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MSC Nastran具備非常強(qiáng)的開放性和可擴(kuò)展性，用戶不僅可以提取計(jì)算過程中的中間數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)自己的需要來修改軟件內(nèi)置的分析求解序列，甚至是創(chuàng)建滿足自身獨(dú)特需求的求解序列。 本篇內(nèi)容就通過案例的形式詳細(xì)介紹一下如何從MSC Nastran中提取計(jì)算過程的中間數(shù)據(jù)，以及后續(xù)如何使用這些數(shù)據(jù)。

功能介紹傳統(tǒng)疲勞分析過程為：有限元求解軟件計(jì)算結(jié)構(gòu)應(yīng)力，導(dǎo)入疲勞前處理定義疲勞材料、載荷和應(yīng)力信息，后利用三者計(jì)算疲勞結(jié)果。需要用到多個(gè)軟件，操作步驟多，中間數(shù)據(jù)量大，造成設(shè)計(jì)周期加長。在MSC.Nastran 2013版本中為了解決上述問題，新增加了嵌入式疲勞功能，即在一次求解中完成疲勞分析，結(jié)束了以前有限元求解軟件只能計(jì)算強(qiáng)度的歷史。

無論以何種方式解決問題，求解過程都會(huì)生成臨時(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)僅用于管理求解過程。如果有足夠的內(nèi)存可用，則此臨時(shí)數(shù)據(jù)也可以存儲(chǔ)在內(nèi)存中的緩沖區(qū)中。如果內(nèi)存不足，則必須將其寫入其他存儲(chǔ)介質(zhì)。給任何大規(guī)模求解計(jì)算分配內(nèi)存將始終影響求解性能。操作系統(tǒng)有自己的I/O緩沖邏輯，但最好使用通過MSC Nastran緩沖池提供的緩沖系統(tǒng)。

采用有限元分析軟件MSC Nastran分析實(shí)際問題，通常歸結(jié)為離散有限元模型、給定載荷、定義初始/邊界條件和確定材料模型、分析求解、結(jié)果輸出等幾個(gè)步驟。利用MSC Nastran的標(biāo)準(zhǔn)功能已經(jīng)可以求解大量的工程實(shí)際問題，但由于實(shí)際問題的多樣性，不同用戶要求的特殊性，也可能存在標(biāo)準(zhǔn)的程序尚不具備的特定用戶需要的某一方面功能的情形。

采用有限元分析軟件MSC Nastran分析實(shí)際問題，通常歸結(jié)為離散有限元模型、給定載荷、定義初始/邊界條件和確定材料模型、分析求解、結(jié)果輸出等幾個(gè)步驟。利用MSC Nastran的標(biāo)準(zhǔn)功能已經(jīng)可以求解大量的工程實(shí)際問題，但由于實(shí)際問題的多樣性，不同用戶要求的特殊性，也可能存在標(biāo)準(zhǔn)的程序尚不具備的特定用戶需要的某一方面功能的情形。

采用有限元分析軟件MSC Nastran分析實(shí)際問題，通常歸結(jié)為離散有限元模型、給定載荷、定義初始/邊界條件和確定材料模型、分析求解、結(jié)果輸出等幾個(gè)步驟。利用MSC Nastran的標(biāo)準(zhǔn)功能已經(jīng)可以求解大量的工程實(shí)際問題，但由于實(shí)際問題的多樣性，不同用戶要求的特殊性，也可能存在標(biāo)準(zhǔn)的程序尚不具備的特定用戶需要的某一方面功能的情形。

MSC Nastran的牛頓迭代法適用于熱分析中的非線性方程的求解。由于執(zhí)行矩陣分解比較費(fèi)時(shí)，在MSC Nastran傳統(tǒng)的熱分析求解序列中，每次迭代時(shí)計(jì)算殘差向量，只在認(rèn)為收斂時(shí)或需要提高迭代效率時(shí)才重新計(jì)算切線矩陣；MSC Nastran將試圖通過平衡各種求解策略達(dá)到最佳的收斂解：載荷二分、殘余熱流的更新、切線矩陣更新、線性搜索、BFGS更新等。

MSC Nastran具備非常強(qiáng)的開放性和可擴(kuò)展性，用戶不僅可以提取計(jì)算過程中的中間數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)自己的需要來修改軟件內(nèi)置的分析求解序列，甚至是創(chuàng)建滿足自身獨(dú)特需求的求解序列。 本篇內(nèi)容就通過案例的形式詳細(xì)介紹一下如何從MSC Nastran中提取計(jì)算過程的中間數(shù)據(jù)，以及后續(xù)如何使用這些數(shù)據(jù)。

這個(gè)過程包括將機(jī)械工程師的CAD模型導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)分析有限元程序中，然后再將有限元分析結(jié)果導(dǎo)入到光學(xué)設(shè)計(jì)程序中。為了方便這個(gè)操作，光學(xué)工程師開發(fā)了解析器和插值器，這使得光學(xué)工程師可以觀察到機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)光學(xué)圖像的影響。光學(xué)程序通常是針對(duì)光學(xué)幾何的大位移非線性求解器。 對(duì)于機(jī)械工程師來說，這個(gè)過程有兩個(gè)缺點(diǎn)。首先，它需要一個(gè)比較完整的系統(tǒng)CAD模型，而這個(gè)模型只有在機(jī)械設(shè)計(jì)的后期才能給出。

? 將HPC專業(yè)知識(shí)與對(duì)MSC Nastran求解器的全面了解相結(jié)合，以顯著加快仿真速度、最大限度地降低成本并提高不同類型分析的效率。點(diǎn)擊MSC Nastran高性能求解計(jì)算（一），查看首期內(nèi)容，有關(guān) MSC Nastran 中高性能計(jì)算選項(xiàng)的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱MSC Nastran 2024.1 HPC用戶指南。

在一個(gè)設(shè)計(jì)高光譜成像儀的項(xiàng)目中，AEH/Ivory被用于將系統(tǒng)的光學(xué)方案作為輸入數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入到MSC Nastran中，通過系統(tǒng)跟蹤所有光學(xué)圖像，并報(bào)告MSC Nastran計(jì)算的探測(cè)器上最終圖像的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。這種方法在早期給出了關(guān)于剛度是否足夠的有意義的數(shù)值，并且在整個(gè)開發(fā)過程中可以跟蹤這些值。

參考文獻(xiàn)：1.MSC Nastran Aeroelastic Analysis User’s Guide2.MSC Nastran 2024.2 Release Guide3.MSC Nastran Nonlinear (SOL 400) User’s Guide4.鏈接：https://pan.baidu.com/s/1ttid2ieKwwIqPASVhOW6eA?

在一個(gè)設(shè)計(jì)高光譜成像儀的項(xiàng)目中，AEH/Ivory被用于將系統(tǒng)的光學(xué)方案作為輸入數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入到MSC Nastran中，通過系統(tǒng)跟蹤所有光學(xué)圖像，并報(bào)告MSC Nastran計(jì)算的探測(cè)器上最終圖像的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。這種方法在早期給出了關(guān)于剛度是否足夠的有意義的數(shù)值，并且在整個(gè)開發(fā)過程中可以跟蹤這些值。

? 將HPC專業(yè)知識(shí)與對(duì)MSC Nastran求解器的全面了解相結(jié)合，以顯著加快仿真速度、最大限度地降低成本并提高不同類型分析的效率。點(diǎn)擊MSC Nastran高性能求解計(jì)算（一），查看首期內(nèi)容，有關(guān) MSC Nastran 中高性能計(jì)算選項(xiàng)的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱MSC Nastran 2024.1 HPC用戶指南。

MSC Nastran計(jì)算輸出文件中的.f04文件記錄了計(jì)算過程中使用的內(nèi)存、硬盤以及每個(gè)計(jì)算步驟實(shí)際耗費(fèi)的時(shí)間，此工具可以對(duì)上述信息進(jìn)行非常直觀的匯總顯示。 用法： 此工具為Perl語言腳本，要求計(jì)算機(jī)中安裝了Perl。

05Patran界面支持隨著求解器功能的擴(kuò)展和性能的提高，Patran在對(duì)于MSC Nastran轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的界面支持的開發(fā)工作也在持續(xù)進(jìn)行。Patran自從2023.4版本開始已經(jīng)幾乎支持MSC Nastran轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)絕大部分卡片的前處理和后處理工作，對(duì)于用戶的直觀使用提供了非常方便的界面環(huán)境。

Part.1 非線性彈簧特性分析模型 針對(duì)非線性彈簧特性，分析模型定義如下： 第一步：MSC Nastran 非線性分析求解過程。

Part.1 非線性彈簧特性分析模型 針對(duì)非線性彈簧特性，分析模型定義如下： 第一步：MSC Nastran 非線性分析求解過程。

針對(duì)多個(gè)接觸關(guān)系定義過程，自動(dòng)創(chuàng)建接觸方法十分高效和方便。下面文檔提供手工定義接觸過程，利用MSC Nastran自動(dòng)生成接觸定義。

我們做任何事情都必須高效，并且使用合適的求解器計(jì)算我們的模型。”圖1 SOL 101靜力學(xué)分析客車白車身MSC Nastran解決方案MSC Nastran集成了很多仿真類型求解功能，使工程師能夠解決各種各樣的問題。例如，求解序列SOL 101用于計(jì)算結(jié)構(gòu)的靜態(tài)剛度。