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5.1NASTRAN非线性分析简介正如我们所知,很多结构响应与所受的外载荷并不成比例。由于材料的非线性,这时结构可能会产生大的位移。大转动或两个甚至更多的零件在载荷作用下时而接触时而分离。要想更精确地仿真实际问题,就必须考虑材料和几何、边界和单元等非线性因素。MSC.NASTRAN强大的非线性分析功能为设计人员有效地设计产品、减少额外投资提供了一个十分有用的工具。以往基于线性的结构分析因过于保守而不能赢得当今国际市场的激烈竞争。很多材料在达到初始屈服极限时往往还有很大潜力可挖,通过非线性分析工程师可充分利用材料的塑性和韧性。薄壳结构或橡胶一类超弹性体零件在小变形时受到小阻力,当变形增加时阻力也会随之增大,所有这些如果用线性分析就不能得到有效的结果。类似地,非线性分析还可解决蠕变问题,这点对于高聚合塑性和高温环境下的结构件尤为有用。接触分析也是非线性分析一个很重要的应用方面,如轮胎与道路的接触、齿轮、垫片或衬套等都要用到接触分析。

MSC.NASTRAN提供***的自由对流的变界条件有: 随温度变化的热交换系数, 随热交换 系数变化的加权温度梯度, 随时间变化的热交换系数, 非线性函数形式, 加权层温度; 强迫对流有: 管流体流场关系 H(Re,Pr), 随温度变化的流体粘性, 传导性和比热容(specific heat ), 随温度变化的 质量流率, 随时间变化的质量流率, 随质量流率变化的加权温度梯度; 辐射至空间:随温度变化的发射率和吸收率，随波长变化的发射率和吸收率，随时间变化的交换, 辐射闭合, 随温度变化的发射率, 随波长变化的发射率, 考虑自我和第三体阴影的三维散射角系数计算, 自适应角系数计算, 净角系数, 用户提供的交换系数, 辐射矩阵控制, 多辐射闭合; 施加的热载荷:方向热流，表面法向热流, 节点能量, 随温度变化的热流, 随热流变化的加权温度梯度,随时间变化的热流; 温度变界条件: 稳态分析指定常温变界条件, 瞬态分析指定时变温变界条件;初始条件:非线性稳态分析的起始温度, 所有瞬态分析的起始温度; 热控制系统: 自由对流热交换系数的当地。远程和时变控制点, 强迫对流质量流率的当地。远程和时变控制点, 热流载荷的当地。远程和时变控制点, 内热生成的当地。Simufact Forming是一个面向专业成型技术，容易使用的仿真工具。

5.5非线性瞬态分析非线性瞬态分析可用于分析以下三种类型的非线性结构的非线性瞬态行为。考虑结构的材料非线性行为:塑性,VonMises屈服准则,Tresca屈服准则,Mohr-Coulomb屈服准则,运动硬化,Drucker-Prager屈服准则,各项同性硬化(isotropichardening),大应变的超弹性材料,小应变的非线性弹性材料,热弹性材料(Thermo-elasticity),粘塑性(蠕变),粘塑性与塑性合并。几何非线性行为:大位移,超弹性材料的大应变,追随力。包括边界条件的非线性行为:结构与结构的接触(三维滑移线),缝隙的开与闭合,考虑与不考虑摩擦,强迫位移。

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