5.2幾何非線性分析幾何非線性分析研究結構在載荷作用下幾何模型發生改變、如何改變、幾何改變的大小。所有這些均取決于結構受載時的剛性或柔性。非穩定段過度、回彈,后屈曲分析的研究都屬于幾何非線性的應用。在幾何非線性分析中,應變位移關系是非線性的,這意味著結構本身會產生大位移或大的轉動,而單元中的應變卻可大可小。應力應變關系或是線性或是非線性。對于極短時間內的高度非線性瞬態問題包括彈塑性材料。大應變及顯式積分等MSC.DYTRAN可以進一步對MSC.NASTRAN進行補充。在幾何非線性中可包含:大變形、旋轉、溫度載荷、動態或定常載荷、拉伸剛化效應等。MSC.NASTRAN可以確定屈曲和后屈曲屬性。對于屈曲問題,MSC.NASTRAN可同時考慮材料及幾何非線性。非線性屈曲分析可比線性屈曲分析更準確地判斷出屈曲臨界載荷。對于后屈曲問題MSC.NASTRAN提供三種Arc-Length方法(Crisfield法,Riks法和改進Riks法)的自適應混合使用可**提**析效率。此外在眾多的應用里,結構模態分析同時考慮幾何剛化和材料非線性也是非常重要的。這一功能MSCNASTRAN稱之為非線性正則模態分析。MSC Nastran 靜力分析。蘇州工程MSC軟件-actran
ADAMS求解器功能及特色：
◆ 靜力學、準靜力學、運動學和非線性瞬態動力學的求
解；
◆ 借助空間笛卡兒坐標系及歐拉角描述空間剛體的運動
狀態，使用 Euler-Lagrange方程自動形成系統的運動學或動力
學方程，采用牛頓—拉夫森迭代算法求解模型；
◆ 多種顯式、隱式積分算法：剛性積分方法（Gear’s
和 Modified Gear’s）、非剛性積分方法（Runge-Kutta 和
ABAM）和固定步長方法（Constant_BDF）以及二階HHT和
NewMark 等積分方法；
◆ 多種積分修正方法：3 階指數法、穩定2 階指數法和
穩定1 階指數法；
◆ 新的靜平衡(Equilibrium)算法；特別是在困難情形，
如系統處于奇異的、病態的或者是初始狀態與平衡狀態相距
甚遠情形下的非線性系統非常有效。
◆ 支持彈性體 - 剛性體、彈性體 -彈性體接觸碰撞的支
持，彈性體可以是 3D實體單元或2D殼單元。**值得注意的
是，后處理功能同樣支持對2D殼單元節點應力應變等的繪圖
以及動畫功能，以及可藉由FEMDATA 功能輸出負載到有限
元分析軟件的功能。
杭州現代化MSC軟件-actranROMAX適用于研制早期概念階段傳動裝置的系統級方案設計與評估。
多級超單元分析是MSC.NASTRAN的主要強項之一,適用于所有的分析類型,如線性靜力分析、剛體靜力分析、正則模態分析、幾何和材料非線性分析、響應譜分析、直接特征值、頻率響應、瞬態響應分析、模態特征值、頻率響應、瞬態響應分析、模態綜合分析(混合邊界方法和自由邊界方法)、設計靈敏度分析、穩態、非穩態、線性、非線性傳熱分析等。模態綜合分析:模態綜合分析需要使用超單元,可對每個受到激勵作用的超單元分別進行分析,然后把各個結果綜合起來從而獲得整個結構的完整動態特性。超單元的剛度陣、質量陣和載荷陣可以從經驗或計算推導而得出。結構的高階模態先被截去,而后用靜力柔度或剛度數據恢復。該分析對大型復雜的結構顯得更有效(需動力學分析模塊)。
⑵ 線性化求解模塊：MSC Adams/Linear
MSC Adams/Linear模塊是MSC Adams求解器的一個重要
功能擴展模塊，其功能是對非線性方程組進行線性化，線性
化后的方程組，可以用來進行與機械系統振動性能相關的固
有頻率（特征值）和振型（特征矢量）的計算，相當于在大
位移的時域范疇分析和小位移（變形）的頻率范疇分析之間
架起一座“橋梁”。其計算結果對于校驗MSC Adams模型的
置信度也有很大幫助，很多機械系統如衛星及空間探測器很
難在其正常工作環境下進行振動特性的試驗，但對這些系統
進行有限元或常規的模態試驗相對來說比較容易，這樣就可
以得到其固有振動特性，可以將MSC Adams 頻域分析結果與
有限元或模態試驗的結果進行比較，進而研究在特定環境下
系統的模態及振動特性。
Actran是模擬復雜聲振耦合系統的專業工具,。
（4）發動機正時帶模塊：MSC Adams/Engine Timing
Belt
使用正時帶模塊，用戶可研究帶動力學、計算耐久性要
求、計算噪聲和振動激勵、確定軸承載荷和臨界系統頻率。
部件包括梯形和導向皮帶輪、張緊器和帶。用戶可以根據需
要決定模型的復雜程度，既可以建立正時帶的詳細模型，也
可以采用基于約束的建模方法，該方法可以基于帶輪齒的數
目建立帶輪與帶的耦合。此外還有研究摩擦損失和附件載荷
要求的功能。
（ 5） 發 動 機 附 件 模 塊 ： MSC Adams/Engine
Accessory Drive
使用附件驅動模塊，用戶可以研究附件驅動中的動態現
象，包括打開空調或加速。部件包括：帶輪、張緊器、帶和
V型帶。可以在帶的兩面定義不同的摩擦系數，選擇詳細或
基于約束的建模方法。
附件傳動模塊的增加，擴充了Adams/Engine（發動機模
塊）的功能，它是發動機子系統完整解決方案的一部分。利
用附件傳動模塊，用戶可創建V型布置的皮帶輪和張緊輪，
并把他們放在附件傳動機構中正確的位置，在整個機構上安
裝皮帶就構成了附件傳動系統。把附件傳動系統與其他
Adams/Engine的子系統（如配氣機構、齒輪傳動等）裝配起
來，通過數值或者用戶自定義函數來設置皮帶的速度和阻尼
扭矩來評價傳動性能。
MSCActran是一款聲學仿真軟件，覆蓋聲學、振動聲學、氣動聲學等多方面仿真功能。常州高科技MSC軟件-adams
Actran可以支持多種并行計算方法，頻域并行、計算域并行，矩陣并行。Actran支持頻率或軸對稱階數疊加并行。蘇州工程MSC軟件-actran
功能及特色：
◆ 汽車前、后懸架特
性及轉向器特性分析（如
車 輪 包 絡 空 間 分 析 、
K&C特性分析、轉向特性
分析及懸架零部件靜、動
載受力特性分析）、懸架
和轉向特性分析；
◆ 功能化數字汽車的操縱穩定性分析；
◆ 通用的試驗臺模板；
◆ 驅動車輛以設置進行閉環控制器合適的增益；
◆ 結合 Adams/ Vibration及Adams Car Ride Plugin 模塊，
進行數字化功能汽車的平順性分析；
◆ 結合Adams/Controls模塊，進行數字化功能汽車的控
制系統分析（助力轉向、ESP和ABS等），實現機械-控制耦
合；
◆ 結合 Adams/Flex 和 Adams/Durability 模塊，實現數字
化功能汽車剛柔耦合建模，進行結構響應及耐久性分析；
◆ 全參數化模型，結合Adams/Insight模塊，用戶可以很
方便地進行各種多目標多變量的試驗設計及優化；
◆ 通用激勵分析（GAA），用戶可以自定義激勵方式，
方便完成客戶化分析過程；
◆ 得到復雜的大位移運動，系統***的線性/非線性結
果；
◆ 模型細化，考慮部件彈性、自動控制系統、約束摩擦
和滑動、液壓和氣動系統以及參數化設計；
◆ 用于路面的各種數學描述——直接生成或導入數據，
新的軟土路面模型可以模擬輪胎與路面作用力導致的路面變
形；
◆ 多種形式的輪胎數學模型、輪胎特性擬合工具及虛擬
輪胎測試試驗臺；
蘇州工程MSC軟件-actran
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