MARC作业小论文选编.doc

PAGE \* MERGEFORMAT21 材料成形计算机模拟 基于MSC Marc有限元实例仿真 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机 械 1212 班 姓 名：黄河 学 号：0806111406 指导老师：湛利华老师 摘 要 通过三次课外上机，在老师的指导下练习使用Marc2010，意在熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法；能利用Marc软件对实例结构进行静力有限元分析；加深有限元理论关于网格划分概念、划分原则等的理解。 Marc仿真分析过程如下： （1）前处理：有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征， 即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。Marc分析的前处理主要就是用来进行建模与网格划分，前处理包括单元类型实常数、材料、属性、建模和划分网格。 （2）加载求解：有限元模型建好后，就可以进入求解器进行加载求解。当施加载荷和边界条件的面、节点或单元比较多时，应该用实体选择命令把这些对象选出来，然后在其上施加载荷或边界条件， 以保证所施加的载荷或边界条件的正确性。 （3）后处理：Marc的后处理过程即为采集求解器处理分析的结果，提取用户所需的信息，了解计算机结果的过程。后处理处理器可以用来查看整个模型在某一时间段的计算结果和用来查看模型的某一部分在整个时间段上的计算结果， 还可以生成动画，Marc提供的现成的动画制作功能已经非常丰富，各种计算结果的变形动画、时间历程动画、切片动画、粒子轨迹动画等。 目 录 MSC Marc简介3 软件应用介绍3 实例内容5 求解步骤 1、网格定义……………………………………………………6 2、几何定义……………………………………………………6 3、边界条件……………………………………………………7 4、定义初始化………………………………………………10 5、材料性质…………………………………………………10 6、定义接触…………??……………………………………14 7、定义加载历程……………………………………………15 8、定义JOBS…………………………………………………16 9、结果分析显示……………………………………………19 总结………………………………………………………… 20 六、参考文献21  一、 MSC Marc简介 MSC.Marc是功能齐全的高级非线性有限元软件的求解器，体现了30年来有限元分析的理论方法和软件实践的完美结合，它具有极强的结构分析能力。可以处理各种线性和非线性结构分析包括：线性/非线性静力分析、模态分析、简谐响应分析、频谱分析、随机振动分析、动力响应分析、自动的静/动力接触、屈曲/失稳、失效和破坏分析等。它提供了丰富的结构单元、连续单元和特殊单元的单元库，几乎每种单元都具有处理大变形几何非线性,材料非线性和包括接触在内的边界条件非线性以及组合的高度非线性的超强能力。 MARC的结构分析材料库提供了模拟金属、非金属、聚合物、岩土、复合材料等多种线性和非线复杂材料行为的材料模型。分析采用具有高数值稳定性、高精度和快速收敛的高度非线性问题求解技术。为了进一步提高计算精度和分析效率，MARC软件提供了多种功能强大的加载步长自适应控制技术，自动确定分析曲屈、蠕变、热弹塑性和动力响应的加载步长。MARC卓越的网格自适应技术，以多种误差准则自动调节网格疏密，不仅可提高大型线性结构分析精度，而且能对局部非线性应变集中、移动边界或接触分析提供优化的网格密度，既保证计算精度，同时也使非线性分析的计算效率大大提高。 此外，MARC支持全自动二维网格和三维网格重划，用以纠正过渡变形后产生的网格畸变，确保大变形分析的继续进行。对非结构的场问题如包含对流、辐射、相变潜热等复杂边界条件的非线性传热问题的温度场，以及流场、电场、磁场，也提供了相应的分析求解能力；并具有模拟流－热－固、土壤渗流、声－结构、耦合电－磁、电－热、电－热－结构以及热－结构等多种耦合场的分析能力。 为了满足高级用户的特殊需要和进行二次开发，MSC.Marc提供了方便的开放式用户环境。这些用户子程序入口几乎覆盖了MARC有限元分析的所有环节，从几何建模、网格划分、边界定义、材料选择到分析求解、结果输出、用户都能够访问并修改程序的缺省设置。在MSC.Marc软件的原有功能的框架下，用户能够极大地扩展MARC有限元软件的分析能力。 二、软件应用介绍 有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现在计算方法。它是50年代首先在连续体力学领域—飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快