●前言
第1章 軟件總體介紹 1
1.1 概述 1
1.2 MSC Nastran相關的文檔 2
1.3 MSC Nastran隱式非線性求解器SOL 400 3
1.4 SOL 400的分析功能 4
1.5 MSC Nastran 文件架構介紹 6
1.5.1 MSC Nastran輸入文件概要介紹 6
1.5.2 MSC Nastran 輸入轉換 7
1.5.3 各部分數據介紹 8
1.6 SOL 400實例 8
1.6.1 建模、分析前的考慮 8
1.6.2 分析所用模型及輸入數據 10
1.6.3 分析結果及後處理 11
第2章 分析類型及求解策略 15
2.1 概述 15
2.2 線性靜力分析 15
2.3 非線性分析 16
2.3.1 非線性來源 16
2.3.2 非線性分析步與分析類型 19
2.3.3 分析類型的指定 20
2.3.4 線性攝動分析 21
2.3.5 常用的非線性分析類型簡介 21
2.4 載荷增量和迭代求解 23
2.4.1 非線性分析控制方程 23
2.4.2 非線性求解過程 23
2.4.3 求解策略 24
2.4.4 載荷增量步大小的影響 27
2.4.5 NLSTEP模型數據卡 28
2.4.6 CTRLDEF參數設置 31
2.5 收斂控制 33
2.5.1 殘差準則 34
2.5.2 位移準則 34
2.5.3 應變能測試準則 34
2.5.4 測試準則的組合和切換 35
2.5.5 再次迭代準則 35
第3章 分析設置與求解調試 37
3.1 概述 37
3.2 運行SOL 400作業的方式 37
3.2.1 運行方式介紹 37
3.2.2 利用Patran執行MSC Nastran分析 38
3.3 設置多分析步的分析 40
3.3.1 子工況、分析步與分析作業 40
3.3.2 在Patran中定義分析參數 42
3.4 采用非線性分析狀態文件(.sts)監控 47
3.5 SOL 400分析信息 48
3.6 方程矩陣求解方法介紹 52
3.6.1 求解程序 52
3.6.2 矩陣條件 52
3.6.3 直接求解器 54
3.6.4 線性方程並行求解 54
3.6.5 內存使用 55
3.6.6 迭代求解器 55
第4章 結果輸出及後處理 58
4.1 概述 58
4.2 工況輸出要求 59
4.3 MSC Nastran結果量 62
4.3.1 Patran指定結果輸出菜單 63
4.3.2 高級輸出要求 63
4.4 分析結果文件 68
4.5 Patran 中SOL 400分析結果的後處理 70
4.5.1 直接訪問（DRA）結果文件 70
4.5.2 顯示結果的各類方法 71
4.5.3 接觸分析結果的後處理 71
第5章 材料模型 73
5.1 概述 73
5.2 線彈性材料 75
5.3 非線性材料模型 77
5.3.1 常用的彈塑性材料模型 77
5.3.2 應變率相關的屈服準則 83
5.3.3 時間相關的循環塑性模型 84
5.3.4 溫度相關的材料塑性行為 85
5.3.5 蠕變模型 87
5.3.6 墊片材料模型 87
5.4 形狀記憶合金 90
5.4.1 熱機形狀記憶合金 (MATSMA） 90
5.4.2 機械記憶合金模型 94
5.4.3 記憶合金的材料數據卡片 96
5.4.4 記憶合金分析實例 97
5.5 復合材料的失效 113
5.5.1 失效指數分析 113
5.5.2 漸進失效分析 114
5.5.3 細觀力學材料模型 115
5.5.4 復合材料漸進失效分析實例 118
5.5.5 SOL 400與Digimat聯合仿真算例 126
5.6 超彈性材料參數擬合及分析 135
5.6.1 本構模型 135
5.6.2 材料參數擬合 137
第6類型 142
6.1 概述 142
6.技術相關概念 143
6.2.1 插值函數 143
6.2.積分 143
6.2.3 體積不可壓縮 143
6.2.4 非線性行為 144
6.3 類型 144
6.3.1 非線性分析類型介紹 145
6.3.2 選擇正 152
6.3.密度 155
6.4 、 160
6.4.1 多點約束類型 161
6.4.2 162
6.4.3 自動螺栓預緊 164
6.4.4 約束衝突 165
6.偏置分析算例 165
6.6 分析算例 174
第7章 幾何非線性與屈曲分析 184
7.1 概述 184
7.2 幾何非線性分析方法 185
7.3 弧長法與後屈曲分析 187
7.4 後屈曲分析實例 189
第8章 接觸分析 200
8.1 概述 200
8.2 接觸探測方法 201
8.3 變形體的定義 202
8.3.1 變形接觸體的構成 202
8.3.2 MSC Nastran接觸數據格式 204
8.3.3 構成變形接觸體的 205
8.3.4 在Patran中定義變形體 211
8.4 剛性體的定義 212
8.4.1 剛性接觸體的構成 212
8.4.2 在Patran中定義剛體 215
8.4.3 剛體運動描述 216
8.4.4 描述剛體運動的初始條件 218
8.5 接觸關繫的定義 219
8.5.1 接觸關繫參數 219
8.5.2 變形體和變形體接觸約束 220
8.5.3 接觸關繫的控制 224
8.5.4 在Patran中定義接觸控制參數 228
8.6 分離準則及軟件處理方法 234
8.6.1 分離準則 234
8.6.2 在Patran中定義分離 236
8.7 模擬摩擦 236
8.7.1 滑動庫侖摩擦模型 236
8.7.2 剪切摩擦 237
8.7.3 雙線性摩擦模型 238
8.7.4 其他摩擦模型 239
8.7.5 關於摩擦的其他說明 239
8.8 干涉配合分析 240
8.8.1 分析方法介紹 240
8.8.2 過盈配合分析實例 242
8.9 螺栓預緊分析實例 256
8.10 初始間隙分析實例 271
8.11 起落架結構分析實例 283
第9章 熱分析和熱機耦合分析 294
9.1 概述 294
9.2 熱分析 295
9.2.1 分析功能 295
9.2.2 熱分析常用材料屬性 295
9.2.3 熱載荷和邊界條件 296
9.2.4 非線性熱分析 299
9.2.5 熱分析實例 301
9.3 順序耦合分析 311
9.3.1 順序耦合分析方法 312
9.3.2 順序耦合分析算例 313
9.4 熱機耦合分析 326
9.4.1 熱機耦合分析涉及內容和方法 326
9.4.2 熱機耦合分析算例 329
第10章 非線性動力學分析 346
10.1 概述 346
10.2 非線性動力學分析 346
10.2.1 非線性瞬態響應分析界面接口 347
10.2.2 時間步定義 348
10.2.3 動力學積分方法 348
10.2.4 參數NDAMP和NDAMPM的取值 350
10.3 動力學載荷和邊界條件施加 351
10.3.1 隨時間變化的載荷 351
10.3.2 載荷的組合 353
10.3.3 DAREA卡 353
10.3.4 LSEQ卡片 354
10.4 預載下的葉片模態分析和頻響分析實例 355
10.5 非線性瞬態動力學分析實例 369
第11章 高級分析專題 381
11.1 裂紋擴展分析 381
11.1.1 虛擬裂紋閉合技術（VCCT） 381
11.1.2 粘接區模擬技術 383
11.1.3 采用VCCT法和粘接區技術模擬裂紋擴展分析實例 384
11.1.4 采用粘接脫開模擬裂紋擴展算例 396
11.2 慣性釋放分析 402
11.2.1 慣性釋放功能的使用 402
11.2.2 慣性釋放算例 403
11.3 剎車嘯叫分析 405
11.3.1 剎車嘯叫分析介紹 405
11.3.2 剎車嘯叫分析算例 406
11.4 車門下沉分析 414
11.4.1 車門下沉分析內容 414
11.4.2 車門下沉分析算例 415
11.5 重啟動分析 421
11.5.1 重啟動功能使用方法 421
11.5.2 重啟動算例 423
11.6 用戶定義的服務及子程序 426
11.6.1 常用的用戶子程序及分類 426
11.6.2 用戶定義狀態變量 427
11.6.3 用於獲取MSC Nastran 數據的多用途函數 428
11.7 多質量配置功能 430
第12章 常見問題解答與SOL 600功能介紹 433
12.1 SOL 400常見問題解答 433
12.2 SOL 600的功能與特點 438
12.2.1 SOL 600模塊的常用分析功能 438
12.2.2 SOL 600模塊的求解流程 440
12.2.3 SOL 600模塊的應用案例 440
參考文獻 444

本書介紹了國際有名分析軟件MSC Nastran的隱式非線性分析技術及使用方法，包括軟件總體介紹，非線性分析類型及求解策略，非線性分析的設置、監控以及錯誤修改，矩陣方程的求解方法，分析結果的輸出及後處理，工程應用中常見的材料模型，常類型，幾何非線性與屈曲分析技術，接觸分析技術及使用方法，熱分析和熱機耦合分析有關功能，非線性動力學分析功能及使用方法，裂紋擴展分析技術、慣性釋放、剎車嘯叫、重啟動、二次開發等高級功能和常見問題解答等。本書內容比較豐富，讀者可以根據需要進行選擇性閱讀。要充分掌握軟件的相關功能，需要多實踐。本書實例較多，實用性強，實例相關的文件可到網站下載。