MSC Nastran™ 有限元素分析

MSC Nastran™ 為全球最卓越的泛用型有限元素分析電腦輔助工程軟體。MSC Software在1966年與美國航太總署(NASA)合作，開發全球第一套泛用型有限元素分析軟體Nastran，滿足當時航空航太工業對結構分析的迫切需求。經過40年的發展，用戶從最初的航空航太領域，逐步拓展到國防、汽車、造船、機械製造、電子、石化、能源材料等領域。

加速產品創新，維持競爭優勢
企業持續開發新產品及改進產品的步伐，與加速產品上市時間、改善品質、符合標準和降低設計與製造成本等有關。新產品開發的必要性是顯而易見的：需要借助新的開發過程來大幅度提升產品創新和市場份額。
多領域模擬恰好滿足這些挑戰，使製造商能夠模擬和驗證產品各方面的性能。由於去除了只能進行單學科獨立分析的羈絆，工程師可以更完整地瞭解產品與設計的特性，並且遠在做產品物理樣機試驗之前就知道它在真實工作環境中如何運行。隨著產品和裝配件越來越複雜，製造商需要有模擬方案能夠既易用又精確地處理複雜和大規模的問題。

產品特色：
‧ 大幅降低生產成本：在未建立昂貴的實體原體前，模擬如何在真實情況下進行設計

‧ 加速產品上市時程：設計上可獲得準確的結果

‧ 提供完整模組：隨著您分析需求的增進，可先由基礎Nastran開始進行設計，再增加進階模組(如非線性、最佳化等模組)
‧ 改善產品品質與降低維護成本：透過在所有可想的負載狀況進行實際的測試，增加對最終產品的信心

‧ 提高分析效率：與MSC其他產品及實體模型程式充分整合，減少實際數據轉換的時間


產品功能：
‧ MSC Nastran 基本模組：
→ 線性靜力分析(Linear Statics ) : 用以求解結構及機械元件之應力，應變及位移工程問題，可要求之結果為有限元素模型上格點之位移﹑受力﹑拘限或反力﹑元素內力，應力及應變能等。同時可解慣性釋放問題(自由體結構)。支援所有的材料模式，包括均質各向同性材料、正交各向異性材料、各項異性材料和隨溫度變化的材料…等。
→ 模態分析(Normal Mode) : 用以求解結構之自然頻率及振動模態。
→ 挫曲分析(Buckling) : 用以求解造在特定負載下的穩定性，及確定結構失穩的臨界負載，結構挫曲時所需之分佈力大小及結果造成之挫曲模態。

‧ 結構動態分析 (Dynamic)：
用以求解結構及機械之振動問題，包括時域及頻域之分析
→ 暫態反應分析 (Transient Response Analysis) : 分析產品在隨時間變化之負荷情況下之暫態位移﹑速度﹑加速度﹑應力等關鍵資料。
→ 頻率反應分析 (Frequency Response Analysis) : 分析產品在隨週期性往覆之負荷情況下之尖峰位移﹑速度﹑加速度﹑應力等關鍵資料，另外亦提供隨機振動PSD分析﹑頻譜分析之功能。
→ 聲學分析 (Acoustics Analysis) : 提供完整的流體與結構耦和分析功能，提供音場中的 db 值 計算，可應用於噪音控制﹑音響設計等領域。

‧ 熱傳導分析（Heat-Transfer）：
用來驗證結構零件在熱邊界條件或熱環境下的産品特性，可以分析包括傳導、對流、輻射、相變在內所有的熱傳導現象，並真實地模擬各類邊界條件，構造各種複雜的材料和幾何模型，模擬熱控系統，進行熱-結構耦合分析。
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流- 固耦合分析（Fluid-Structure Interaction）：
主要用於解決流體(含氣體)與結構之間的相互作用效應，可使用多種方法求解，包括流-固耦合法、水彈性流體元素法、虛質量法。
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次結構分析（Super- Element）：
主要是透過將整體結構分化成很多小的子結構來進行分析。

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對稱分析（Symmetry）：
針對結構的對稱、反對稱、軸對稱或循環對稱提供不同的計算方法，提高計算效率。

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最佳化分析（Optimization）：
設計最佳化是為了滿足特定目標如最小重量、最大第一個共振頻率或最小噪音等級的設計。
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複合材料分析（Composite）：
MSC.Nastran 具有強大的複合材料分析功能，並有 CQUAD4、CQUAD8、CTRIA3 和 CTRIA6 等多種可應用的元素供用戶選擇。經由 MSC.Patran™，可方便地定義各種複合材料。

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旋轉體動態特性分析：
考慮陀螺效應，可用來分析旋轉體的渦動模態、臨界轉速、頻率響應、瞬態響應及旋轉體的靜態特性。
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空氣動力彈性（Aeroelastic）：
靜態氣彈響應分析、動態氣彈響應分析、顫振分析、氣彈最佳化分析、分析的空氣流速範圍從次音速到幾個馬赫數的超音速。

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整合 MSC.ADAMS 進行剛 / 彈性體多體分析
MSC.Nastran 可與 MSC. ADAMS 完全整合，進行剛體、彈性體混合的多體運動學、動態分析。MSC.ADAMS 進行彈性體分析需要的模型中性檔 (Modal Neutral File) MNF，是 MSC.Nastran 的標準輸出結果。

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整合 MSC. Marc ( SOL 600 )
整合 MSC Marc 的非線性分析功能，進行內顯式積分的非線性分析。

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MSC.Nastran 的元素庫
針對實際工程應用，MSC.Nastran 獨特的元素庫具有 70 餘種元素類型，通過 MSC 自行開發的"元素客製化技術"，可根據問題需要改變元素的預設參數，與擁有 100 多種元素的其它有限元素分析軟體相比元素類型更多、使用更靈活、更有效率。所有元素可滿足 MSC.Nastran 各種分析的需要，並且保證求解的高精度和高可靠性。


MSC Nastran 2008r1 最新功能