響應Ui。執(zhí)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(jié)點力。

摘 要：采用Nx Nastran軟件對公鐵兩用半掛車車架的初始方案進行有限元計算，并對超過許用應力的區(qū)域(結構)進行了原因分析，提出相應的優(yōu)化改進措施，最終優(yōu)化后的方案強度滿足相關標準要求，文章最后對公鐵兩用半掛車車架設計提出相應建議，為同類型的車架設計提供了參考。

需要說明的是： ? 本篇內容所介紹的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)（如氣彈分析中使用的氣動力影響系數(shù)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(yōu)的步驟，但應該是最簡單、最易于理解和使用的通用方法。

[2]張仁嘉，吳志剛，楊超．電動伺服舵系統(tǒng)動力學建模及顫振分析[J]．北京航空航天大學學報，2016，42(7)：1368-1376．[3]張開敏，鄧瑞清．舵機傳動機構動力學建模與分析[J]．航空兵器，2012(4)：34-49．[4]張曉宏．連接面剛度對于升力面動力學特性影響研究[J]．強度與環(huán)境，2014，41(3)：29-36．文章來源：航空航天

利用MSC Nastran SOL111求解器的頻響分析功能，進行整車狀態(tài)下振動分析，輸出方向盤、座椅導軌、動力懸置系統(tǒng)主被動測試振動響應，評估基于動力系統(tǒng)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(fā)動機氣體爆發(fā)力、慣性力、慣性力矩在發(fā)動機曲軸中心處。載荷可以是基于理論計算或AVL等發(fā)動機性能模擬軟件，將發(fā)動機特性匯總到曲軸中心處。

對于一根三維實體梁，梁實際受到的外力是三維全局空間的，如果直接用全局坐標系下三維的力來求梁的受力分析，那么就需要對梁劃分為三維的體單元求解，網(wǎng)格數(shù)目和計算效率比較差，一種簡單方法是對那些細長的梁（Abaqus認為是細長比>8），此時可以用簡單的等效為線單元的形式來表達位移和外力的關系，這樣只要用一個線單元就可以表示這個三維實體梁了，大大簡化了求解矩陣。

如果加載條件修改為兩個節(jié)點的力載荷，下圖中可以看出，軟件可以自動在這兩個節(jié)點附近的區(qū)域進行加密以確保其計算結果滿足精度要求。05 文章小結本篇內容對MSC Nastran在Global Local分析方面幾種方法進行了概括性的介紹，包括：空間插值實現(xiàn)邊界條件傳遞、借助外部超單元、網(wǎng)格自適應細化，以及最新的CARVE方法。歡迎廣大用戶對上述各種方法進行嘗試。

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(chǎn)品可靠性。本期直播講堂請到了海克斯康結構仿真軟件應用專家李坤鵬，在直播間中講師將重點講解MSC Nastran在復合材料熱分析及熱機耦合分析方面的各項功能，并以多個應用案例展示其在解決復合材料熱力學分析難題的創(chuàng)新之處。敬請關注！

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(fā)中的模態(tài)分析、頻響分析完成動力系統(tǒng)的隔振性能分析。

結果分析明顯工況（1）和（2）采用經(jīng)過節(jié)點的彎曲軸的Abaqus和采用經(jīng)過形心的彎曲軸的Nastran結果基本一致，但工況（3）明顯差異較大。

需要說明的是： ? 本篇內容所介紹的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)（如氣彈分析中使用的氣動力影響系數(shù)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(yōu)的步驟，但應該是最簡單、最易于理解和使用的通用方法。

? 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(fā)中的模態(tài)分析、頻響分析完成動力系統(tǒng)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(fā)中的模態(tài)分析、頻響分析完成動力系統(tǒng)的隔振性能分析。

軟件支持載荷和邊界條件：可以轉換Shell板單元均布力、beam梁單元均布力、節(jié)點集中力/力矩、慣性力等載荷，也可以轉換節(jié)點約束等邊界條件和工況組合設置。

解決方案混合的非線性靜態(tài)分析研發(fā)團隊決定對支撐梁模型進行非線性靜態(tài)分析。使用MSC Nastran的靜力學分析求解器SOL 101和隱式非線性分析求解器SOL 400，研發(fā)團隊可以進行線性和非線性靜力學分析。一個通用的有限元模型既可以進行線性分析，也可以進行非線性分析。工程師可以使用MSC Nastran提供的高級接觸建模技術中的各種內置選項進行操作。第一步是確定整機的重量。