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1、高度非線性有限元分析軟件Marc及在接觸分析中的應(yīng)用第28卷第12期
2001年12月
應(yīng)用科技
AppliedScienceandTechnology
Vol28.№.12
Dec..20o1
文章編號:1009—671X(2001)12—0036—04
高度非線性有限元分析軟件Marc及在接觸
分析中的應(yīng)用
張寶生
(北京石油化工學(xué)院機(jī)械工程系,北京102600)
摘要:詳細(xì)介紹了Marc軟件的各部分組成及其非線性分析功能的特點(diǎn),并對使用Marc軟件進(jìn)行接觸分
析作了探討.①
關(guān)羹詞:有限元;Marc軟件;接觸分析
中國分類號
2、:TF317文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
AdvancedNonlinearFiniteElementAnalysisSoftware
MarcforContactAnalysis
ZHANGBao-sheng
(Dept.ofMechamcatEng.,BeringInsIitLIteofPetrcchemica[Tech亡..Beijing102600,China)
Allstraet:TMspaperintroducedthemake—upofMarcsoftwareandits{eatuceofno~inearan~ysis.anddi
3、s—
cussedcon~etanalysiswithMarcso{twace
Keywords:fimteelement;Marcsoftware;contactanalys~
0引言
在有限元分析,計(jì)算機(jī)仿真預(yù)測,工程校檢領(lǐng)
域,MSC.So~wareCorpormion(簡稱MSC)公司是
領(lǐng)導(dǎo)者,它們的產(chǎn)品從企業(yè)級的NASTRAN,
PANTRAN,DYTRAN,Marc,AutoForge到專業(yè)
級的NastranForWindows和桌面級的Nastran
4D等覆蓋了各個(gè)行業(yè),各個(gè)層次的用戶,市場占
有率已達(dá)40%.
4、其Marc軟件是處理高度組合非
線性結(jié)構(gòu),熱及其它物理場和耦合場問題的高級
有限元軟件,它原為MARC(MARCAnalys~Re—
searchCorporation)公司生產(chǎn).MARC公司是全
球第一家非線性有限元軟件公司,在非線性有限
元軟件行業(yè)中名列前茅.1999年6月,該公司被
Msc公司收購.Marc軟件具有的單元技術(shù),網(wǎng)
絡(luò)白適應(yīng)及重劃分能力,廣泛的材料模型,可靠的
處理高度非線性問題能力和基于求解器的開放
性,使之廣泛用于產(chǎn)品加工過程仿真,性能仿真和
優(yōu)化設(shè)計(jì).此外,其獨(dú)有的基于區(qū)域分割的并行
有限元技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)
5、在共享式,分布式或網(wǎng)絡(luò)多
CPU環(huán)境下進(jìn)行非線性有限元分析,大幅度提高
了非線性分析的效率.
1Marc軟件的組成和運(yùn)行環(huán)境
Marc軟件由求解器,前后處理圖形對話界面
Men~t,六面體網(wǎng)絡(luò)化分器Hexmesh與其它軟件
的接口等組成.求解器與石油化工學(xué)院機(jī)械工程系講師,主要研究方向:機(jī)電一體化,仿真.
第12期張寶生:高度非線性有限元分析軟件Marc及在接觸分析中的應(yīng)用?37?
由求解器來完成的.它可以處理線性/非線性靜
力分析,模態(tài)分析,簡諧響應(yīng)分析,頻譜分析,隨機(jī)
震動(dòng)分析,動(dòng)力響應(yīng)分析,自動(dòng)靜/動(dòng)力分析,屈曲佚
穩(wěn),
6、失效/和破壞分析等.它提供了豐富的結(jié)構(gòu)單元,
連續(xù)單元和特殊單元的單元庫,幾乎每種單元都
具有處理大變形幾何非線性,材料非線性和包括
接觸在內(nèi)的邊界條件非線性以及組臺高度非線性
的能力.
為了滿足高級用戶的特殊需要和進(jìn)行二次開
發(fā),它還提供了方便的開放式用戶環(huán)境.這些用
戶子程序人口幾乎覆蓋了所有環(huán)節(jié),從幾何建模,
網(wǎng)格劃分,邊界定義,材料選擇到分析求解,結(jié)果
輸出,使用戶能夠訪問并修改程序的缺省設(shè)置,擴(kuò)
展了有限元的分析功能.
求解器除了支持單CPU分析外,還具有NT
或uNIX平臺上的多cPU或多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)環(huán)境下
大規(guī)模并行處理
7、的功能.
12前后處理圈形對話界面Mentat
一
個(gè)有限元分析軟件是否出色,不僅要看它
的求解器功能是否強(qiáng)大,還要看它的前后處理界
面是否友好,Mentat就是這樣的圖形用戶界面,
它使用方便,顯示快速,功能完備,使用戶可以專
注于解決問題.它與求解器無縫連接,具有以
ACIS為內(nèi)核的實(shí)體造型功能,全自動(dòng)二維三角形
和四邊形,三維四面體和六面體網(wǎng)格自動(dòng)劃分建
模能力;直觀靈活的多種材料模型定義和邊界條
件的定義功能;分析過程控制定義和自動(dòng)檢查分
析模型完善性的功能;實(shí)時(shí)監(jiān)控分析功能;方便的
可視化處理計(jì)算結(jié)果能力;先進(jìn)的光照,渲
8、染,動(dòng)
畫和電影制作等圖形功能.
1.3六面體兩格翔1分器Hexmesh
Mexmesh是全自動(dòng)六面體網(wǎng)格劃分功能,代
表了網(wǎng)格劃分技術(shù)的最新突破,可將任意三維塊
狀實(shí)體幾何快速準(zhǔn)確地自動(dòng)劃分出幾何形態(tài)良好
的六面體單元.通過實(shí)施內(nèi)部稀疏網(wǎng)格向表面