热门关键字:  听力密码  单词密码  新概念美语  巧用听写练听力  零起点

MSC Nastran动力分析指南(第二版)

中国水利水电出版社
    【作 者】李保国 黄晓铭 裴延军 李伟 【I S B N 】978-7-5170-6486-2 【责任编辑】杨元泓 【适用读者群】科技 【出版时间】2018-06-23 【开 本】16开 【装帧信息】平装(光膜) 【版 次】第2版第1次印刷 【页 数】480 【千字数】741 【印 张】30 【定 价】89 【丛 书】万水MSC技术丛书 【备注信息】
图书详情

    本书介绍了MSC Nastran软件在动力学领域的基本理论和使用方法。内容包括动力学分析方法及MSC Nastran基本使用介绍,模态分析,频率响应分析,瞬态响应分析,响应谱与随机响应分析,复特征值分析,使用超单元的正则模态分析,动力学建模选项,非线性正则模态,动力优化设计,实验-分析的相关性,动力学设计分析方法DDAM,噪声分析,高级非线性求解序列SOL 400,显式非线性分析SOL 700。本书配有详细的实例操作过程说明,所选实例均使用Patran软件作为前后处理器来创建分析模型和对分析结果进行后处理。

    本书内容全面,案例丰富,既可作为汽车、航空航天、军工、电子、土木工程、船舶、水利、石油、机械制造和建筑等行业工程技术人员应用MSC Nastran软件进行仿真分析的基础教程,也可作为理工科院校相关专业的学生、教师学习和使用MSC Nastran的参考书。

    再版前言

    近年来,有限元仿真分析在工程领域中得到了非常广泛的应用,在某些行业已成为产品研发不可或缺的手段和方法。各大理工科院校和研究机构也都开展了对有限元分析方法的深入研究。MSC Nastran软件是当今最为著名的有限元求解程序,拥有最为广泛的用户群,其输入/输出格式及计算结果已成为当前CAE界的工业标准。2012年《MSC Nastran动力学分析指南》一书出版后,在市场上热销,受到读者的大力欢迎。应广大读者的要求,现对该书进行再版。

    本书在第一版的基础上,对原版中少量的错误进行了修正,对结构进行了调整,删除了隐式非线性SOL 600一章。同时对原版的内容进行了补充和完善,增加了近几年MSC Nastran在动力学方面新的技术和案例。具体增加的章节有频响函数装配、残余向量、瞬态分析中的直接法、MSC Nastran大模型高性能计算、非线性瞬态响应分析的时间积分方法等。补充了优化案例、显式非线性的欧拉法案例、流固耦合案例等。

    MSC Nastran功能强大、应用广泛,并且有很多的前后处理器可供用户选择。本书从动力学基础理论着手,详细讲解了MSC Nastran在动力学分析方面的基本使用方法和流程,并结合实际,给出了许多典型例题及说明。本书可以帮助初学者系统地掌握MSC Nastran的使用方法和基本技巧,使其学以致用。由于书中理论部分有些是以MSC Nastran卡片介绍为主,所以建议初学者在学习本书之前,先了解一些MSC Nastran的基础应用知识,遇到难以理解的部分可以参考《MSC Nastran快速参考手册》。

    本书编者从事有限元分析应用多年,有丰富的MSC Nastran应用经验。在本书的编写过程中,得到了MSC Software中国区各位同事的大力支持和帮助,在此深表谢意。本书由李保国、黄晓铭、裴延军、李伟编著,参加编写和整理工作的还有卞文杰、田利思、陈火红、姜正旭、郭茵等。

    由于编者水平有限,书中错误之处在所难免,敬请广大读者批评指正。

    编 者

    2018年3月

    再版前言
    第一版前言

    第1章 动力学分析方法及MSC Nastran基本使用介绍 1
    1.1 有限元分析方法介绍 1
    1.1.1 有限单元法的基本思路 2
    1.1.2 有限元法的计算步骤 3
    1.1.3 有限元法的进展与应用 5
    1.2 动力学分析概述 6
    1.2.1 动力分析过程浏览 6
    1.2.2 单自由度系统 7
    1.2.3 单自由度系统无阻尼自由振动 8
    1.2.4 单自由度系统有阻尼自由振动 9
    1.2.5 单自由度系统无阻尼简谐振动 10
    1.2.6 单自由度系统有阻尼简谐振动 11
    1.2.7 多自由度系统 12
    1.2.8 有限元动力学建模需要考虑的问题 13
    1.3 MSC Nastran的由来 13
    1.3.1 MSC Nastran程序的起源 13
    1.3.2 MSC Nastran的由来 14
    1.4 MSC Nastran动力分析功能介绍 14
    1.4.1 动力分析功能及特性 14
    1.4.2 MSC Nastran支持的硬件平台 17
    1.5 MSC Nastran基本应用流程 17
    1.5.1 前处理 17
    1.5.2 求解 21
    1.5.3 后处理 22
    1.6 动力学模型输入 22
    1.6.1 MSC Nastran输入文件结构 22
    1.6.2 MSC Nastran数据卡片格式 23
    1.6.3 有限元分析手段 23
    1.6.4 MSC Nastran常用单元形式 23
    1.6.5 耦合质量与集中质量 24
    1.6.6 MSC Nastran基本集合的运算 28
    1.6.7 MSC Nastran基本集合的定义 29
    1.6.8 模型检查的提示 31
    第2章 模态分析 32
    2.1 模态分析目的 32
    2.2 模态分析理论 32
    2.3 自然模态与固有频率性质 33
    2.4 模态能量 34
    2.5 特征值解法 34
    2.5.1 跟踪法 35
    2.5.2 变换法 35
    2.5.3 兰索士法 35
    2.5.4 特征值方法的比较 35
    2.5.5 兰索士法卡片 36
    2.5.6 模态分析求解控制 36
    2.5.7 例子 37
    2.6 动力分析的缩减 39
    2.6.1 概述 39
    2.6.2 MSC Nastran中使用的降阶方法 39
    2.7 刚体模态 44
    2.7.1 刚体模态的概念 44
    2.7.2 刚体模态的计算 45
    2.7.3 支撑自由度的选择 46
    2.7.4 支撑自由度的检验 46
    2.7.5 MSC Nastran对刚体模态和刚体向量的计算 46
    2.8 模态分析实例 47
    第3章 频率响应分析 56
    3.1 动力学分析中的矩阵组集 56
    3.1.1 阻尼矩阵 56
    3.1.2 直接法 58
    3.1.3 模态法 59
    3.2 频率响应分析 60
    3.2.1 概述 60
    3.2.2 直接法频率响应 61
    3.2.3 模态法频率响应 61
    3.2.4 激励的确定 61
    3.2.5 模态法频率响应与直接法频率响应的比较 69
    3.2.6 SORT1和SORT2输出的对比 70
    3.2.7 频率响应求解控制 70
    3.2.8 频变弹簧和阻尼器 71
    3.3 频率响应分析实例 74
    3.4 频率函数装配 84
    3.4.1 频响函数的概念 84
    3.4.2 频响函数装配的概念 85
    3.4.3 频响函数装配在MSC Nastran中的实现 86
    3.4.4 频响函数装配实例 89
    第4章 瞬态响应分析 95
    4.1 直接法瞬态响应分析 95
    4.1.1 过程 95
    4.1.2 直接瞬态响应分析中的阻尼 96
    4.2 模态法瞬态响应分析 96
    4.2.1 过程 96
    4.2.2 模态法瞬态响应分析中的阻尼 96
    4.2.3 MSC Nastran中模态法瞬态响应分析阻尼的输入 97
    4.2.4 模态法瞬态响应分析数据的提取 98
    4.2.5 模态截断 98
    4.2.6 残余向量 98
    4.3 瞬态激励 100
    4.3.1 时变载荷 100
    4.3.2 载荷的组合 101
    4.3.3 DAREA卡 101
    4.3.4 LSEQ卡片 102
    4.3.5 初始条件 103
    4.3.6 TSTEP卡 104
    4.4 直接法瞬态响应与模态法瞬态响应的比较 105
    4.5 瞬态响应分析实例 105
    第5章 响应谱与随机响应分析 113
    5.1 强迫运动 113
    5.1.1 概述 113
    5.1.2 瞬态分析中的强迫运动 113
    5.1.3 瞬态分析中的大质量法 113
    5.1.4 瞬态分析中的大刚度法 114
    5.1.5 瞬态分析中的拉格朗日乘子法 114
    5.1.6 强迫位移实例 114
    5.1.7 瞬态分析中的直接法 118
    5.2 响应谱 119
    5.2.1 概述 119
    5.2.2 响应谱求解控制 120
    5.2.3 响应谱应用 121
    5.2.4 求解控制 122
    5.2.5 响应谱实例 124
    5.3 随机响应分析 143
    5.3.1 概述 143
    5.3.2 自相关与自谱 143
    5.3.3 各态历经性随机激励下线性系统响应计算 144
    5.3.4 MSC Nastran中随机分析的实现 146
    5.4 随机响应分析实例 147
    第6章 复特征值分析 156
    6.1 概述 156
    6.2 理论 156
    6.3 MSC Nastran中的实现 156
    6.4 求解控制 157
    6.4.1 执行控制 157
    6.4.2 工况控制 157
    6.4.3 数据模型 157
    6.5 复特征值分析实例 157
    第7章 使用超单元的正则模态分析 165
    7.1 超单元的概念与定义 165
    7.1.1 超单元的概念 165
    7.1.2 在MSC Nastran中定义部件超单元 165
    7.2 例题:钢的冲压 166
    7.2.1 模型及参数 166
    7.2.2 例题的模型定义 166
    7.3 超单元应用说明 176
    7.3.1 求解过程 176
    7.3.2 静凝聚理论 176
    7.3.3 使用超单元分析的优点 177
    7.3.4 超单元分析的缺点 177
    7.3.5 流程区别 178
    7.4 动力分析中可用的超单元缩减方法 182
    7.4.1 缩减程度对比 182
    7.4.2 古演或静态缩减 182
    7.4.3 各种缩减方法的优点 183
    7.4.4 使用静态缩减的正则模态计算 183
    7.4.5 使用超单元动态缩减的正则模态
    计算 183
    7.5 MSC Nastran的超单元输入卡片 184
    7.5.1 超单元的内部广义自由度卡:SENQSET 184
    7.5.2 标量点定义卡:SPOINT 184
    7.5.3 广义自由度定义卡:QSET 185
    7.5.4 QSET卡的替代格式:QSET1 186
    7.5.5 固定分析自由度的定义卡:BSET 186
    7.5.6 BSET卡的替代格式:BSET1 187
    7.5.7 自由的边界自由度定义卡:CSET 188
    7.5.8 CSET卡的替代格式:CSET1 188
    7.6 默认的部件模态综合方法——固定边界法 189
    7.7 手工求解示例 190
    7.8 超单元分析实例 195
    第8章 动力学建模选项 204
    8.1 概述 204
    8.1.1 动力分析的策略 204
    8.1.2 规划分析 204
    8.2 质量建模 205
    8.2.1 质量的基本定义 205
    8.2.2 质量数据输入选项 205
    8.2.3 耦合的质量矩阵项 206
    8.2.4 移动坐标系的质量效应 207
    8.3 阻尼效应建模 209
    8.3.1 粘性阻尼 210
    8.3.2 结构阻尼 210
    8.3.3 模态阻尼 211
    8.3.4 非线性阻尼 213
    8.4 附加点和传递函数 213
    8.4.1 EPOINT集 214
    8.4.2 模态变换 214
    8.4.3 直接矩阵输入 215
    8.4.4 传递函数 215
    8.4.5 Pickups和变换器 216
    8.4.6 高阶传递函数 216
    8.4.7 实例 217
    8.5 非线性载荷函数 220
    8.5.1 标准瞬态求解理论 221
    8.5.2 非线性弹簧实例 221
    8.5.3 依赖于速度的非线性力 222
    8.5.4 非线性瞬态求解的顺序 223
    8.5.5 采用NOLIN1输入时的建议 223
    8.5.6 应用实例——旋转结构的耦合 224
    8.6 动力分析模型调试 226
    8.6.1 建模要点 226
    8.6.2 测试动力模型 227
    8.7 MSC Nastran大模型高性能计算 241
    8.7.1 常用计算参数设置 242
    8.7.2 自动部件模态综合法 242
    8.7.3 分布式内存并行计算设置 243
    第9章 非线性正则模态 244
    9.1 带微分刚度的正则模态 244
    9.2 有预载荷结构的正则模态示例 245
    9.2.1 使用SOL 106计算 245
    9.2.2 使用SOL 103计算 251
    第10章 动力优化设计 256
    10.1 基本知识 256
    10.1.1 优化设计的概念 256
    10.1.2 优化设计的作用 256
    10.1.3 MSC Nastran中“优化设计”的基本特性 256
    10.1.4 MSC Nastran结构优化的优势 256
    10.1.5 MSC Nastran支持的优化功能 256
    10.1.6 MSC Nastran支持的优化类型 257
    10.1.7 基本优化问题的描述 257
    10.1.8 MSC Nastran中设计优化的输入控制段 257
    10.1.9 优化问题中常用的模型数据段输入卡 258
    10.2 实例 258
    10.2.1 使用自然模态分析的优化设计 258
    10.2.2 使用频率响应的优化实例 267
    10.2.3 基于结构平均柔度和一阶频率的拓扑优化 271
    第11章 试验-分析的相关性 275
    11.1 试验-分析相关性的介绍 275
    11.2 完整的试验-分析过程 275
    11.2.1 试验前的规划 275
    11.2.2 试验后的评估 276
    11.3 模型的改进 281
    11.3.1 强制的人为干预法 281
    11.3.2 灵敏度矩阵法 281
    11.3.3 设计优化法 282
    11.3.4 应用举例 282
    第12章 动力学设计分析方法 285
    12.1 概述 285
    12.2 理论背景 285
    12.3 DDAM分析 287
    12.3.1 分析流程概述 287
    12.3.2 使用MSC Patran前处理器进行DDAM分析 287
    12.3.3 应用实例 289
    第13章 噪声分析 294
    13.1 MSC Nastran噪声分析的理论背景 294
    13.2 使用MSC Nastran进行噪声分析 294
    13.2.1 噪声学基础介绍 294
    13.2.2 MSC Nastran流固耦合分析 295
    13.2.3 MSC Nastran外噪声分析 297
    13.3 应用实例 298
    13.3.1 MSC Nastran内噪声分析案例 298
    13.3.2 MSC Nastran外噪声分析案例 318
    第14章 高级非线性分析SOL 400 354
    14.1 概述 354
    14.2 非线性理论 354
    14.2.1 非线性分析 354
    14.2.2 非线性方程组的迭代方法 355
    14.2.3 非线性瞬态响应分析的时间积分方法 360
    14.3 非线性瞬态响应分析的控制卡片 362
    14.4 瞬态动力响应分析实例 364
    第15章 显式非线性分析SOL 700 374
    15.1 概述 374
    15.2 显式积分求解算法的原理 375
    15.3 侵彻分析实例 375
    15.4 碰撞分析实例 391
    15.5 金属射流分析实例 401
    15.6 容器中的爆炸分析实例 448
最新评论共有 2 位网友发表了评论
发表评论
评论内容:不能超过250字,需审核,请自觉遵守互联网相关政策法规。
用户名: 密码:
匿名?
注册