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7.3设计优化分析设计优化分析允许不限数量的设计变量和用户自定义的目标函数、约束和响应方程,除了输入大家所熟知的"分析模型"之外,还需要输入"设计模型"。设计模型是一个用设计变量和结构响应值以数学方式来描述的一个优化问题不仅与分析模型有关,并且也与这个分析模型的结构响应有关。先依用户提供的初始设计开始进行结构分析,获得结构响应(如应力、位移、固有频率等)后,确定设计变量对结构响应的灵敏度,这些灵敏度数据被送入一个数值优化求解过程以得到一个改进了的设计。在这个新设计的基础上,修改分析模型开始一个新的迭代优化循环过程直到满足优化设计要求。MSC.NASTRANV70中设计优化分析允许删除不起作用约束,使优化过程效率提高。MSC.NASTRAN的优化功能几经重大改进并实现了形状优化,成为强大的多物理过程的优化工具。优化涉及多种分析类型如:静力优化、特征值优化、屈曲优化、直接/模态频率优化、气弹和颤振优化、声学(噪声)优化、超单元优化分析等。除此之外,用户还可根据自己的设计要求和优化目标,在软件中方便地写入自编的公式或程序进行优化设计。无锡机电MSC软件-CAE fatigueADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。

4.4瞬态响应分析(时间-历程分析)瞬态响应分析在时域内计算结构在随时间变化的载荷作用下的动力响应，分为直接瞬态响应分析和模态瞬态响应分析。两种方法均可考虑刚**移作用。(a).直接瞬态响应分析该分析给出一个结构对随时间变化的载荷的响应。结构可以同时具有粘性阻尼和结构阻尼。该分析在节点自由度上直接形成耦合的微分方程并对这些方程进行数值积分,直接瞬态响应分析求出随时间变化的位移、速度、加速度和约束力以及单元应力。(b).模态瞬态响应分析在此分析中,直接瞬态响应问题用上面所述的模态分析进行相同的变换,对问题的规模进行压缩。再对压缩了的方程进行数值积分从而得出与用直接瞬态响应分析类型相同的输出结果。

SoftwareCradle提供了两种不同类型的热流分析工具：采用结构化网格的scSTREAM和HeatDesigner，以及采用非结构化网格的SC/Tetra和scFLOW。结构化网格既简单又易于构建。结构化网格由许多小立方体组成，因此只能通过阶梯形状来近似弯曲或成角度的表面。它非常适合于微小细节和曲面曲率或角度对整体结果影响不大的情况。结构化网格的应用诸如：电子冷却、暖通空调及建筑。非结构化网格通过四面体、五面体、六面体及/或多面体单元创建。所生成的网格贴合原始几何的特征线。因此，非结构化网格可用于对几何表面精确要求较高的情况。非结构化网格的应用诸如：车辆空气动力学、风机叶片设计及管道内的流动。MSC Nastran 高级非线性功能。

水弹性流体单元法该方法通常用来求解具有结构界面、可压缩性及重力效应的***流体问题。水弹性流体单元法可用于标准的模态分析、瞬态分析、复特征值分析和频率响应分析。当流体作用于结构时,要求必须指出耦合界面上的流体节点和相应的结构节点。自由度在结构模型中是位移和转角,而在流体模型中则是在轴对称坐标系中调和压力函数的傅利叶系数。类似于结构分析,流体模型产生"刚度"和"质量"矩阵,但具有不同的物理意义。载荷、约束、节点排序或自由度凝聚不能直接用于流体节点上。虚质量法虚质量法主要用于以***-固耦合问题的分析:结构沉浸在一个具有自由液面的无限或半无限液体里。容器内盛有具有自由液面的不可压缩液体。以上二种情况的组合,如船在水中而舱内又装有不充满的液体。用结构单元来描述,这个模型可以是一边或二边被同一液体或不同液体所浸润。忽略液面重力效应。这种近似处理对于结构频率高于液体晃动频率是有效的。该分析假设液体密度是常量(无层间变化),流体是无旋的(无粘性),并且是稳定的(如同空气动力中一样),同时是线性的。ADAMS为控制系统提供精确的机械系统模型。芜湖高科技MSC软件

Simufact Forming是面向从事金属成型与加工仿真分析领域公司应用的软件工具。上海进口MSC软件-dytran

7.2设计灵敏度分析设计灵敏度分析是优化设计的重要一环,可成倍地提高优化效率。这一过程通常可计算出结构响应值对于各设计变量的导数,以确定设计变化过程中对结构响应**敏感的部分,帮助设计工程师获得其**关心的灵敏度系数和比较好的设计参数。灵敏度响应量可以是位移、速度、加速度、应力、应变、特征值、屈曲载荷因子、声压、频率等,也可以是各响应量的混合。设计变量可取任何单元的属性如厚度、形状尺寸、面积、二次惯性矩或节点坐标等。在灵敏度分析的基础上,设计优化可以快速地给出比较好的设计变量值。MSC.NASTRANV70中增加的新功能,采用共轭灵敏度分析代替直接的灵敏度分析,使解决诸如几十万个以上自由度,几百个参与频率,并考虑上百个设计变量的多种工况组合的动力响应优化成为现实。上海进口MSC软件-dytran

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