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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。Actran可以支持多种并行计算方法，频域并行、计算域并行，矩阵并行。Actran支持频率或轴对称阶数叠加并行。

6.3线性/非线性瞬态热传导分析线性/非线性瞬态热传导分析用于求解时变载荷和边界条件作用下的瞬态温度响应,可以考虑薄膜热传导、非稳态对流传热及放射率、吸收率随温度变化的非线性辐射。

6.4相变分析该分析作为一种较为特殊的瞬态热分析过程,通常用于材料的固化和溶解的传热分析模拟,如金属成型问题。在MSC.NASTRAN中将这一过程表达成热焓与温度的函数形式,从而**提**析的精度。

6.5热控分析MSC.NASTRAN可进行各类热控系统的分析,包括模型的定位、删除、时变热能控制等,如现代建筑的室温升高或降低控制。自由对流元件的热传导系数可根据受迫对流率、热流载荷、内热生成率得到控制，热载和边界条件可定义成随时间的非线性载荷。

6.6空气动力弹性及颤振分析气动弹性问题是应用力学的分支,涉及气动、惯性及结构力间的相互作用,在MSC.NASTRAN中提供了多种有效的解决方法。人们所知的飞机、直升机、导弹、斜拉桥乃至高耸的电视发射塔、烟囱等都需要气动弹性方面的计算。MSC.NASTRAN的气动弹性分析功能主要包括:静态和动态气弹响应分析、颤振分析及气弹优化。 MSC软件开发有哪些功能。芜湖定制MSC软件代理商

ADAMS系统模态和振动分析。芜湖定制MSC软件代理商

拓扑优化是与参数化形状优化或尺寸优化不同的非参数化形状优化方法。在产品概念设计阶段,为结构拓扑形状或几何轮廓提供初始建议的设计方案。MSC.NASTRAN现有的拓扑优化能够完成静力和正则模态分析。拓扑优化采用Homogenizaion方法,以孔尺寸和单元方向为设计变量,在满足结构设计区域的剩余体积(质量)比的约束条件下,对静力分析满足**小平均柔度或比较大平均刚度,在模态分析中,满足比较大基本特征值或指定模态与计算模态的**小差。目前的拓扑优化设计单元为一阶壳元和实体单元。集成在MSC.NASTRAN中的拓扑优化,通过特殊的DMAP工具,建立了新的拓扑优化求解序列。在MSC.PATRAN中专门的拓扑优化preference,支持拓扑优化建模和结果后处理。利用MSC.NASTRAN高级单元技术和静力分析,模态分析的有效解法,可以非常有效地求解大规模的拓扑优化模型。芜湖定制MSC软件代理商

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