MARC培训手册..doc

MARC 培 训 手 册 美国曼科分析研究公司北京代表处 目 录 MARC程序介绍 MARC程序结构特点 MARC安装后的有关目录 MARC程序手册的组成 MARC的文件系统 MARC软件运行 运行MARC所需的Job文件的数据构成 弹塑性分析 2.1理论概要 2.2选项的使用方法 2.3应力分析的控制 2.3.1 增量步迭代算法 2.3.2 迭代求解控制（CONTROL选项） 热传导分析 3.1理论概要 3.2自动步长控制 3.3选项的使用方法 热应力分析 4.1理论概要 4.2自动步长控制 4.3选项的使用方法 实例分析 5.1弹塑性分析 5.2热传导分析 热传导分析的输入数据与结果 5.3热应力分析 热应力分析的输入数据与结果 附录 Ⅰ 有限单元法的基本步骤 Ⅱ 单元的使用方法及数值积分 Ⅲ 求解器 Ⅳ 内存分配和空间需求 Ⅴ 重起动与后处理 Ⅵ 用TYING实现节点自由度间的线性约束 Ⅶ Singularity Ratio（奇异比） 1.MARC程序介绍 MARC Analysis Research Corporation（简称MARC）始创于1967年，总部设在美国加州的Palo Alto，是全球第一家非线性有限元软件公司。创始人是美国著名布朗大学应用力学系教授，有限元分析的先驱Pedro Marcel。MARC 公司在创立之初便独具慧眼，瞄准非线性分析这一未来分析发展的必然，致力于非线性有限元技术的研究、非线性有限元软件的开发、销售和售后服务。对于学术研究机构，MARC公司的一贯宗旨是提供高水准的CAE分析软件及其超强灵活的二次开发环境，支持大学和研究机构完成前沿课题研究。对于广阔的工业领域，MARC软件提供先进的虚拟产品加工过程和运行过程的仿真功能，帮助市场决策者和工程设计人员进行产品优化和设计，解决从简单到复杂的工程应用问题。经过三十余年的不懈努力，MARC 软件得到学术界和工业界的大力推崇和广泛应用，建立了它在全球非线性有限元软件行业的领导者地位。 MARC公司的主要产品之一是通用的有限元分析软件MARC/MENTA。包括前后处理界面MENTAT和求解器MARC。可从下图了解MARC与MNETAT之间的数据传输关系： MARC与MENTAT之间可分可合。MENTAT可以自动生成MARC分析计算所需的模型数据文件（.dat）。MARC分析后所生成的结果文件即为后处理文件（.t19或.t16），可由MENTAT读入后进行数据结果的图形显示。 本培训资料主要是从求解器分析的角度，介绍MARC的基本使用方法。 1．1 MARC程序结构特点 MARC是基于位移法的有限元程序，在非线性方面具有强大的功能。程序按模块化编程，工作空间可根据计算机内存大小自动进行调整。用户如果对精度要求较高，可选用双精度进行运算。当单元数、节点数太多，内存不能满足需要时，程序能够自动利用硬盘空间进行分析。在分析过程中，利用网格自适应和重划分技术，能够变更单元的划分和节点数目。 MARC对于非线性问题采用增量解法，在各增量步内对非线性代数方程组进行迭代以满足收敛判定条件。根据具体分析的问题可采用不同的分析方法，如对于弹塑性分析和大位移分析可采用切线刚度法，对于蠕变分析或热应力分析可采用初应变法。 单元刚度矩阵采用数值积分法生成。连续体单元及梁、板、壳单元的面内区域采用高斯积分法，而梁、板、壳单元厚度方向则采用任意奇数个点的Simpson积分法。应变－位移函数根据高斯点来评价。程序计算、存贮单元所有积分点或单元中心点的应力、应变、温度等。总刚矩阵，总质量矩阵等采用轮廓或稀疏存贮法存贮。 输入数据可借助于Mentat界面生成，由用户填卡也可生成。输入数据文件由四部分组成，其中分析功能的指示由参数选项组确定，分析模型的内容由模型定义选项组确定，增量步数据由历程定义选项组确定，图形输出由绘图定义选项组确定。 MARC程序拥有许多对用户开放的子程序即用户子程序，用户可以根据各自需要用FORTRAN语言编制用户子程序，实现对输入数据的修改、材料本构关系的定义、载荷条件、边界条件、约束条件的变更，甚至扩展MARC程序的功能。 MARC程序拥有以下4个库 单元库 功能库 分析库 材料库 用MARC软件分析的每一个实际问题，都采用了这四种库的一种以上的元素。用户根据各种具体的结构分析进行适当的选择，下面简单介绍一下这四个库。 单元库 MARC的单元库提供了近150种单元，除了少部分单元外，其它单元均可用于线性和非线性分析，分析中单元数和单元类型可自由选择，不同类型单元可组合使用，如连接出现不协调，可用MARC提供的多种标准连接约束来保证单元间的一致性。四边形单元可以退化成三角形单元，