Nastran(有限元分析软件)

NX Nastran是Siemens西门子公司推出的一款专业有限元结构分析求解器，可以创建复杂工程产品和系统的有限元分析模型，并显示解决方案的结果。可访问所有主流 CAD 系统的图形数据，包括 CATIA、Pro/Engineer、NX、Solid Edge、SolidWorks以及AutoCAD 。一旦图形导入，您就可以准备模型进行分析，利用图形定位器单独识别和显示潜在的故障，比如裂片，然后利用图形清理工具将它们删除或禁用。Femap 还提供了很多创建和可以修改图形的功能，这样就在有限元模型时对模型做一些必要的变更。此版本引入了关键功能和更新，以提高您的生产力和协作性，简化几何、网格、分析和后处理的设计流程。欢迎需要此款工具的朋友前来下载使用。

NX Nastran安装方法介绍

1、解压后，双击打开iso，找到setup.exe进行安装；

2、选择Next下一步；

3、选择同意，点击Next；

4、默认安装路径即可，不建议修改；

5、选择Simplified Chinese，为简体中文语言，点击Next；

6、耐心等待一下，正在安装，安装过程中出现各种选项，一直允许操作即可；

7、安装后桌面会出现软件图标，右键打开文件夹所在位置，进入_SolidSQUAD_文件夹，解压文件，将文件复制进安装目录当中；

8、随后运行软件即可免费使用啦！

主要模块及功能介绍

1、NX Nastran Basic（基本模块）

NX Nastran基本模块是NX Nastran的一个核心子集，包括一套 强健的线性静力学、模态、屈曲分析和基本非线性等功能。其分析功能包括：

线性静力分析（包括惯性释放）

正则模态

屈曲分析

模型检查

复合材料分析

传热

基本非线性分析

2、Optimization（优化）

NX Nastran的优化过程由设计灵敏度分析及优化两大部分组成，设计灵敏度分析用于评估设计变动对结构的影响程度。有效的优化 算法允许在大模型中存在上百个设计优化变量和响应。设计灵敏度 和优化分析支持的分析类型包括：

静力分析

模态以及屈曲分析

瞬态响应、频率响应

气动弹性和颤振分析

3、Superelements（超单元）

超单元模块在求解超大的复杂有限元模型时具有关键的作用，它可将大型结构分解为较小的同等子结构集合，这些子结构称为超单元。该模块可用于所有NX Nastran 分析功能，在大型的完整系统分析中特别高效，例如整架飞机、车辆或者轮船；同时该模块可执行增量或者部分装配求解，大大提高了运算效率。

4、Dynamic Response（动力响应）

动力响应模块可在时间和频率领域内评价产品性能。结构动力学分析是Nastran的最强项之一,方法有直接积分法和模态法，可考虑各种阻尼 (如结构阻尼、材料阻尼和模态阻尼)效应的作用。主要分析类型有：

频率响应分析

瞬态响应分析

随机振动响应分析

冲击谱响应分析

5、Aeroelasticity（气弹分析）

气弹分析模块可预测产品结构性能在风场中的动力稳定性和动态 响应，气动弹性问题涉及气动、惯性及结构力间的相互作用，可以进行飞机、导弹、悬索桥、电视发射塔甚至烟囱和高压线的气动弹性分析和设计。气动弹性分析功能主要包括：

静态及动态气弹响应分析

结构颤振分析

气动弹性设计灵敏度和优化

亚音速和超音速分析

6、Advanced Nonlinear（高级非线性）

高级非线性模块集成了世界最先进的ADINA解算技术，包括 隐式求解器Sol 601和显式求解器Sol 701，支持分析类型包括：

材料非线性，例如

  -- 垫圈(Gasket)材料、超弹性材料

  -- 粘弹性材料、弹塑性材料

几何非线性，接触问题，例如面接触、自接触等

7、Rotor Dynamics（转子动力学分析）

转子动力学分析主要解决旋转机械的动力设计，振动分析，故障诊 断等问题。它的主要任务是：预计临界转速，预计转子不平衡引起的同 步振动响应，预计开始失稳的门坎转速以及转子在加速或减速过程中的 瞬态响应。NX Nastran转子动力学是基于SOL110(复模态)实现的，支 持非对称转子分析,可以分析航空发动机、压缩机、离心机、汽轮机、涡轮机和泵等旋转机械转子系统的陀螺力矩和动力学特性。

8、DMAP

DMAP (直接矩阵提取程序)是NX Nastran高效的二次开发语言，已有30多年历史。DMAP主要功能包括：

帮助用户改变或直接产生新的求解序列,实现矩阵的合并、分离、增加、删除， 或将矩阵输出到有限元后处理、 机构分析以及测试相关性等一些外部程序中。

用户可利用DMAP编写用户化程序,操作数据库流程。

9、Enhanced Parallel Processing（增强的并行计算性能）

NX Nastran包含强大的并行计算求解功能，大大提高了在求解超大模型时的效率。NX Nastran不仅支持共享内存式单机多CPU并行SMP；同时也支持分布式多机多CPU并行DMP，可用于工作站集群，尤其特别地，其独特的HDMP支 持模型同时按几何和频率范围进行分割，极大地提高计算效率。

10、TMG Thermal（TMG热分析）

TMG Thermal包含了解决大多数通用工程问题所需的静态和瞬态热力 分析功能，包括传导、对流、辐射和相位变化的建模与分析。TMG Thermal 提供了一套完整的热力边界条件和求解程序控制，以及一套供装配件使用的功能强大的热力建模工具。

11、TMG Advanced Thermal（TMG高级热分析）

TMG Advanced Thermal中增加了许多高级热力和流体流动分析功能，包括管流分析建模、强迫对流分析。此外，它还提供广泛的高级工具，用于分析高级辐射和航天器模 型，模拟包含太阳和行星的环境热、轨道、镜面反射和光影追踪与铰接的相对运动结构等。它同样支持高级求解特征，如用户编写的子程序、模型简化、子结构以及 与其他工业软件的接口。

12、TMG Flow（TMG流分析）

TMG Flow提供一套综合的三维计算流体动力学（CFD）解决方案。TMG Flow使用高效的基于单元的有限体积法求解程序，计算静态和瞬态 应用中的三维流体速度、温度和压力。当它与TMG Thermal组合使用时，可以解决范围广泛的多种物理问题，这些问题涉及流体流动和热传导，低速与高速的可压缩或不可压流动等。

13、Femap－超强的Nastran前后处理器

 Femap作为高性价比的高端有限元前后处理器，从1985年开发至今，已经有20多年的历史。其前后处理能力强大，主要特点包括：

Femap基于Windows界面风格，易学易用且功能强大。

·以行业标准Parasolid为基础，支持目前的主流CAD，如CATIA、UG、Pro/Engineer、Solid Edge以及Solidworks等软件输出文件。

·对20多种CAE求解器提供深层次和高质量的支持，包括NX Nastran、MSC.Nastran、MD Nastran、ANSYS、ABAQUS、TMG以及LS-DYNA等。

·客户化定制功能强大。功能全面、面向对象、基于OLE/COM的编程API，完全集成的Visual Basic开发环境

·高级后处理工具支持动态切削平面、动态等势面、节点力、流线等。

14、Other New Features(其他新功能)

NX Nastran还提供了一些其他新功能，举例如下：

胶合功能可轻松实现非协调网格的连接并适用于所有的分析类型；

面面接触功能可解决线性静态分析中的接触问题；

运用预紧力螺栓可实现带螺栓预载荷的装配体模态和应力分析；

新迭代算法可快速提高以体单元为主的大型模型的求解速度。

热分析教程

1.建立模型,进入高级方针模块

注意：选择Themal求解器

2.划分网格,赋给材料Aluminum 2014

3.施加热边界条件

点Thermal Constraints

4.底面加80C，左上面加50C

5.设置对流参数

设置周围温度为20C.

对流系数为0.001

选择上表面

6.求解。

显示结果，节点温度如图所示

软件特色

预测产品性能和可靠性，并改进。

减少劳民伤财的原型制作和测试

评估不同的设计和供货

优化设计并减少库存成本