除了具有這種用于結(jié)構(gòu)優(yōu)化和零部件詳細設(shè)計過程的形狀和尺寸優(yōu)化設(shè)計的能力外, MSC. NASTRAN的70.5版又集成了適于產(chǎn)品概念設(shè)計階段的拓撲優(yōu)化功能,以**小平均柔度或指定階數(shù)的比較大特征頻率、計算頻率與指定頻率的**小頻率差為目標函數(shù), 在一定體積約束下, 尋找比較好的孔洞尺寸和殼體或?qū)嶓w單元的方向厚度, 可用于靜力和模態(tài)分析的拓撲形狀優(yōu)化。 MSC.NASTRAN所集成的從概念設(shè)計的拓撲優(yōu)化到詳細設(shè)計的形狀和尺寸優(yōu)化的統(tǒng)一環(huán)境, 為產(chǎn)品設(shè)計提供了完整的優(yōu)化設(shè)計功能。ROMAX主要應(yīng)用于齒輪箱、軸承和動力傳動系統(tǒng)的設(shè)計仿真分析，是汽車、風電及軸承應(yīng)用領(lǐng)域的標準分析軟件。南京機電MSC軟件-cradle
6.9高級對稱分析針對結(jié)構(gòu)的對稱、反對稱、軸對稱或循環(huán)對稱等不同的特點,MSC.NASTRAN提供了不同的算法。類似超單元分析,高級對稱分析可**壓縮大型結(jié)構(gòu)分析問題的規(guī)模,提高計算效率。對稱分析如果結(jié)構(gòu)具有對稱性則有限元模型的可以被減小,進而節(jié)省計算時間。每增加一個對稱面,有限元模型就相應(yīng)地減小近乎一半,例如當結(jié)構(gòu)有一個對稱面時人們只要算一半模型,而當結(jié)構(gòu)有兩個對稱面時人們只需算1/4模型就可得到整個模型的受力狀況。對稱分析一般包括對稱和反對稱分析兩種。MSC.NASTRAN可幫助工程師方便地在結(jié)構(gòu)或有限元模型上施加各種對稱或反對稱載荷及邊界條件。軸對稱分析壓力容器及其它一些類似的結(jié)構(gòu)通常是由鈑殼或平面繞某一軸線旋轉(zhuǎn)而得到的,具有軸對稱性。此時結(jié)構(gòu)的位移**沿著半徑方向，有限元模型簡化到只需要我們分析結(jié)構(gòu)的一個截面就夠了。軸對稱分析一般適用于線性及超彈性問題的分析。ROMAX支持從概念設(shè)計到詳細設(shè)計的無縫轉(zhuǎn)換功能。
7.1NASTRAN的拓撲優(yōu)化簡介設(shè)計優(yōu)化是為滿足特定推薦目標如**小重量、比較大***階固有頻率或**小噪聲級等等的綜合設(shè)計過程。這些推薦目標稱之為設(shè)計目標或目標函數(shù)。優(yōu)化實際上含有折衷的含義,例如結(jié)構(gòu)設(shè)計的更輕就要用更少的材料,但這樣一來結(jié)構(gòu)就會變得脆弱,因此就要限制結(jié)構(gòu)件在比較大許用應(yīng)力下或**小失穩(wěn)載荷下等的外形及尺寸厚度。類似地,如果要保證結(jié)構(gòu)的安全性就要在一些關(guān)鍵區(qū)域增加材料,但同時也意味著結(jié)構(gòu)會加重。比較大或**小許用極限限定被稱之為約束。設(shè)計變量是一組在設(shè)計過程中為產(chǎn)生一個優(yōu)化設(shè)計可不斷改變的參數(shù)。MSC.NASTRAN中的設(shè)計變量包含形狀和尺寸兩大部分。形狀設(shè)計變量(如邊長、半徑等)直接與幾何形狀有關(guān),在設(shè)計過程中可改變結(jié)構(gòu)的外形尺寸;尺寸設(shè)計變量(如板厚、凸緣、腹板等)則一般不與幾何形狀直接**,也不影響結(jié)構(gòu)的外形尺寸。設(shè)計優(yōu)化意味著有在滿足約束的前提下產(chǎn)生比較好設(shè)計的可能性。MSC.NASTRAN擁有強大、高效的設(shè)計優(yōu)化能力,其優(yōu)化過程由設(shè)計靈敏度分析及優(yōu)化兩大部分組成，可對靜力、模態(tài)、屈曲、瞬態(tài)響應(yīng)、頻率響應(yīng)、氣動彈性和顫振分析進行優(yōu)化。有效的優(yōu)化算法允許在大模型中存在上百個設(shè)計變量和響應(yīng)。ROMAX適用于研制早期概念階段傳動裝置的系統(tǒng)級方案設(shè)計與評估。蕪湖機電MSC軟件代理商
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