MSC Nastran软件

结构必须满足单一学科设计标准的情况较为罕见。为获得有效的设计，通常需要考虑多种因素、多个学科。多学科分析既可以是简单的应用，如线性静态分析、频率响应研究；也可以是复杂的应用，如考虑来自多体动力学分析中的负载，用于汽车安全性的研究。多学科分析还可以分步完成：先对预应力结构进行隐式非线性分析，然后采用显式分析进行冲击研究，最后还可以接着进行残余应力的隐式分析。
分析工程师通常需要采用多种不兼容工具进行分析，以便解决设计中各个方面的问题。MSC Nastran 在同一个环境中提供了针对所有这些学科的分析功能并将其紧密集成，使工程师们能够精确地表征结构的行为。

产品开发团队需要对设计所经受的各种情况进行验证、优化，例如热或流体加载。借助多物理场仿真可了解热载过程或热状态对结构行为的影响、车辆内饰对车内声学的影响，或者流体引发的应力或变形对系统行为的影响。
MSC Nastran 支持链式耦合或非耦合分析方法，为在设计中纳入多种物理现象的影响提供了灵活性。MSC Nastran 的可扩展性还能使您在不牺牲精度的前提下对整个结构进行研究。多物理场典型的例子有：
?制动尖叫分析
?流体灌装
?湿路打滑
?制动生热
?成型过程的塑性生热

为更好地预测产品行为，工程师们通过采用非线性分析突破了线性领域的限制。非线性分析比线性分析更加错综复杂，其它的有限元分析解算器一般不提供此类功能。MSC Nastran 所包含的非线性功能使工程师能够：
?扩展线性有限元模型的价值，同一个有限元（FE）模型用于非线性分析来
?通过研究接触部件的行为以及载荷传递来进行系统级分析
?避免装配体中相邻部件之间的干涉
?对由大量部件组成的系统使用简单的接触体定义
?多学科链式分析用于多个事件的仿真
?仿真具有高度动态性的事件
?使用FSI 技术研究结构与周围流体之间的相互作用
?热与结构之间相互影响的耦合分析
?表征大量非线性材料的特性
?通过对复合材料结构进行渐进失效分析，突破高级复合材料首层失效分析的局限性

MSC Nastran 提供了大量的功能，可深入了解复合材料结构的复杂行为，有助于不断减轻结构设计的重量。借助 MSC Nastran，工程师们能够：
?为初步设计和详细设计进行静态和动态领域的仿真分析。
?采用一组专门针对高级复合材料的高效有限单元进行高保真建模。
?通过使用 MSC Nastran的脱层分析功能来预测复合材料结构内的损伤轨迹，从而减少子部件试验。
?通过对复合材料结构进行渐进失效分析，突破高级复合材料首层失效分析的局限性，改进复合材料结构的损伤—容限特性。
?采用内置的优化工具来减轻重量、改善结构性能，该工具使您能够进行跨越多个设计优化的同时，进行跨越多个学科的优化。
?研究承受快速加载的复合材料设计的复杂行为。

在对大型振动系统进行建模和分析时，MSC Nastran 是市面上最出色、最高效的解决方案。它的核心功能使工程师们能够：
?有多种特征值提取方法可供选择，可高效地确定无阻尼与有阻尼结构的正则模态。
?可检查基于频率和瞬变的载荷所产生的结构响应。
?借助传输路径分析（TPA）监测载荷路径和通过结构的能量流动。
?采用自动部件模态综合法快速解算大型动力学问题和声学问题。
?针对具有转动部件动力学特征的结构，可了解不平衡系统、确定系统稳定性、检测即将出现的产品失效、计算安全工作范围。
?通过利用外部超级元技术可方便地共享设计模型并保留专用信息。
?使用多个功能进行内部和外部声学分析，例如参与因子分析、整饰材料分析、单元灵敏度、弱耦合声学等。

 MSC Nastran 迅速跟进并充分利用了最新的高性能计算优势和硬件。借助 MSC Nastran 您可以：
?在采用自动部件模态综合法进行大模型的分析和 NVH 研究时可快速得到结果。
?通过将 GPU 硬件作为高性能计算资源的一部分来加快仿真。
?充分利用最新的并行技术，可用于从小型到大型的集群多处理器系统。
?采用自动超单元技术高效地分析关键结构部段。

开发性能卓越的产品是每一个工程师所秉持的共同目标，但实现这一目标绝非易事，必须要考虑到多个设计变量、约束及目标。MSC Nastran 提供了大量的优化功能，可主动搜索设计空间内的最佳设计，有助于实现这一目标。使用 MSC Nastran 可以：
?通过多模型优化功能同时优化多个设计、横跨多个分析领域。
?使用 MSC Nastran 的形状及拓扑优化功能可确定临界载荷的有效材料分布，且无需在强度和刚度上作出让步。
?通过拓扑优化提升加筋平板的性能。
?采用 MSC Nastran 的形貌/尺寸优化功能找出薄壁结构设计的最佳厚度分布。
?通过组合使用 MSC Nastran 的各种优化功能，可有效地减轻复合材料结构的重量。