7.1NASTRAN的拓撲優(yōu)化簡介設計優(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計過程。這些推薦目標稱之為設計目標或目標函數(shù)。優(yōu)化實際上含有折衷的含義,例如結(jié)構設計的更輕就要用更少的材料,但這樣一來結(jié)構就會變得脆弱,因此就要限制結(jié)構件在比較大許用應力下或**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)構的安全性就要在一些關鍵區(qū)域增加材料,但同時也意味著結(jié)構會加重。比較大或**小許用極限限定被稱之為約束。設計變量是一組在設計過程中為產(chǎn)生一個優(yōu)化設計可不斷改變的參數(shù)。MSC.NASTRAN中的設計變量包含形狀和尺寸兩大部分。形狀設計變量(如邊長、半徑等)直接與幾何形狀有關,在設計過程中可改變結(jié)構的外形尺寸;尺寸設計變量(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)構的外形尺寸。設計優(yōu)化意味著有在滿足約束的前提下產(chǎn)生比較好設計的可能性。MSC.NASTRAN擁有強大、高效的設計優(yōu)化能力,其優(yōu)化過程由設計靈敏度分析及優(yōu)化兩大部分組成，可對靜力、模態(tài)、屈曲、瞬態(tài)響應、頻率響應、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計變量和響應。ROMAX的主要作用是什么？徐州機械MSC軟件-adams
⑵ 求解器模塊：MSC Adams/Solver
MSC Adams/Solver是MSC Adams的求解器，包括穩(wěn)定可
靠的Fortran求解器和功能更為強大豐富的C++求解器。該模
塊既可以集成在MSC Adams的前處理模塊下使用，也可以外
部直接調(diào)用。既可以進行交互方式的解算過程，也可進行批
處理方式的解算過程。求解器先導入模型并自動校驗模型，
進行初始條件分析，再進行后續(xù)的各種解算過程。其獨特的
調(diào)試功能，可以輸出求解器解算過程中重要數(shù)據(jù)量的變化，
方 便 把 控 定 位 模 型 中 深 層 次 的 問 題 所 在 。 MSC
Adams/Solver同時提供了用于進行機械系統(tǒng)的固有頻率（特
征值）和振型（特征矢量）的線性化**分析工具。
杭州制造MSC軟件-simufact用戶可以利用ActranVibroAcoustics直接創(chuàng)建結(jié)構動力學模型及聲振耦合模型。
ADAMS功能及特色：
◆ 支 持 從 Nastran、 MARC、 ABAQUS、 ANSYS、 I-
DEAS 等專業(yè)有限元分析軟件導出的模態(tài)中性文件；
◆ Craig-Bampton 部件模態(tài)綜合；
◆ 彈性體每階模態(tài)振型動畫回放；
◆ 多種設置每階模態(tài)的阻尼系數(shù)的方法；
◆ 用戶可定義作用在彈性體上的分布載荷；
◆ 支持彈性體變形、應力、應變的彩色云圖的動畫回放；
◆ 可計算得到高精度的載荷數(shù)據(jù)；
◆ 為后續(xù)振動分析準備高精度的模型；
◆ 支持多學科結(jié)合的系統(tǒng)優(yōu)化。
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（1）發(fā)動機基本模塊： MSC Adams/Engine Base
發(fā)動機基本模塊包含比較低逼真度水平的發(fā)動機建模單元
，可以使用戶快速地建立發(fā)動機模型并估計發(fā)動機懸置所受
載荷?？捎糜诮⒏拍罴壍淖酉到y(tǒng)（例如配氣機構），然后
與一個詳細的子系統(tǒng)（例如正時鏈）組合，該子系統(tǒng)可以由
其它的模塊生成。該方法的優(yōu)點在于可以考慮來自其它子系
統(tǒng)的真實激勵，從而使用戶集中精力考慮感興趣的子系統(tǒng)。
與所有子系統(tǒng)都以高逼真度水平建立的模型相比，這種模型
要小一些而運行速度更快。為了使管理子系統(tǒng)模型逼真度的
方法易于實施，該模塊包含于正時鏈、正時帶、配氣機構、
附件驅(qū)動、基本曲柄連桿、高級曲柄連桿和齒輪模塊中。也
可以作為一個單獨的模塊購買。
SimufactForming是一個面向?qū)I(yè)成型技術，容易使用的仿真工具。
⑶ 后處理模塊：MSC Adams/Post Processor
MSC Adams/Post Processor是顯示MSC Adams仿真結(jié)果的
可視化圖形界面。改進的界面除了主窗口外，還備有一個樹
形目錄窗口、一個屬性編輯窗口和一個數(shù)據(jù)選取窗口。主窗
口可同時顯示仿真的結(jié)果動畫以及數(shù)據(jù)曲線。可以方便地疊
加顯示多次仿真的結(jié)果以便比較。后處理的結(jié)果既可以顯示
為動畫，也可以顯示為數(shù)據(jù)曲線(對于Vibration的分析結(jié)果，
可以顯示3D數(shù)據(jù)曲線），還可以顯示報告文檔。既可以一個
頁面顯示一個數(shù)據(jù)曲線，也可以在同一頁面內(nèi)顯示**多六個
分窗口的數(shù)據(jù)曲線。相關頁面的設置以及數(shù)據(jù)曲線的設置都
可以保存起來，這樣的話，對于新的分析結(jié)果，可以使用已
保存的后處理配置文件（.plt文件），快速的完成數(shù)據(jù)的后處
理過程，既有利于節(jié)省時間也有利于報告格式的標準化。
MSC Adams/Post Processor模塊既可以在MSC Adams/View環(huán)
境中運行，也可**運行。**運行時可以加快軟件啟動速
度，同時也節(jié)約系統(tǒng)資源。
ROMAX適用于研制早期概念階段傳動裝置的系統(tǒng)級方案設計與評估。南京機電MSC軟件-romax
Actran是模擬復雜聲振耦合系統(tǒng)的專業(yè)工具。徐州機械MSC軟件-adams
水彈性流體單元法該方法通常用來求解具有結(jié)構界面、可壓縮性及重力效應的***流體問題。水彈性流體單元法可用于標準的模態(tài)分析、瞬態(tài)分析、復特征值分析和頻率響應分析。當流體作用于結(jié)構時,要求必須指出耦合界面上的流體節(jié)點和相應的結(jié)構節(jié)點。自由度在結(jié)構模型中是位移和轉(zhuǎn)角,而在流體模型中則是在軸對稱坐標系中調(diào)和壓力函數(shù)的傅利葉系數(shù)。類似于結(jié)構分析,流體模型產(chǎn)生"剛度"和"質(zhì)量"矩陣,但具有不同的物理意義。載荷、約束、節(jié)點排序或自由度凝聚不能直接用于流體節(jié)點上。虛質(zhì)量法虛質(zhì)量法主要用于以***-固耦合問題的分析:結(jié)構沉浸在一個具有自由液面的無限或半無限液體里。容器內(nèi)盛有具有自由液面的不可壓縮液體。以上二種情況的組合,如船在水中而艙內(nèi)又裝有不充滿的液體。用結(jié)構單元來描述,這個模型可以是一邊或二邊被同一液體或不同液體所浸潤。忽略液面重力效應。這種近似處理對于結(jié)構頻率高于液體晃動頻率是有效的。該分析假設液體密度是常量(無層間變化),流體是無旋的(無粘性),并且是穩(wěn)定的(如同空氣動力中一樣),同時是線性的。徐州機械MSC軟件-adams
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