Nastran教程

Nastran是一种著名的通用有限元分析（FEA）软件，广泛应用于航空航天、汽车、船舶制造、土木建筑、生物力学等多个领域。它能够解决静态、动态、线性和非线性问题，包括结构分析、热传导、气动弹性等。 Nastran的开发历史可以追溯到1960年代。它最初由美国国家航空航天局（NASA）资助开发，目的是为了创建一个可适用于各种不同工程问题的通用结构分析软件。1964年，NASA开始制定任务书，1968年，NASTRAN（NASA结构分析程序）首次在Goddard飞行中心运行。随后，在1971年，MSC公司推出了专利版本MSC/NASTRAN，并在1973年成为NASTRAN的官方维护商。 MSC/NASTRAN的主要特点包括：它是一个大型、通用的有限元结构分析程序，拥有极高的软件可靠性和世界领先的计算结构技术，支持标准化的输入/输出格式，并且具备独特的DMAP（Direct Matrix Abstraction Program）语言。DMAP允许用户直接在Nastran代码层面上进行操作，从而扩展Nastran的功能。 Nastran的主要功能涵盖以下几个方面： 1. 静力分析：包括线性静力分析、屈曲分析（线弹性屈曲、弹性非线性屈曲和弹塑性屈曲分析）以及静力几何与材料非线性分析（如大变形、非线性弹性、弹塑性、蠕变、粘弹性以及接触问题）。 2. 动力分析：涉及正交模态分析、复特征值分析（直接和模态）、频率响应分析（直接和模态）、瞬态响应分析（直接和模态）、响应谱分析、随机动力分析以及具有几何和/或材料非线性的瞬态响应分析。 3. 热传导分析：包括线性稳态热传导分析、非线性稳态热传导分析、瞬态热传导分析及非线性瞬态热传导分析。 4. 气动弹性分析：涵盖静态气动弹性分析和动气动弹性分析，后者包括颤振分析。 Nastran还具备前后处理功能，为用户提供了建模、网格划分、加载、约束和结果处理的完整解决方案。MSC.Software公司提供的Nastran帮助系统为用户提供了全方位的技术支持和文档资源，方便用户查询和学习。 在Nastran的发展过程中，不仅MSC公司推出了自己的版本，还有其他公司如COSMIC、UAI、SPERRY/UNIVAC、MARC分析与研究、DTNSRDC、NKF工程协会以及COSMOS公司等，都推出了拥有各自特色的专利版NASTRAN。这些不同版本的NASTRAN在功能和适用范围上各有千秋，为工程分析领域提供了丰富的选择。 总结来说，Nastran作为一个历史悠久的结构分析软件，凭借其强大的功能、高可靠性以及不断更新的技术，已经成为行业内的一个重要工具。无论是进行简单的结构分析，还是解决复杂的工程问题，Nastran都能够提供可靠和高效的解决方案。