01第一课 有限元基本理论及软件.ppt

* * * * * * * 增强可视化的前置建模和后置数据处理功能 目前几乎所有的商业化有限元程序系统都有功 能很强的前置建模和后置数据处理模块。使用 户能以可视图形方式直观快速地进行网格自动 划分，生成有限元分析所需数据，并按要求将 大量的计算结果整理成变形图、等值分布云图， 便于极值有哪些信誉好的足球投注网站和所需数据的列表输出。 各种有限元软件——发展现状 与CAD软件的无缝集成 当今有限元分析系统的另一个特点是与通用CAD软件 的集成使用， 即：在用CAD软件完成部件和零件的造 型设计后，自动生成有限元网格并进行计算，如果分 析的结果不符合设计要求则重新进行造型和计算，直 到满意为止，从而极大地提高了设计水平和效率。当 今所有的商业化有限元系统商都开发了和著名的CAD 软 件 （ 例 如 Pro/ENGINEER 、 Unigraphics 、 SolidEdge 、 SolidWorks 、 IDEAS 、 Bentley 和 AutoCAD等）的接口。 各种有限元软件——发展现状 失效分析阶段 设计验证分析阶段 保证产品正常工作分析阶段 提高产品性能分析阶段 设计创新分析阶段 产品寿命分析阶段 各种有限元软件——发展现状 各种有限元软件——Nastran Nastran是美国国家航空航天局(National Aeronauyics and Space Administration简称NASA,又称美国宇航局)为适应各种工程分析问题而开发的多用途有限元分析程序。这个系统称为NASA Structural Analysis System,命名为Nastran。20世纪60年代初,美国宇航局为登月需要,决定使用有限元法开发大型结构分析系统,并能在当时所有大型计算机上运行。为此,以虚构名Tom Butler命名的NASA小组制定了一套全新的通用分析系统规范。它采用了当时唯一的但并不成熟的高级语言Fortran,在计算机计算速度还很慢,内存还很小,且没有磁盘存储器的情况下,创造性地完成了该系统的研制。开发小组包括Computer Science Corporation和MacNeal-Schwendler Corporation(MSC公司,1999年更名为MSC.Software Corporation,一般仍称MSC公司)。Nastran程序最早在1969年通过COSMIC(Computer Software Management and Information Center)对外发行,一般称为COSMIC.Nastran。之后又有各种版本的Nastran程序发行,其中以Msc公司所开发的Msc.Nastran程序用户最为广泛。如今MSC.Nastran已成为标准版的Nastran,是全球应用最广泛的分析程序之一。 MSC. MARC 有限元分析系统 各种有限元软件——Nastran MSC.PATRAN.NASTRAN大型通用FEA分析系统 MSC.PATRAN.NASTRAN是美国MSC公司生产的大型通用FEA分析系统 为工业标准的FEA原代码程序及国际招标中工程分析和校验的工具 MSC.PATRAN前置处理系统 功能强大的有限元网格生成功能 自动与半自动网格剖分 网格优化功能 网格加密功能 MSC.PATRAN 有强大的前置处理功能和各种分析应用模块 MSC.PATRAN ADVANCDE FEA可解决各种静/动力、热传导、接触、非线性问题,拥有400多种单元 MSC.PATRANFEA—可解决各种静/动力、热传导、非线性、优化灵敏度分析 MSC.PATRAN MSC.PATRANTHERMAL—热分析系统 处理各种复杂的热学问题，提供了丰富的与温度有关的材料库、对流关系库、与时间和温度有关的专用函数库 MSC.NASTRAN 线性、几何非线性（大变形）、材料非线性（弹塑性、蠕变、大应变）、接触问题分析 线性与非线性屈曲分析（几何非线性失稳分析、弹塑性失稳分析、非线性后屈曲分析） MSC.NASTRAN 具有强大的动力学分析功能 模态分析、有预应力状态下的模态分析 复特征值分析—用于求解具有阻尼效应的结构特征值和振型，可考虑阻尼、质量和刚度矩阵的非对称性 瞬态响应分析（直接瞬态响应分析与模态瞬态响应分析） MSC.NASTRAN 随机振动分析 响应谱分析 频率响应分析 模态频率分析 声学分析 MSC.NASTRAN 热分析 模拟传导、对流、辐射、相变等所有热传导现象，仿真各类边界条件，构造各种复杂的材料和几何模型，模拟热控系统，进行热—结构耦合分析 MSC.NASTRAN 气动弹性分析 静态和动态气动弹性分析 颤振分析 流—固耦合分析 水动弹性分析 各种有限元软件——ANSYS ANS