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7.1NASTRAN的拓扑优化简介设计优化是为满足特定推荐目标如**小重量、比较大***阶固有频率或**小噪声级等等的综合设计过程。这些推荐目标称之为设计目标或目标函数。优化实际上含有折衷的含义,例如结构设计的更轻就要用更少的材料,但这样一来结构就会变得脆弱,因此就要限制结构件在比较大许用应力下或**小失稳载荷下等的外形及尺寸厚度。类似地,如果要保证结构的安全性就要在一些关键区域增加材料,但同时也意味着结构会加重。比较大或**小许用极限限定被称之为约束。设计变量是一组在设计过程中为产生一个优化设计可不断改变的参数。MSC.NASTRAN中的设计变量包含形状和尺寸两大部分。形状设计变量(如边长、半径等)直接与几何形状有关,在设计过程中可改变结构的外形尺寸;尺寸设计变量(如板厚、凸缘、腹板等)则一般不与几何形状直接**,也不影响结构的外形尺寸。设计优化意味着有在满足约束的前提下产生比较好设计的可能性。MSC.NASTRAN拥有强大、高效的设计优化能力,其优化过程由设计灵敏度分析及优化两大部分组成，可对静力、模态、屈曲、瞬态响应、频率响应、气动弹性和颤振分析进行优化。有效的优化算法允许在大模型中存在上百个设计变量和响应。苏州MSC软件设计哪家好。杭州机电MSC软件-adams

Actran汽车工业的应用，发动机振动噪声模拟发动机噪声是汽车主要的噪声源之一。进行发动机振动仿真以及辐射噪声预测是一项非常有价值的工作。在Actran仿真结果中，可以看出主要辐射噪声的位置，更易于进行结构优化设计进而降低噪声。

电机声学分析电机噪声往往有着非常特殊的音调特性，高音量、高频可能令乘客产生烦躁的感觉。Actran可以根据电磁软件计算得到的电磁力进行电机振动辐射噪声的仿真。Actran丰富的后处理工具还可以直接生成瀑布图。

乘客舱装饰件和降噪优化设计Actran对内饰件建立弹性多孔材料模型并与车身结构模型以及车内声腔模型进行耦合分析，实现了计算效率和计算精度的统一。可以通过完成工业级的乘员舱内饰材料和声学包布置优化设计。

风噪声模拟在更短的时间里预测风噪并能在多种气动造型设计中选出比较好方案是Actran气动噪声功能的又一大升级。Actran传统技术基于瞬态流场进***动噪声计算，而SNGR是一种基于稳态流场计算风噪声的新方法，可以将气动噪声的计算时间缩短4-6倍。而且相比于瞬态流场的气动噪声计算方法，SNGR可以得到气动噪声中更准确的高频成分。

SoftwareCradle提供了两种不同类型的热流分析工具：采用结构化网格的scSTREAM和HeatDesigner，以及采用非结构化网格的SC/Tetra和scFLOW。结构化网格既简单又易于构建。结构化网格由许多小立方体组成，因此只能通过阶梯形状来近似弯曲或成角度的表面。它非常适合于微小细节和曲面曲率或角度对整体结果影响不大的情况。结构化网格的应用诸如：电子冷却、暖通空调及建筑。非结构化网格通过四面体、五面体、六面体及/或多面体单元创建。所生成的网格贴合原始几何的特征线。因此，非结构化网格可用于对几何表面精确要求较高的情况。非结构化网格的应用诸如：车辆空气动力学、风机叶片设计及管道内的流动。Actran是模拟复杂声振耦合系统的专业工具。

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4.3复特征值分析复特征值分析主要用于求解具有阻尼效应的结构特征值和振型,分析过程与实特征值分析类似。此外NASTRAN的复特征值计算还可考虑阻尼、质量及刚度矩阵的非对称性。复特征值抽取方法包括直接复特征值抽取和模态复特征值抽取两种:a).直接复特征值分析通过复特征值抽取可求得含有粘性阻尼和结构阻尼的结构自然频率和模态,给出正则化的复特征矢量和节点的约束力,及复单元内力和单元应力。主要算法包括elerminated法、Hossen-bery法、新Hossenbery、逆迭代法、复Lanczos法,适用于集中质量和分布质量、对称与反对称结构,并可利用DMAP工具检查与测试分析的相关性。MSC.NASTRANV70.5版中Lanczos算法在特征向量正交化速度上得到了进一步提高,尤其是在求解百个以上的特征值时,速度较以往提高了30%。b).模态复特征值分析此分析与直接复特征值分析有相同的功能。本分析先忽略阻尼进行实特征值分析,得到模态向量。然后采用广义模态坐标,求出广义质量矩阵和广义刚度矩阵,再计算出广义阻尼矩阵,形成模态坐标下的结构控制方程,求出复特征值。模态复特征值分析得到输出类型与用直接复特征值分析的得到输出类型相同。杭州机电MSC软件-adams

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