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7.1NASTRAN的拓扑优化简介设计优化是为满足特定推荐目标如**小重量、比较大***阶固有频率或**小噪声级等等的综合设计过程。这些推荐目标称之为设计目标或目标函数。优化实际上含有折衷的含义,例如结构设计的更轻就要用更少的材料,但这样一来结构就会变得脆弱,因此就要限制结构件在比较大许用应力下或**小失稳载荷下等的外形及尺寸厚度。类似地,如果要保证结构的安全性就要在一些关键区域增加材料,但同时也意味着结构会加重。比较大或**小许用极限限定被称之为约束。设计变量是一组在设计过程中为产生一个优化设计可不断改变的参数。MSC.NASTRAN中的设计变量包含形状和尺寸两大部分。形状设计变量(如边长、半径等)直接与几何形状有关,在设计过程中可改变结构的外形尺寸;尺寸设计变量(如板厚、凸缘、腹板等)则一般不与几何形状直接**,也不影响结构的外形尺寸。设计优化意味着有在满足约束的前提下产生比较好设计的可能性。MSC.NASTRAN拥有强大、高效的设计优化能力,其优化过程由设计灵敏度分析及优化两大部分组成，可对静力、模态、屈曲、瞬态响应、频率响应、气动弹性和颤振分析进行优化。有效的优化算法允许在大模型中存在上百个设计变量和响应。芜湖新能源MSC软件-dytranMARC强大的非线性分析能力、齐全的材料本构模型及材料库、强大的网格自适应功能、裂纹扩展模拟技术。

4.3复特征值分析复特征值分析主要用于求解具有阻尼效应的结构特征值和振型,分析过程与实特征值分析类似。此外NASTRAN的复特征值计算还可考虑阻尼、质量及刚度矩阵的非对称性。复特征值抽取方法包括直接复特征值抽取和模态复特征值抽取两种:a).直接复特征值分析通过复特征值抽取可求得含有粘性阻尼和结构阻尼的结构自然频率和模态,给出正则化的复特征矢量和节点的约束力,及复单元内力和单元应力。主要算法包括elerminated法、Hossen-bery法、新Hossenbery、逆迭代法、复Lanczos法,适用于集中质量和分布质量、对称与反对称结构,并可利用DMAP工具检查与测试分析的相关性。MSC.NASTRANV70.5版中Lanczos算法在特征向量正交化速度上得到了进一步提高,尤其是在求解百个以上的特征值时,速度较以往提高了30%。b).模态复特征值分析此分析与直接复特征值分析有相同的功能。本分析先忽略阻尼进行实特征值分析,得到模态向量。然后采用广义模态坐标,求出广义质量矩阵和广义刚度矩阵,再计算出广义阻尼矩阵,形成模态坐标下的结构控制方程,求出复特征值。模态复特征值分析得到输出类型与用直接复特征值分析的得到输出类型相同。用户可以利用ActranVibroAcoustics直接创建结构动力学模型及声振耦合模型。

模块化的SimufactForming生性能产线能够帮助您选择适合每个成型工序的功能。

冷成型：成型工序温度明显低于材料的结晶温度。这些工艺包括传统的锻粗加工与挤压工序，如：生产螺钉、螺母及铆钉。也包括压模、冷挤压、搓丝，还包括拉深工艺，如：拔丝、管材拉拔及型材拉伸。

金属板成型：金属板的成型。金属板成型程序包括：拉深工艺，如： 深拉、逆向拉制、曲边、拉锥及拉伸，墙壁变薄拉深、冲裁、冲压、弯曲、精密冲裁、压模、滚轧成形、拉延曲面、模塑、压力成形、对轮旋压、穿入拉深等。

热锻：成型工序温度高于材料的结晶温度。热锻是一种典型操作工艺，包含了封闭模热锻、例如加热和冷却的辅助工序、切割工序、预成形操作（如：锻粗加工、弯曲、辊锻及楔横轧制）以及挤压工序。

开式模锻：一种成型工序，在此工序中，通过几何模具进行重复的局部成形循序渐进地改变工件的形状，且这些模具的形状逐渐向工件形状靠拢。开口锻模包括雄榫装入、径向锻造法、回转模锻、壳体模锻及离心局部锻造。

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4.5随机振动分析该分析考虑结构在某种统计规律分布的载荷作用下的随机响应。对于例如地震波,海洋波,飞机或超过层建筑物的气压波动,以及火箭和喷气发动机的噪音激励,通常人们只能得到按概率分布的函数,如功率谱密度(PSD)函数,激励的大小在任何时刻都不能明确给出,在这种载荷作用下结构的响应就需要用随机振动分析来计算结构的响应。MSC.NASTRAN中的PSD可输入自身或交叉谱密度,分别表示单个或多个时间历程的交叉作用的频谱特性。计算出响应功率谱密度、自相关函数及响应的RMS值等。计算过程中,MSC.NASTRAN不仅可以象其它有限元分析那样利用已知谱,而且还可自行生成用户所需的谱。杭州制造MSC软件-nastran

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