MSC.Nastran软件于20世纪80年代开始在我国的各个工程领域和科研领域得到广泛的应用，为各领域的产品设计、科学研究做出了很大贡献。MSC Software公司除了不断完善和扩充MSC.Nastrar外，还于2006年成功发布了新一代的多学科仿真工具MD Nastran，在继承原有MSC.Nastran强大功能的基础上，集成了高级非线性、显式非线性、外噪声分析等功能，分析功能和分析领域得到很大的加强和扩展。

本书作者具有多年的软件使用经验以及对培训和技术支持的经验。本书内容丰富，包括基本的菜单操作、线性静力学分析、线性动力学分析，高级非线性求解序列、隐式非线性求解序列、显式非线性求解序列，复合材料结构分析、各类优化分析、流固耦合分析、连接技术和使用方法、开发工具DMAP的基本知识和使用方法等，理论翔实，实例多。书中附有实际操作示例解说光盘，实用性强，非常适合作为广大工程技术人员和理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生及教师学习MSC.Nastran、MSC.Nastran软件的学习用书和使用MD Nastran、MSC.Nastran软件的参考书。同时本书也是MSC Software公司对用户进行MD Nastran、MSC.Nastran软件培训的用书。

本书介绍MD Nastran软件在不同领域的基本理论和使用方法。包括MD Nastran简介，MD Nastran线性静力分析和线性动力分析的有限单元法基本理论和求解基本过程，新加的非线性求解序列SQL 400的基本理论、求解技术以及使用方法，隐式非线性求解序列SQL 600的基本理论以及使用方法，显式非线性求解序列SQL 700的分析功能、文件系统以及使用方法，有关复合材料结构分析基本理论和分沂方法，各类优化分析功能以及使用方法的流固耦合分析的基本理论和分析方法，连接技术和使用方法，开发工具DMAP的基本知识和使用方法，及采用MD Nastran进行多种不同类型的分析。本书中的大部分内容司样适用于使用MSC Nastran和Patran的用户。由于本书内容较广，读者可根据自己的需要进行选择性阅读。要充分掌握软件，还需要进行大量的上机操作。本书配有光盘，对书中的例子配有解说动画，可以边操作边看动画。

本书可作为理工科院校相关专业的高年级本科生、研究生、教师、广大科研工程技术人员学习MD Nastran和MSC Nastran软件的教材或参考书。

序言

前言

第1章 MD Nastran简介

 1.1 MSC.Software公司与Nastran

1.1.1 MSC.Software公司概况

1.1.2 Nastran历史

 1.2 MD Nastran的分析功能

 1.3 MD Nastran程序的组织框架

 1.4 MD Nastran的输入文件

1.4.1 文件管理段

1.4.2 问题定义段

 1.5 MSC Patran与MD Patran

第2章 线性静力分析

 2.1 概述

2.1.1 线性静力分析的基本假设

2.1.2 弹性力学问题的基本方程

2.1.3 线弹性力学的有限元方法

2.1.4 MD Nastran线性静力分析过程

 2.2 梁杆结构分析

2.2.1 一维线弹性杆单元ROD

2.2.2 等截面弯曲梁单元BAR

2.2.3 变截面弯曲梁单元BEAM

2.2.4 曲线梁单元BEND

 2.3 板壳结构分析

2.3.1 剪力板单元SHEAR PANEL

2.3.2 壳体单元SHELL

2.3.3 曲壳单元

 2.4 实体结构分析

2.4.1 三维实体单元的定义

2.4.2 三维实体单元的属性

2.4.3 单元坐标系

2.4.4 应力和应变计算

 2.5 线性静力分析实例

第3章 线性动力分析

 3.1 概述

3.1.1 基本概念

3.1.2 MD Nastran动力分析类型

3.1.3 MD Nastran动力分析过程

 3.2 运动方程

3.2.1 运动方程简介

3.2.2 运动方程求解

3.2.3 质量

3.2.4 阻尼

 3.3 特征值分析

3.3.1 实特征值分析

3.3.2 实特征值计算方法

3.3.3 实特征值分析控制卡片

3.3.4 实特征值分析实例

3.3.5 复特征值分析

 3.4 频率响应分析

3.4.1 直接频率响应分析

3.4.2 模态频率响应分析

3.4.3 直接法与模态法的比较

3.4.4 频率响应分析实例

 3.5 瞬态响应分析

3.5.1 直接瞬态响应分析

3.5.2 模态瞬态响应分析

3.5.3 直接法与模态法比较

3.5.4 求解的积分时间步

3.5.5 瞬态响应分析实例

 3.6 响应谱分析

3.6.1 响应谱分析概述

3.6.2 响应谱分析实例

 3.7 随机振动分析

3.7.1 随机振动分析概述

3.7.2 随机振动分析实例

第4章 高级非线性分析

 4.1 概述

4.1.1 非线性问题

4.1.2 非线性问题的一般求解方法

4.1.3 非线性分析的控制卡片

4.1.4 SQL 400模块的分析功能

 4.2 材料非线性分析

4.2.1 弹性材料行为

4.2.2 弹塑性材料行为

4.2.3 材料非线性分析实例

 4.3 屈曲分析

4.3.1 屈曲分析分类

4.3.2 屈曲分析实例

 4.4 非线性静动力分析实例

4.4.1 问题描述

4.4.2 分析过程

第5章 隐式非线性分析

 5.1 概述

5.1.1 SQL 600模块的分析功能

5.1.2 SQL 600模块的求解流程

 5.2 接触

5.2.1 接触问题的描述方法

5.2.2 接触算法的基本流程

5.2.3 接触体的定义

5.2.4 刚体运动描述

5.2.5 接触探测

5.2.6 模拟摩擦

5.2.7 模拟分离

 5.3 接触分析实例

5.3.1 二维接触分析实例

5.3.2 三维接触分析实例

 5.4 橡胶材料特性的分析

5.4.1 概述

5.4.2 弹性体的宏观行为

5.4.3 Mooney材料

5.4.4 Rivilin表达式

5.4.5 Ogden模型

5.4.6 MD Nastran模拟橡胶材料

5.4.7 橡胶材料分析实例

第6章 显式非线性分析

 6.1 概述

6.1.1 SQL 700模块的分析功能

6.1.2 SQL 700模块的文件系统

6.1.3 显式时间积分方法

 6.2 侵彻分析

6.2.1 材料本构关系

6.2.2 实例分析

 6.3 鸟撞分析

6.3.1 材料本构关系

6.3.2 实例分析

第7章 复合材料的建模与分析

 7.1 概述

7.1.1 MSC产品的支持

7.1.2 有关复合材料的概念

 7.2 使用MD Patran创建复合材料

7.2.1 MD Patran复合材料建模

7.2.2 失效准则分析

 7.3 使用Laminate Modeler创建复合材料

 7.4 复合材料整流罩的建模

 7.5 双曲率曲面铺层及剪口使用

第8章 MD Nastran结构优化分析

 8.1 概述

8.1.1 MD Nastran的优化功能

8.1.2 基本优化问题描述

 8.2 尺寸优化

8.2.1 问题描述

8.2.2 建立有限元模型

8.2.3 建立优化过程

8.2.4 提交优化计算任务

8.2.5 优化结果的显示

 8.3 MD Nastran优化求解文件分析

8.3.1 定义优化参数

8.3.2 分析类型

8.3.3 设计变量

8.3.4 设计响应

8.3.5 目标函数

8.3.6 定义约束

8.3.7 定义输出控制

 8.4 MD Nastran形状优化

8.4.1 基础向量的概念

8.4.2 手动结点输入法

8.4.3 基于形状直接输入法的形状优化

8.4.4 基于解析边界法的形状优化

 8.5 MD Nastran的拓扑优化

8.5.1 简介

8.5.2 平板结构的拓扑优化

第9章 流固耦合

 9.1 概述

 9.2 虚拟质量法

9.2.1 虚拟质量法描述

9.2.2 MD Nastran虚拟质量法实现

9.2.3 实例分析

 9.3 附加质量法

9.3.1 附加质量法描述

9.3.2 实例分析

第10章 刚性单元及连接分析

 10.1 多点约束MPC

10.1.1 MPC的用途

10.1.2 MPC的定义

 10.2 刚性单元和约束单元

10.2.1 两结点间的刚性连接RBAR

10.2.2 一般刚性约束单元RBE2

10.2.3 加权平均约束单元RBE3

10.2.4 壳与实体的过渡单元RSSCON

 10.3 连接单元

10.3.1 CWELD单元的定义

10.3.2 CWELD单元的属性

10.3.3 CWELD单元的输出

10.3.4 CFAST单元简介

10.3.5 CSEAM单元简介

10.3.6 连接单元分析实例

第11章 DMAP语言介绍

 11.1 概述

11.1.1 DMAP语言的特点

11.1.2 DMAP的应用及MD Nastran的输入输出文件

11.1.3 DMAP的格式

11.1.4 DMAP中的参数、表、以及矩阵概念

11.1.5 创建DMAP函数

 11.2 DMAP的参数

11.2.1 一个参数应用的例子

11.2.2 DMAP参数的定义

 11.3 DMAP的模块

11.3.1 DMAP中信息的输入和矩阵的读写

11.3.2 矩阵的操作

 11.4 DMAP子程序的形式

11.4.1 subDMAP的格式

11.4.2 MD Nastran中矩阵的命名规则

11.4.3 查看SQL 列表

11.4.4 结构求解序列

 11.5 修改已有的DMAP求解序列

11.5.1 确定更改位置

11.5.2 ALTER语句

11.5.3 一个修改SQL 101的AP算例

第12章 复杂工况分析

 12.1 概述

 12.2 汽车盖板分析

 12.3 飞机起落架分析

参考文献