有限元分析软件marc及在橡胶材料分析中的应用

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1、有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用第l9卷第4期第37页总第74期2002年河北工业科技HEBEIJOURNALOFINDUSTRIALSCIENCE&TECHNOLOGY

2、Vo1.19No.4P.37Sum742002文章编号:1008—1534(2OO2)O4—0037-04有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用张宝生,蒋力培,周灿丰,陈嘉庆(北京石油化工学院机械工程系,北京102600)摘要:介绍了Marc软件的组成和工作特点,详细介绍了其非线性分析功能在处理几何非线性,边界条件非线性,材料非线性等问题时所采用的分析模型和处理方法,重点阐述了进行橡胶材料分析时所采用的材料模型,分析方法和分析实例.该软件可以广泛用于橡胶元件设计的仿真预测和结构优化,是进行橡胶材料行为分析研究的一种有效手段.关键词:有限元;Mar

3、c软件;橡胶分析中图分类号:TP317;0241.81文献标识码:A1Marc软件介绍Marc软件是处理高度组合非线性结构,热及其他物理场和耦合场问题的高级有限元软件,由MARC(MARCAnalysisResearchCorporation)公司生产,Marc软件版本为MsC.Marc2001.MARC公司是全球第1家非线性有限元软件公司,在非线性有限元软件行业中名列前茅.1999年6月,该公司被MSC公司(公司网址:http://WWW.rose.corn)收购.MSC.SoftwareCorporation(简称MSC)公司是有限元分析,计算机仿真

4、预测,工程校检领域的领导者,它们的产品从企业级的NASTRAN,PANTRAN,DYTRAN,Mare,AutoForge到专业级的NastranForWindows和桌面级的Nastran4D等覆盖了各个行业,各收穑日期:2001—12—3O;修回日期:2002—04—05责任编辑:王士敏作者简介:张宝生(1971一),男,河北邯郸人,讲师,研究方向为密封,机械动力学仿真,机电一体化.个层次的用户,市场占有率已达4O.Marc软件由求解器,前后处理图形对话界面Mentat,六面体网格化分器Hexmesh,与其他软件的接口等组成.求解器与Mentat作为

5、软件的基本构成,两者严密结合成为解决复杂工程问题,完成学术研究的有力工具.Hexmesh作为软件的可选模块,与Mentat完全集成,为快速有效的建立复杂实体的高质量有限元分析模型开辟了一条捷径,与其他软件的接口扩展了Marc的功能,提高了其建模的灵活性.通常人们把Marc也称为求解器,它是软件的核心,软件强大的非线性有限元分析功能就是由求解器来完成的.它提供了丰富的结构单元,连续单元和特殊单元的单元库,几乎每种单元都具有处理大变形几何非线性,材料非线性和包括接触在内的边界条件非线性以及组合高度非线性的能力.为了满足高级用户的特殊需要和进行二次开发,它还提

6、供了方便开放的用户环境.河北工业科技第19卷Mentat与求解器无缝连接,能完成实体造型,网格划分,建模,材料模型和边界条件的定义等功能,具有方便的可视化处理计算结果能力和先进的光照,渲染,动画和电影制作等图形功能.Hexmesh是全自动六面体网格划分功能,代表了网格划分技术的最新突破,可将任意三维块状实体几何快速准确的自动划分出几何形态良好的六面体单元.Mentat除自身的实体造型功能外,还配有与其他着名CAD和CAE软件交换几何造型和有限元模型的数据文件接口.如:AutoCAD,ACIS,IGES,I—DEAS,NASTRAN,PATRAN,等,这使

7、Marc具有更好的灵活性和通用性.Marc软件广泛支持各种硬件平台,包括UNIX操作系统的工作站或服务器,以及基于WindowsNT的PC机和工作站,并可在上述平台的多CPU或网络环境下进行并行处理.2Marc的非线性分析功能Marc软件是一个庞大的有限元分析系统,提供了多种场问题的求解功能,包括各种结构的位移场和应力场分析,非结构的温度场分析,流场分析,电场,磁场,声场分析,以及多种场的耦合分析,其中最突出的是它的非线性分析能力,这是目前国内比较流行的有限元软件ANSYS所不能比拟的.与Marc处于同一档次的还有Adina,Abacus等软件,但在国内

8、外的推广程度还远不如Marc.NASTRAN是MSC的顶级FEA软件,其价格非常