绝对实用的isight集成nastran的例子

### Nastran优化示例分析 #### 一、Nastran简介及优化功能概述 **MSC.Nastran**是一款通用的有限元程序，能够解决多种工程问题，由MSC.Software Corporation开发、销售和支持。该软件在工程设计领域具有重要的地位，尤其是在结构分析与优化方面。 **《MSC.Nastran 设计敏感度与优化用户指南》**详细介绍了如何使用MSC.Nastran预测结构模型变化对结构响应的影响（敏感度）以及如何调整结构以满足设计条件的同时将特定响应降至最小或升至最大值（优化）。此外，该指南还提供了输入准备和输出评估方面的指导，并通过多个实例来展示MSC.Nastran设计敏感度与优化功能的应用。 #### 二、三杆桁架模型的优化案例 ##### 2.1 模型描述 在本案例中，我们将探讨一个常见的设计优化任务——减小结构的质量，同时使其能够承受多个载荷条件。具体来说，我们考虑了一个三杆桁架模型，它需要承受两个不同的载荷条件，这使得两个外部桁架成员分别处于压缩和拉伸状态。由于载荷对称性，预期设计也将是对称的，这将通过使两个外部桁架成员引用相同的属性实体来实现。 - **结构配置**：三杆桁架模型位于xy平面上，其对y轴具有对称性；对于外部桁架成员，横截面积为1.0平方英寸；对于中心桁架成员，横截面积为2.0平方英寸。 - **载荷条件**：存在两种不同的20,000磅载荷条件。 - **材料**：使用材料库中的AISI 4340钢。 ##### 2.2 优化目标 优化的目标是找到一个最佳的三杆桁架设计，使得结构能够满足两个静态子情况下的载荷要求，同时尽可能减少整体质量。 #### 三、建模步骤详解 根据提供的部分内容，我们可以进一步详细说明构建该模型的具体步骤： 1. **启动MSC.Nastran for Windows 3.0.2**：双击MSC.Nastran for Windows图标启动软件，并选择新建模型选项。 2. **创建模型**：在模型创建过程中，首先需要定义模型的基本几何形状。根据提供的坐标，可以创建三个节点，并设置它们的位置。 3. **添加材料属性**：使用材料库来指定桁架成员的材料属性。例如，本例中使用的是AISI 4340钢。 4. **创建元素属性**：为三根桁架创建元素属性。特别地，为了保持对称性，外部两根桁架共享相同的属性实体。 5. **连接桁架元件**：确保每个桁架元件都正确指向相应的属性ID。 6. **应用约束**：接下来，需要为模型添加约束条件，以确保结构能够在规定的载荷条件下稳定。 #### 四、优化过程与结果分析 完成上述建模步骤后，可以进行优化计算。在Nastran中，优化过程通常包括以下几个步骤： - 定义优化目标（如最小化结构质量）； - 设置设计变量（如桁架成员的截面尺寸）； - 规定约束条件（如应力限制）； - 运行优化求解器并分析结果。 在本例中，通过同时考虑所有分析学科和子情况，最终获得的最优设计将是同时满足所有载荷条件下的结构响应最优化的结果。这意味着优化后的三杆桁架不仅能够承受两种不同的载荷条件，而且整体质量也被显著降低。 通过使用MSC.Nastran的设计敏感度与优化功能，工程师们能够高效地探索多种设计方案，并从中选出最优解。这对于提高工程设计效率、降低成本具有重要意义。

标题中的“Patran-Nastran-FEM-Analysis-examples”暗示了这个压缩包包含一系列关于使用Patran和Nastran软件进行有限元方法（Finite Element Method, FEM）分析的实际案例。Patran是一款强大的预处理工具，而Nastran则是业界广泛使用的结构分析求解器。这两个软件结合使用，可以高效地进行复杂的工程模拟。 在描述中提到的“Patran-Nastran有限元分析示例”意味着这份资料可能涵盖了如何设置模型、施加边界条件、选择合适的元素类型、定义材料属性以及执行静态、动态或热力分析等多个步骤。对于初学者来说，这些实例提供了实践经验，帮助理解FEM分析的基本流程和技巧。 虽然没有具体的标签提供更多信息，但我们可以推测这个压缩包可能包括以下内容： 1. **模型创建**：展示如何在Patran中导入几何数据，创建有限元网格，包括线性、壳和实体元素的选择，以及网格细化策略。 2. **材料属性定义**：解释如何定义不同材料的属性，如弹性模量、泊松比、密度等，并应用到相应的元素上。 3. **边界条件与载荷**：演示如何施加固定约束、位移、力、温度等边界条件，以及如何添加集中载荷和分布载荷。 4. **求解设置**：介绍如何配置Nastran求解器参数，包括分析类型（如静力、动力、热分析）、时间步长、收敛标准等。 5. **后处理**：讲解如何利用Patran的后处理功能，查看和理解结果，如应力、应变、位移云图，以及频谱分析结果。 6. **案例研究**：可能包含了多个实际工程问题的案例，如结构响应、振动分析、热传导分析等，帮助用户逐步掌握FEM分析技巧。 7. **报告生成**：可能会涉及如何自动生成分析报告，包括结果解释、图表和结论。 由于没有具体的文件列表，以上内容是基于标题和描述的普遍假设。实际上，压缩包可能还包含详细的教程文档、模型文件（.mdl）、输入文件（.bdf）、结果文件（.op2）以及可能的视频教程。通过这些资源，学习者可以系统地学习和实践Patran-Nastran联合使用的FEM分析过程。

Nastran（NASA Structural Analysis）是一款强大的有限元分析软件，被广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造等行业的结构分析。这款工具能够处理静态、动态、热力、疲劳等多种复杂工程问题，为工程师提供准确的结构性能预测。下面将详细阐述Nastran的基本概念、功能及如何使用。 一、Nastran概述 Nastran最初由美国国家航空航天局（NASA）开发，用于模拟飞行器结构的力学行为。随着时间的发展，Nastran已经成为一个开放源代码的商业软件，被多个公司和研究机构采用。其核心是有限元分析（FEA），它通过将大型结构分解成许多小的、简单的元素（即有限元）来模拟实际结构的性能。 二、Nastran的主要功能 1. 静态分析：计算结构在静载荷下的位移、应变、应力等响应。 2. 动态分析：研究结构在瞬态或周期性载荷下的振动特性，包括频率响应、谐响应和随机振动。 3. 热分析：分析结构在热载荷下的温度分布和热变形。 4. 疲劳分析：评估结构在循环载荷下的寿命和破坏风险。 5. 材料非线性分析：考虑材料的屈服、塑性、蠕变等非线性效应。 6. 结构优化：通过改变设计变量寻找最优结构配置，以满足特定的设计目标和约束。 三、Nastran的输入与输出 1. 输入文件（.op2）：包含模型的几何信息、材料属性、边界条件、载荷等数据。 2. 数据定义语法（DDF）：Nastran使用一种专有的文本格式来描述模型，包括卡片（Cards）和字段（Fields）。 3. 输出文件（.odb）：存储分析结果，如应力、应变、位移等数据，可以使用图形用户界面（GUI）进行后处理。 4. 报告文件（.out或.rst）：包含计算过程和结果的详细报告。 四、Nastran教程的关键点 Nastran的学习通常从理解基本的有限元概念开始，例如单元类型、网格划分、载荷施加等。以下是一些关键点： 1. 单元类型：了解不同类型的有限元，如梁单元、壳单元、实体单元等，以及它们在不同问题中的应用。 2. 网格划分：学习如何创建合适的有限元网格，以平衡计算精度和效率。 3. 载荷与约束：设定结构上的外部作用力、初始条件和边界条件，确保问题的封闭性。 4. 调整参数：学习如何调整求解器设置，如迭代次数、收敛标准等，以获得稳定且精确的结果。 5. 后处理：掌握如何解读和可视化输出结果，例如使用Nastran的图形后处理工具或第三方软件（如HyperMesh、Patran等）。 五、Nastran在实际工程中的应用 在实际工程中，Nastran常用于产品设计阶段，帮助工程师预测结构的性能，避免昂贵的物理试验。例如，在汽车行业中，可以用来分析碰撞安全性；在航空航天领域，用于评估飞行器在各种环境下的耐受性。 总结，Nastran作为一款强大的有限元分析工具，对于理解和掌握结构力学有着重要意义。对于初学者来说，通过详细的教程和实践案例，逐步熟悉其输入输出格式，理解各种分析类型，以及如何解读结果，将是入门的关键步骤。提供的“Nastran教程，doc版本”将是一个很好的起点，帮助你深入探索这个领域。

MSC_Nastran快速参考手册最新版本

MSC NASTRAN的模型BDF文件转换为DNV SESAM软件所需的FEM文件

PATRAN+NASTRAN进行的拓扑优化教材

nastran提取质量刚度阵方法,很多种啊

压缩包包括四个脚本，用于将三角形网格从 MATLAB 转换为 NASTRAN (ASCII) 格式，反之亦然。 NASTRAN 格式可导入商业 FEM 求解器，例如 ANSYS/Ansoft。 内容： nastranmat.m % 读取 NASTRAN ASCII 格式的三角形网格并将其保存为 *.mat 文件。 网状浏览器% 绘制三角形网格：边、曲率、外法向量 matnastran.m % 读取 MATLAB（*.mat 文件）三角形网格并将其以 ASCII NASTRAN 格式保存为 *.nas 文件。 正常检查% 检查三角形网格的外部法向量是否遵循右手法则。 如果它们不匹配，则脚本会相应地重新排列三角形顶点。 brain_low.nas % 以 NASTRAN (ASCII) 格式来自 Visible Human Project（女性）的低分辨率大脑模型作为示例。 解压缩包

流程分析 分析流程 Patran建立模型，形成输入文件模版 必要时可建立参数化模型 Nastran求解一次形成结果文件模版 配置Nastran自动求解 配置Matlab计算面积 配置Optimization 获得f1 获得 s d