MD Nastran
全球功能最强、应用最广的多学科仿真平台
在今天多样化激烈竞争的市场环境中，企业需要在最短的时间内设计和验证产品性能，将最好的产品以最快的速度投放市场。企业设计研发部门所使用的传统的工程分析方法是利用点分析工具，近似地模拟产品在现实环境中的行为，但是通常情况下，产品的性能总是受到多种物理环境的同时影响，用户使用单一分析工具往往不能准确充分地模拟产品的真实性能。为了解决这个问题，进一步提升产品的竞争力，从而使企业更好的适应市场需求，MSC 推出了多学科（MD ）分析技术，大大减少仿真分析与实际工作环境之间的差距，确保准确模拟真实的世界，MD 技术是MSC.Software 公司企业级解决方案的核心和基础，MSC.Software 的企业仿真方案使用详细的数字产品模型模拟并验证产品各个方面的性能、制定和跟踪严格的设计目标、沟通协调产品开发，从而使产品创新和质量提高到一个最具竞争力的新水平。
一.什么是MD Nastran
Nastran 是美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration ，简称NASA ，又称美国宇航局）为适应各种工程分析问题而开发的多用途有限元分析程序。这个系统称为NASA Structural Analysis System ，命名为Nastran 。
20世纪60年代初，美国宇航局为登月需要，决定使用有限元法开发大型结构分析系统，并能在当时所有大型计算机上运行。MacNeal-Scherndler Corporation （即MSC
公司）是开发
小组主要成员。Nastran 程序最早在1969年通过COSMIC （Computer Software Management and Information Center ）对外发行，一般称为COSMIC.Nastran 。之后又有各种版本的Nastran 程序发行，其中以MSC 公司所开发的MSC.Nastran 程序用户最为广泛。长期以来MSC.Nastran 已成为标准版的Nastran ，是全球应用最广泛的分析程序之一。
为了迎合企业准确充分地模拟产品的真实性能的需求，结合当今计算方法、计算机技术的最新发展，从2001年以来，MSC.Software 投入了大量的研发力量于进行MD 技术研发，在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，陆续集成了Marc 、Dytran 、Sinda 、Dyna 和Actran 等著名软件的先进技术，大大增强了高级非线性、显式非线性、热分析、外噪声分析等功能。
通过提供极限的并行设计仿真能力，MD Nastran 使企业能够：
? 产品更快速投放市场场—快速透彻了解整个设计性能，
能够使设计环节速度更快和使整个方案时间缩短50%以上。
? 更低的制造成本本—在设计过程中更早地了解设计产品
的性能，从而能够在设计获批准之前发现和修改缺陷。同时，能够更早地确定可加工性、优化制造环节时间、减少材料余量和防止不必要设备的投资。
? 提高分析效率率—对共同分析数据模型的支持，避免
了在不同学科仿真之间手工传递信息和数据。
? 改善产品质量和降低维护成本
本—通过对多学科之间复杂交互作用的准确描述，MD Nastran 仿真结果更准确地反映了真实结果，消除了使用过程中意想不到的操作错误。
MD Nastran 具备多学科优化的能力，并具有处理大规模问题和提升高性能计算效能的强大能力。针对制造商对越来越复杂模型进行交互多学科分析的需要，MD Nastran 提供的关键功能可以提高设计效率和完善流程管理。
MD Nastran 的优化功能具有尺寸、形状、拓扑等的组合优化能力，可以提高整个设计效率和并预测产品全生命周期内的性能。MD Nastran 独特的优化序列能够综合考虑各种工况，例如静态NVH 加内外噪声，从而可更准确地确定设计的鲁棒稳健性。
只有MD Nastran 在仿真时支持多学科之间的交互作用和耦合效应。无论是线性、非线性、运动学，还是显式动力学，MD Nastran 都能够让多种学科一起工作，从而准确地、适时地在多学科之间提供正确的工程和力学反馈。
二.MD Nastran 的功能模块
MD Nastran 结构包
MD Nastran 基本模块
MD Nastran 与Adams 集成接口MD Nastran 连接单元MD Nastran 动力学模块MD Nastran 热传导
MD Nastran 动力学设计分析方法MD Nastran 共享内存的并行分析MD Nastran DMAP 语言MD Nastran 线性接触MD Nastran 非线性模块
MD Nastran 隐式非线性（sol600）MD Nastran 隐式非线性形状记忆材料MD Nastran 隐式非线性形半立方视角系数MD Nastran 内声场模块MD Nastran 设计优化MD Nastrtan 拓扑优化
MD Nastran ACMS （自动部件模态综合法）MD Nastran 超单元
MD Nastran 航空航天包
MD Nastrann 转子动力学MD Nastran 气弹I
MD Nastran 显式包
MD Nastran LS-DYNA 转换器MD Nastran 显式非线性（SOL700）MD Nastran 显式非线性并行第2个 CPU
MD Nastran 专家包
MD Nastran 高级非线性(SOL 400)
MD Nastran 线性结构包
MD Nastran 基本模块
MD Nastran 与Adams 集成接口MD Nastran 连接单元MD Nastran 动力学模块MD Nastran 热传导
MD Nastran 动力学设计分析方法
MD Nastran 共享内存的并行分析（SMP ）MD Nastran DMAP 语言MD Nastran 线性接触MD Nastran 非线性模块MD Nastran 内声场模块MD Nastran 超单元
MD Nastran 隐式非线性包隐式非线性包
(SOL 600)MD 隐式非线性(SOL 600)MD Nastran Marc 转换器
MD Nastran 隐式非线性形状记忆材料MD Nastran 隐式非线性形半立方视角系数MD Nastran 隐式非线性并行第2个CPU
MD Nastran 优化包
MD Nastran 设计优化MD Nastran 拓扑优化
MD Nastran 隐式HPC 包(4CPUs)
MD Nastran ACMS （自动部件模态综合法）MD Nastran 分布式并行计算（DMP ）MD Nastran 隐式非线性并行第2个 CPU MD Nastran 隐式非线性并行第3个 CPU MD Nastran 隐式非线性并行第4个 CPU
MD Nastran 隐式HPC 包(5+ CPUs)
MD Nastran ACMS （自动部件模态综合法）MD Nastran 分布式并行计算（DMP ）MD Nastran 隐式非线性第5个 CPU MD Nastran 隐式非线性第6个CPU MD Nastran 隐式非线性第7个CPU MD Nastran 隐式非线性第8个CPU
MD Nastran Productivity 包
MD Nastran 线性结构包Patran 基本包Patran Exchange 包
其它可选模块其它可选模块它可选模
MD Nastran Krylov 求解器MD Nastran 外噪声分析MD Nastran 气弹II
MD Nastran 高级PFA (Progressive Failure Analysis)MD Nastran 显式非线性HPC 包(4 CPUs)MD Nastran 显式非线性HPC 包(16 CPUs)MD Nastran 显式非线性HPC 包(32 CPUs)MD Nastran 显式非线性HPC 包(33+ CPUs)
三. MD 特点
1．公共的数据模型，共同的框架
目前用于工程分析的CAE 软件很多，无论是结构、流体、噪声、电磁，还是多体动力学和控制方面，都有相应的分析软件，由于各自平台的差异，需要分别建立各学科的CAE 模型。相比将多个独立的仿真工具捆绑在一起分析的方法，MD 可以减少50%的仿真时间，这主要是因为用户现在可以在一个公共的数据模型上来完成各类仿真。由于基于系统级的公共模型同时对多个学科的物理过程进行了表述，因此MD 允许所有的设计人员从通用的模型中调用数据。但这并不意味着所有学科都用完全一样的模型，而是意味着能够从一个模型中提取出所需的载荷和约束来完成各类仿真。MD 根据相互耦合的学科类型来决定分析是同时的、集成的、交叉的还是松散的耦合。而且MD 还可以扩展功能，使用统一的用户子程序，更加开放，更适合二次开发。
2．多学科仿真
对于单个学科专家仍然要通过许多离散的分析步骤来模拟仿真学科之间的复杂交互作用这样必然会带来信息传输的丢失、降低模拟的精度。工程师有时还手工传递计算信息，或者将运动的信息作为静态的信息来施加到系统中，这个过程可重复性差，人为错误也难以避免。MD 是通过链式分析方法模拟多种物理场之间的相互作用。无论是线性、非线性、运动、CFD ，还是显式非线性动力学，MD 允许多学科在求解器内核上的集成仿真，而不是仅仅简单地相互之间进行连接。它已完全超越传统的多物理场系统，将多种学科进行深层次的链接/集成。
3．高性能计算
10年前，我们还在为CAE 分析模型规模的限制找各种简化的方法，而现在，进行上千万自由度有限元模型的线性、振动、噪声、非线性分析已经是很平常的一件事情。MD Nastran 是第一个真正将软件移植到IPL-64系统，消除了以往的仿真工具对物理内存利用能力的限制，MD Nastran 可以充分利用硬件平台的物理内存，大幅度提高计算效率。MD Nastran 运行性能针对64位的超级计算机平台进行了专门的优化，复杂的、超大大
的模型仍可以通过多个64位处理器并行计算而得以仿真。MD Nastran 进行了算法优化以充分利用并行和64位计算结构的革新带来的好处，以便于快速地得到极其复杂工程问题的准确结果。优化了在64位超级计算环境中的运行性能后，MD Nastran 既可以做简单的线性静力分析，也能够做数百万自由度的极其复杂的瞬态非线性分析。如图所示的发动机模型，共有2千4百万个自由度，在小型机上运算，采用新加的迭代求解器，不到50分钟就能求解一个线性静力载荷工况。
发动机模型
4．实现真正的多学科优化
MD Nastran 的优化功能具有尺寸、形状、拓扑、形貌等优化能力以及组合优化能力，可以提高整个设计效率并预测产品全生命周期内的性能。MD Nastran 独特的优化序列能够综合考虑各种工况，例如静力、屈曲、动力学、NVH 、内外噪声等，进行鲁棒性优化设计。
? 有效的优化技术 -尺寸，形状，拓扑，形貌和Topometry
优化
? 在优化中可以定义粘接接触
? 非线性优化? 随机仿真功能
? 设计响应跨越多学科，同时访问尺寸，形状和拓扑优化
的高级系统优化
四.MD Nastran 软件功能
1.基本功能
MD Nastran 的基本模块支持各种材料模式的线性分析,包括：均质各向同性材料、正交各项异性材料、各项异性材料和随温度变化的材料等。
? 具有惯性释放的静力分析：
考虑结构的惯性作用，
可计算无约束
自由结构在静力载荷和加速度作用下产生的准静态响应
? 线性静力分析中，可以定义接触和粘接，为装配体的线
性分析提供了方便且精确的方法。
? 线性屈曲：可以考虑固定的预载荷，也可使用惯性释放。? 正则模态分析
2.动力学分析
结构动力学分析是MD Nastran 的最主要强项之一，它具有其它有限元分析软件所无法比拟的强大分析功能。MD Nastran 动力学分析功能包括时间域的瞬态响应和频率域的频率响应分析，方法有直接积分法和模态法，同时考虑各种阻尼如结构阻尼、材料阻尼和模态阻尼效应的作用。MD Nastran 动力学响应分析可以准确预测结构的动力特性，大大提高虚拟产品开发的成熟度，改善物理样机的产品品质。主要包括以下分析类型
? 正则模态和复特征值分析
? 非线性模态（即预应力模态）分析? 频率响应分析? 瞬态响应分析? 强迫运动分析? 随机振动分析
? 冲击谱和谱响应分析? 动力灵敏度和优化分析? 部件频响应函数分析 (FRF)? 基于频响应函数的装配分析
MD Nastran 不但可以求解部件和装配件的频率响应函数，而且具有频响函数装配功能，通过频响函数装配，可以由部件或子系统的频响函数得到整个装配件的频率响应函数，从而研究系统各部件之间的耦合关系，确定振动和噪声的传递路径，为减振降噪提供工程指导。
FRF / FBA / TPA （NVH 全新的算法）频响函数 (FRF)
?在指定频率单位载荷下的响应?不同的激励频率有不同的响应?是激励频率的函数基于FRF 的装配 (FBA)
?装配每一个部件的FRF 得到系统级的频响函数?也称为基于FRF 的子结构(FBS)传递路径分析(TPA)
?跟踪能量从源到接收处的流动过程，分析能量传递路径。针对中小及超大型问题不同的解题规模,用户还可灵活选择MD Nastran 不同的动力学方法加以求解，如对大型结构动力学问题，可采用特征缩减技术和子结构分析方法。
时域NVH 分析
MD Nastran 的另一特色是集成了显式非线性计算和信号分析，能提供时域NVH 分析的功能。在瞬态显式分析过程中，通过计及非线性因素的影响，提高NVH 分析的精度。
基于系统级事件的仿真途径
3.流-固耦合和声场分析
流-固耦合分析主要用于解决流体(含气体)与结构之间的相互作用。主要应用在汽车NVH 、列车车辆和飞机客舱等的内噪音预测分析，以及考虑流体质量影响的流体中结构如舰船的模态特性分析等。MD Nastran 中拥有多种方法求解完全的流-固耦合分析问题,包括：
? 流-固耦合法：流-固耦合法广泛用于声学和噪音控制领域中,如发动机噪声控制、汽车车厢和飞机客舱内的声场分布控制和研究、NVH 等。分析过程中,利用直接法和模态法进行动力响应分析。
流体假设是无旋和可压缩的,分析的基本控制方程是三维波方程，两种特殊的单元被用来描述流-固耦合边界。此外， MD Nastran 新增加的声吸收单元可以精确描述材料的频变吸声性能，方便地模拟汽车中的座椅，内饰材料等。(噪)声学载荷由节点的压力来描述,既可以是常量,也可以是与频率或时间相关的函数,还可以是声流容积、通量、流率或功率谱密度函数。对不同结构产品的噪声影响结果可被分别输出。对于频率范围较宽，模型规模较大的声场分析可以方便地结合MD Nastran 的ACMS 方法，同时利用并行计算技术、超单元技术，大大提高计算效率和精度。
? 水弹性流体单元
法：该方法通常用来求解具有结构界面、可压缩性及重力效应的广泛流体问题。水弹性流体单元法可用于标准的模态分析、瞬态分析、复特征值分析
和频率响应分析。当流体作用于结构时,要求必须指出耦合界面上的流体节点和相应的结构节点。自由度在结构模型中是位移和转角,而在流体模型中则是在轴对称坐标系中调和压力函数的傅利叶系数。类似于结构分析，流体模型产生"刚度"和"
质量
"矩阵,但具有不同的物理意义。载荷、约束、节点排序或自由度凝聚不能直接用于流体节点上。
? 虚质量法：虚质量法是仅考虑流体质量对结构的影响，
主要用于以下流-固耦合问题的分析：
a)结构沉浸在一个具有自由液面的无限或半无限液体里b)容器内盛有具有自由液面的不可压缩液体
c)以上二种情况的组合,如船在水中而舱内又装有不充满的液体
MD Nastran 的声场分析功能还集成了Actran 的声学求解技术，不但可以进行内声场的分析，还可以进行外声场的分析。可以分析结构的声辐射，声传播，吸收，散射以及结构声振耦合问题等。并且最大的特点是可以求解大型结构的内外声结构耦合分析和优化，如整车的声响分析和动力系统的声辐射。
-内外噪声
? Nastran 的噪声分析拓展到无限区域，诸如汽车发动机、
飞行器的的声辐射
-无限元技术
? 集成了经过测试和验证的MSC.Actran 的无限元技术
? 不需要在结构和声学分析两个不同的程序之间进行复杂
的数据传递
-可以解决超大规模，全耦合的振动噪声耦合仿真问题。-可以计算结构辐射的声压、声强、声功率等，为结构件的声辐射能力提供定量描述。
4.自动部件模态综合法 -ACMS
ACMS(Automated Component Mode Synthesis)自动部件模态综合法，使得工程师能够实现对大模型的动力响应分析和声场分析，ACMS 法自动将一个大模型用区域分解法分成几个子区域进行各个子结构的模态分析，然后进行模态综合，由此得到整体结构的动力学特性。采用ACMS 法可大大减少大模型的计算时间，例如对近1400万自由度的汽车模型（500Hz 内2500阶模态），采用全模型标准的模态法频率响应分析(SOL 111 )进行求解用时约26小时，而采用MD Nastran 的ACMS 方法用时只需4小时，同时占用的计算资源也大大降低，所以采用MD Nastran 的自动部件模态综合技术为大型结构的动力学分析在精度和计算速度上提供很好的解决方案。
在MD Nastran 中，自动部件模态综合法(ACMS)得到了大大增强，新增加了矩阵域自动部件模态综合法(MDACMS)，此法基于自由度计算，与已有的几何域自动部件模态综合法（GDACMS ）相比计算速度更快，而且模型越复杂，计算效率提
升越明显；可应用于模态分析，瞬态分析，频响应分析及优化分析，对于多点约束（MPC ）多的情况下计算效率更高。
提供的多种区域划分方法（随求解类型变化）
? 几何区域划分（适用SOL103,111,112,200）
? 频率域划分（适用SOL 111, 200）
? 自由度域（适用SOL 103,111,200）-新的缺省方法? 几何域与频率域相结合(适用SOL 111, 200)? 矩阵域与频率域相结合(适用SOL 200)
应用于不同求解类型：
? MD Nastran 动力分析(SOL103, 111, 112)? MD Nastran 声学分析(SOL 108)? MD Nastran 设计优化(SOL 200)? MD Nastran 与ADAMS 的集成? 结构外部超单元技术
? 声学外部超单元技术（包含流体空腔和流固边界）
MD Nastran 的ACMS 技术可与分布式域并行计算技术（DMP ）相结合，对频率范围较宽且有多个动力载荷的复杂模型，可大幅度提高计算速度和计算精度。
5.热传递分析
热传递分析通常用来校验结构零件在热边界条件或热
环境下的产品特性,利用MD Nastran 可以计算出结构内的温度分布状况,并直观地看到结构内潜热、热点位置及分布。用户可通过改变发热元件的位置、提高散热手段、绝热处理或用其它方法优化产品的热性能。
MD Nastran 可以解决包括传导、对流、辐射、相变、热控系统在内的热交换现象,计算辐射视角系数，并真实地仿真各类边界条件,建立各种复杂的材料和几何模型,模拟热控系统,并能进行热-结构耦合分析。
MD Nastran 提供了稳态和瞬态热分析的线性、非线性求解算法。SINDA/G 和 P/Thermal 的高级热分析功能将集成到MD Nastran SOL400中，同时，MD Nastran 可以连接多种商业化的空间轨道热分析软件，如THERMICA, NEVADA, TSS,TRASYS 和SINDARad 等，在这些软件中计算出来的辐射交换系数将自动传递MD Nastran 中。MD Nastran 还提供了9个稳态求解器和12个
瞬态求解器，用户可以指定求解器求解，同时支持双精度计算。
MD Nastran 支持热-结构链式分析和完全的热-结构耦合分析。在热-结构链式分析中，热分析的网格可以和结构分析的网格不同，热分析的结果将自动插值到结构网格中。支持热接触功能，热可以通过接触传递，大大方便了建模。为航天航空结构、汽车发动机、刹车系统、动力总成等的热分析提供了有力的解决工具。
6.设计灵敏度及优化分析
设计优化是为了满足特定优选目标如最小重量、最大第一阶固有频率或最小噪声级等的综合设计过程。MD 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。高效的优化算法允许在大模型中定义成千上百个设计变量和响应。设计灵敏度支持并行环境下的计算，大大提高了设计灵敏度的计算效率。
飞机发动机挂架多工况多约束优化分析
轮毂拓扑优化分析
除了具有用于结构优化和零部件详细设计过程的形状和尺寸优化设计的能力外, MD Nastran 又集成了适于产品概念设计阶段的拓扑优化功能。
拓扑优化是与参数化形状优化或尺寸优化不同的非参数化形状优化方法。在产品概念设计阶段,为结构拓扑形状或几何轮廓提供初始建议的设计方案。拓扑优化采用Homogenization 方法,在满足结构设计区域的剩余体积（质量）比的约束条件下，对静力分析满足最小平均柔度或最大平均刚度,在模态分析中,满足最大基本特征值或指定模态与计算模态的最小差。目前的拓扑优化设计单元为一阶壳元和实体单元。集成在MD Nastran 中的拓扑优化,通过特殊的D M A P 工具,建立了新的拓扑优化求解序列。拓扑优化还包括Topometry 功能，它可以以每个单元作为设计变量，根据设定的目标，优化每个单元的厚度（材料分布）；Topography （形貌）优化，优化板壳的形貌。拓扑优化的过程中可以考虑加工工艺要求，以保
证优化后的结构能被制造出来。Topometry 优化还支持复合材料层厚度的优化。
另外，MD Nastran 还有以下全新的优化功能：
-综合了尺寸、形状和拓扑优化，更快速的找到优化路径-外噪声响应优化，可以将汽车的NVH 优化分析扩展到外声场-随机优化
-Sol 200 可以有粘接接触，这个是特有的装配体优化功能-非线性优化
-部件超单元优化，使用超单元技术，提高优化效率-与MD Adams 耦合优化（研发中）
MD Nastran 的优化功能可以实现多学科优化，可以进行以下分析类型及其组合分析的优化。
? 静力分析 (SOL 101)
? 模态分析 (SOL 103)? 屈曲分析 (SOL 105)
? 直接法复特征值分析 (SOL 107)? 直接法频率响应分析 (SOL 108)*? 模态法复特征值分析 (SOL 110)? 模态法频率响应分析 (SOL 111)*? 模态法瞬态响应分析 (SOL 112)*? 静气弹分析 (SOL 144)? 颤振分析 (SOL 145)
凡是标?号的都可以进行噪声优化。
奥迪汽车优化分析
在MD Nastran 中开发了一种新的高效率的优化器(IPOPT)，可处理数万个设计变量，对约束较少的优化问题效率特别高，该优化器可进行形状、大小、拓扑、形貌和Topometry 优化。
除了线性优化外，MD Nastran 还具有非线性响应优化功能。可进行大小、形状和拓扑优化，并且支持接触。
7.装配体建模
Connectors - 包含焊点单元CWELD 、连接单元CFAST ，支持大位移、大转角，缝焊单元CSEAM 。可以计算连接单元辅助节点的位移以及CSEAM 单元的应力和应变。CWELD 单元的连接力可以在用户指定的坐标系中输出。
Bolts - 考虑螺栓预紧力，自
动实现装配体模型中的螺栓预紧。
Line Interface Element - 线性界面单元，用于连接部件边界不协调网格，壳－壳，梁－梁，
也可用于
总体到局部的分析。
Contact&Glue -高级装配体建模，使用线性接触定义装配体模型，可用于sol101的求解。所有的线性求解器都可以用Glue 连接功能来协调不一致的网格。
全自动刚性单元 RBE2GS -在最近的一对节点之间进行刚性连接
8.多级超单元分析
超单元分析是求解大型问题一种十分有效的手段,特别是当工程师打算对整体结构进行局部修改或进行详细分析的时候。超单元主要是通过把整体结构分解成很多小的子部件来进行分析,即将结构的特征矩阵(刚度、传导率、质量、比热、阻尼等)压缩成一组主自由度，类似于子结构方法,但具有更强的功能且更易于使用。子结构可使问题表达简单、计算效率提高、计算机的存储量降低。超单元分析则在子结构的基础上增加了重复和镜像映射以及多层子结构功能,不仅可单独运算而且可与整体模型混合使用,结构中的非线性与线性部分分开处理可以减小非线性问题的规模。应用超单元工程师仅需对所关心的，影响较大的超单元部件进行重新计算,从而使分析过程更经济、更高效,避免了总体模型的修改和对整个结构的重新计算。MD Nastran 优异的多级超单元分析功能在大型工程项目国际合作中得到了广泛使用,如飞机的发动机、机头、机身、机翼、垂尾、舱门等在最终装配出厂前可由不同地区和不同国家分别进行设计和生产,此间每一项目分包商不但可利用超单元功能独立进行各种结构分析,而且还可通过数据通讯在某一地利用模态综合技术通过计算机模拟整个飞机的结构特性。
多级超单元分析是MD Nastran 的主要强项之一,适用于所有的分析类型,如线性静力分析、正则模态分析、复模态分析，几何和材料非线性分析、响应谱分析、频率响应、瞬态响应分析、模态综合分析(混合边界方法和自由边界方法)、设计灵敏度分析、稳态、非稳态、线性、非线性传热分析、声学分析、优化分析等。
9.高级对称分析
针对结构的对称、反对称、轴对称或循环对称等不同的特点, MD Nastran 提供了不同的单元类型和算法。高级对称分析可大大压缩大型结构分析问题的规模,提高计算效率。
很多结构,包括旋转机械乃至太空中的雷达天线,经常是一些由绕某一轴循环有序周期性排列的特定的结构件组成,对于这类结构通常就要用循环对称或称之为旋转对称方法进行结构分析。在分析时仅需要选取特定的结构件即可获得整个组件结构的计算结果,可以减少计算和建模的时间。循环对称可分二种对
称类型,即简单循环对称和循环复合对称。简单旋转对称中,对称结构件没有平面镜像对称面且边界可以有双向弯曲曲面;复合循环对称中,每个对称结构件具有一个平面镜像对称面,且对称结构件之间的边界是平面。循环对称分析通常可解决线性静力、模态、屈曲及频率响应分析等问题。
最特殊的是轴对称问题，可以用轴对称单元模拟，也可以用循环对称的方法简化模型。
10.复合材料分析
MD Nastran 具有很强的复合材料分析功能，在复合材料及复合材料的断裂、失效分析，复合材料加工铺层模拟中持续占据领先地位。
Laminate modeling-复合材料铺层分析
-可以导入FiberSim 的数据-铺层和折叠
-可以输出CAM 所需数据
-可以将复杂结构的单元特性自动传递给MD Nastran 等求解器
MD Nastran 支持2D ，3D 复合材料单元，实体-壳单元层间剪切计算精度高；网格重划分功能使得裂纹扩展分析非常稳定；支持复合材料层间的VCCT 和Delamination 分层分析(2D, 3D, Cohesive zone 模型)；还支持一些特殊的复合材料单元：
复合材料实体-壳单元Rebar 单元(纤维加固复合材料)
在MD Nastran 中，集成了基于微观力学的
Genoa 软件的复合材料库，可以方便准确地进行复合材料的强度分析、破坏分析、损伤分析以及疲劳分析等，可以考虑氧化和湿度对材料的影响。
? 来自于 Alphastar 的技术
-微观结构失效模型-复合材料建模
? 方法
-通过子程序提供Genoa 的材料评估-MD Nastran 对每个单元激活Genoa 子程序-分析设置和运行都在MD Nastran 环境下实现-可以调用Genoa 模块
-基于微观断裂力学的单元逐步降级-材料损伤后用刚度折损和单元移除来反映-提供裂纹密度模型
-
考虑随温度变化的复合材料特性
借助于MSC.Patran/SimXpert 可方便地定义各种复合材料。MD Nastran 的复合材料分析适用于所有的分析类型。
另外，复合材料的优化设计也进一步拓展，除了可以对加工铺层进行优化以外，还可以对总体铺层的每一层进行优化设计
11.与ADAMS 集成进行刚/弹性体多体分析
MD Nastran 可与MD ADAMS 无缝集成，使得MD ADAMS 可以方便地对系统关键零部件的强度、刚度进行刚体/柔体混合的多体运动学、动力学分析。MD Nastran 的求解输出可以导入到M D
ADAMS 中进行刚/柔耦合分析，同时MD Adams 的线性化的系统模型也能导入到MD Nastran 中进行结构有限元分析。最新的MD 在数据转换过程中已经不需要借助MNF 中性文件，使得接口更加直接。同时，MD Adams 包含了控制模块，可以更加准确的模拟汽车的真实运动过程。
12.DDAM —动力设计分析方法
新的求解序列SOL 187
用于研究水下爆炸对船用设备的冲击效应前后处理界面支持DDAM 的主要分析对象-排气设备-桅杆设计
-军船船用设备-推进器桨轴设计-方向舵设计优化-动力系统，如燃气轮机等
13.局部自适应网格
功能
-一部分结构自动网格细化-能够用于接触模型和超单元-可以用于SOL101和 SOL400-可以用于不同类型的单元
?例如：三角形/四边形，线性/二次单元，线/面/体价值
-在应力集中的区域自动网格细化-不需要预先知道高应力区域的位置-避免了反复手工网格重划分
14.非线性功能（
（SOL 400 SOL600 SOL 700）MD Nastran 非线性模块用于分析高度非线性问题，如二维、三维大滑移接触等问题，其功能强大，涵盖了完整的非线性类型即材料非线性、接触、大位移/转动和大应变，并且包含了隐式和显式，以及相互链接分析功能的非线性分析。其中，接触体的定义十分方便，只需定义独立的接触体和接触表，可以定义变形体间、变形体-刚性体间、自身接触等接触类型，接触可以是考虑各种摩擦模型、粘连和分离等。具有丰富的单元库和非线性材料模型，分析类型可以是静力非线性、非线性屈曲和
模态、动力非线性和蠕变分析及多种非线性的组合。它可采用区域分解并行技术，大大加速非线性分析过程。MD Nastran 的
非线性求解序列包含了：
MD Nastran 的隐式非线性分析模块 SOL 600，完全集成了功能强大的非线性软件Marc 的功能，可以求解各种高度非线性稳态问题以及结构分析，热分析，热机耦合分析和其他多物理场耦合问题等。SOL 600所能解决的问题涵盖了各个工程领域，如航空航天、汽车、通用机械、生物医疗、电子电器等；能够解决各种类型的非线性问题，无论是简单的还是复杂的，包括多体接触、多工况载荷、非线性材料和几何非线性等。 SOL 600支持多种复杂的非线性材料模型，包括复合材料、粘弹性材料和超弹性材料等。SOL 600可以对加工成型，如板料冲压、体成型等高度非线性的问题进行虚拟仿真，预测加工结果。网格自动重划分功能可以高效的解决复杂的多体接触问题，而不需要人为的对模型进行重新检查、重新划分网格和重新递交分析，节约大量的时间和费用。此外，SOL 600新版本中还增加了以下功能：
? 热传导分析得到的结果可以
自动地转成热应力分析的边界条件
? 进行复合材料的热分析时
可以考虑厚度方向的热梯度分布
? 增强了建模功能，包括铆接
单元、焊点单元和B u s h 单元（CFAST, CWELD ，CBUSH ）的大变形方程
? 使用虚裂纹闭合法（VCCT ）或者洛仑兹方法计算应力
强度因子；计算复合材料分层
? 改进了计算性能
MD Nastran 的显式非线性分析模块 SOL 700，完全集成了Dytran 的流固耦合分析功能和LS-DYNA 的结构分析功能，可进行各种高度瞬态非线性事件的仿真分析。该模块采用显式积分法并能模拟各种材料非线性、几何非线性和碰撞接触非线性，特别适合于分析包含大变形、高度非线性和复杂的动态边界条件的短暂的动力学过程。软件中同时提供拉格朗日求解器与欧拉求解器，因而既能模拟结构又能模拟流体。拉格朗日网格与欧拉网格之间可以进行耦合，从而可以分析流体与结构之间的相互作用,形成精确独特的流固耦合求解技术。软件具有丰富的材料模型并且提供各种接触的定义模式，能够模拟从金属、
非金属（包括土壤、塑料、橡胶，泡沫等）到复合材料,从线弹性、屈服、状态方程、破坏、剥离到爆炸燃烧等各种行为模式，和模拟各种复杂边界条件。对于超大变形问题，SOL 700提供了独特的无网格
SPH （Smooth Particle Hydrodynamics ）技术，保证计算的收敛和精度。同时，SOL 700还支持链式分析功能，可以进行显式－显式、显式－隐式、隐式－显式－隐式的链式分析，用于多步跌落分析、回弹分析和预应力－回弹分析。
SOL 700模块支持160多种材料模型，具有50多种接触类型，接触类型齐全。并具有极好的并行计算能力，包括分布式
并行算法（DMP ）和共享内存式并行（SMP ）。DMP 不仅可用于结构分析，而且可用于流固耦合分析，支持含多材料欧拉域的FSI 分析。目前，SOL700已经支持LSTC 真人大小50%的三代假人模型。SOL700广泛应用在以下领域。
? 结构的适撞性分析，如汽车、飞机、火车、轮船等运输
工具的碰撞分析、船体搁浅、鸟体撞击飞机结构、航空发动机包容性分析等；
? 安全防护分析，如安全头
盔设计、安全气袋膨胀分析以及汽车-安全气囊-人体三者结合在汽车碰撞过程中的响应，飞行器安全性分析（飞行器坠毁、带气囊着陆等）
? 跌落试验，如各种物体（武器弹药、化工产品、仪器设
备、电器如遥控器、手机、电视机等）的跌落过程仿真
? 金属弹塑性大变形成形，如钣金冲压成形、全三维锻造
成形等
? 爆炸与冲击，如水
下爆炸、地下爆炸、容器中爆炸对结构的影响及破坏、爆炸成形、爆炸分离、爆炸容器的设计优化分析、爆炸对建筑物等设施结构的破坏
分析、聚能炸药的能量聚焦设计分析、战斗部结构的设计分析；
? 水下/空中弹体发射过程，火炮助推器模拟，动态仿真
高速、超高速穿甲，如飞弹打击或穿透靶体(单个或复合靶体)及侵彻过程等问题
? 流体动力分析，如液体、气体的流动分析、液体晃动分
析，水上迫降
? 轮胎在积水路面排水性和
动平衡分析
? 高速列车运行系统动力学
分析。高速列车穿隧道的冲击波
响应，高速列车运行中引起的空气脉动力对声屏障结构的作用，
车辆过桥的动态响应等及其它瞬态高速过程仿真。
MD Nastran 的高级非线性模块SOL 400具有超强的非线性分析能力。其特色功能有：1.分析链功能
可以实现链式多步分析，前一步分析结果是后一步分析的初始条件。广泛应用于各种预载荷、预工况分析。可以链接的分析类型有：线性和非线性静态分析、模态分析、屈曲分析、频率响应分析、瞬态响应分析、直接法复特征值分析、模态法复特征值分析等。
2.扰动分析
可以获取结构在扰动载荷下的结构响应，研究结构在不平衡状态，或者在平衡状态附近的结构特性。扰动分析包括线性扰动分析，非线性变形结构的正则模态和复特征值的提取，频率响应和模态法瞬态响应的计算。汽车刹车系统的啸叫分析是特殊的线性扰动分析的案例，它综合了接触约束，非对称摩擦力刚度，和复特征值的提取。
汽车刹车盘啸叫分析
3.接触分析功能
支持各种粘接和接触，如体体粘接，体壳粘接，壳壳粘接，壳面内边边粘接等。同时粘接还可定义脱离条件。对不同单元类型的粘接，还可以定义传递力矩的粘接，如体壳粘接，体梁粘接，壳梁粘接等。接触定义除点面接触和面面接触外，还可以定义梁梁接触和壳的边边接触。大大简化了接触分析建模。
4.使用等效静态载荷法（Equivalent Static Load (ESL)）进行非线性优化。
5.集成了稳态和瞬态热分析功能，可实现稳态-瞬态的链式分析和热-结构的链式分析。
6.用户子程序功能，可以定义用户自己的单元、材料和接触计算方法等。
7.非线性单元偏置，对梁、板单元的偏置，支持微分刚度，并且质量矩阵、载荷均可以考虑偏置的影响。
8.非线性谐波响应功能，计算非线性系统在谐波激励下的周期响应。
15.气动弹性及颤振分析
高速行驶的飞行器和受高速气流作用的结构在空气动力和气流扰动的作用下会产生变形和弹性振动，进而会引起附加的气动力，而附加气动力又使结构产生附加的变形和运动。气动弹性力学就是研究气动力、弹性力和惯性力之间的相互作用以及由此引起的对飞行器设计影响的一门边缘学科。颤振现象的本质是气动弹性动不稳定现象。
气动弹性问题涉及气动、惯性及结构力间的相互作用，使用MD Nastran 的气动弹性模块可以进行飞机、直升机、导弹、悬索桥甚至烟囱和高压线的气动弹性分析和设计。MD Nastran 的气动弹性分析功能主要包括：
? 静态气弹响应分析
? 动态气弹响应分析（包括：模态频率响应、模态瞬态响
应、随机响应分析）
? 结构颤振分析
? 气动弹性设计敏度和优化
? 分析的空气流速范围从亚音速到几个马赫数的超音速
适用于各种马赫数的气动力分析方法
? 亚音速偶极子网格法（含体的干扰）? 片条理论（适用于各种马赫数）? 超音速马赫盒（Mach Box ）方法? 超音速活塞理论
? 超音速气动分析法 - ZONA51，可以用于超音速运输机、
战斗机和导弹的气动力分析。
颤振分析功能支持如下分析方法：
? K 法：该方法为广大气动弹性分析人员所熟悉，允许
常规的阻尼表述。
? KE 法：类似K 法，但更有效，用于精细颤振分析。? PK 法：能对响应进行逼真的评估，即便系统处于亚临
界状态。
此外，在颤振分析中还可以引入控制系统，也可以从广义矩
阵中提取振荡的稳定性导数。气弹分析还有如下的功能的增强：
? 监视点可以更新和相加
? 新型监视点类型(MONCNCM)，可以逐条监视气弹结果? 适合气弹结构分析的多种连接技术? 新的气弹插值方法提高计算精度
? 稀疏矩阵形式存储样条矩阵大大提高了求解问题的规模。? 气动力的输出，可传递到结构上做详细的应力分析，也
可用Patran 显示。
A502
静压力分析
16.转子动力学特性分析
转子动力学主要应用在电力、核能、石化、机械、航空与航天等部门，解决旋转机械的动力设计、振动分析、故障诊断等问题。它的主要任务：分析临界转速、转子不平衡引起的同步振动响应、开始失稳的门坎转速、预计转子在加速或减速过程中的瞬态响应。
MD Nastran 的转子动力学功能提供给用户相对简便的方法来进行旋转机构的设计与分析。可以进行频响分析（直接法与模态法）、复模态（直接法与模态法）、静态、线性瞬态与非线性瞬态（只有直接法）分析，以满足设计上的需求。
频响分析用来分析转子—支承系统受到任意激励的响应，既可计算与转速无关的外部激励的响应，也可计算由于转子不平衡或其他与转速相关激励所产生的响应。
复模态分析可计算涡动频率与临界转速，涡动模态是转子—支承系统在转子以某一特定转速转动情况下的模态。临界转速是影响转子设计最重要的指标。
静态分析用来分析由于偏斜等因素造成的载荷影响，避免转子叶片与机匣或其它定子部分的摩擦。
直接线性或非线性瞬态分析可进行转子叶片的动力学仿真，保证结构的强度及避免振动超限。
MD Nastran 转子动力学模块的一个优势在于它是在MSC.Nastran 原有成熟稳定求解系列（SOL101, SOL107, SOL108,SOL109, SOL110, SOL111, SOL129）基础上实现的，这是其它软件所不能比拟的。MD Nastran 的转子动力学特性分析，考虑了陀螺效应和挤压油膜阻尼器模型。用来分析转子的涡动模态、临界转速、频率响应、瞬态响应以及转子的静态特性等。可以分析航空发动机、压缩机、离心机、汽轮机、涡轮机和泵等旋转机械转子系统的陀螺力矩和动力学特性。
航空发动机及其转子动力学分析
17.Krylov 求解器
Krylov 求解器，能快速有效地计算大频率范围阻尼动力系统的频率响应问题。系统动力方程组需要花费大量的时间进行矩阵分解和回代，Krylov 子空间法直接频率分析法可以快速分解矩阵，求解动力方程组，进行动力学频响分析，特别适合分析带阻尼的动力系统、大量频率值计算系统和频率密度大的实体模型等，如消音器的声场分析，发动机的频率响应分析等。它用更小的频率增量步扫描大频率范围，使得计算更加准确。
18.载荷管理
飞行器的设计过程中常常需要对多种不同载荷工况下的机身结构进行分析。通常情况下，载荷工况的改变，需要重新计算才能变化工况下的结果。MD Nastran 的载荷管理功能可以使用户使用MD Nastran 静态分析中的载荷个体，不但可以实现对
载荷工况的管理，包括载荷的添加、删除、组合等，而且可以根据载荷工况的变化，自动对已有计算结果进行数据恢复，不需要重新计算而得到变化后工况下的结果。
19.CFD 接口开发
MD 在R4版本推出了CFD 接口程序 (OPENFSI) ，实现MD 和主要的CFD 软件之间的协同仿真。该接口是一个开放的，实现内部强耦合的一个接口，通过OPENFSI ，MD 的多学科拓展到计算流体力学领域，真正实现了多学科一体化仿真平台的概念。
通过OPENFSI ，MD Nastran 计算流固边界处节点的位移和速度输入到CFD 软件中，同时返回CFD 软件中边界表面节点的压力到MD Nastran 中，实现强耦合计算。
六．MD Nastran 的单元库
针对实际工程应用，MD Nastran 独特的单元库具有100余种单元类型，通过MSC 自行开发的"单元派生技术"，可根据解题问题的需要通过变换单元缺省参数，与拥有数百种单元的其它有限元分析软件相比单元类型更多、使用更灵活、更高效。所有这些单元可满足MD Nastran 各种分析功能的需要，且保证求解的高精度和高可靠性。
MD Nastran 新增加了装配体建模的功能
? 新型缝焊单元(CSEAM)
? 可以输出焊点单元(CWELD, CFAST)的多种分析结果? 新型连接类型RBE2GS 允许两个邻近的RBE2单元沿着
指定的搜索半径搜索和连接它们的独立节点（independent grids ）
七．求解方法与高性能
MD Nastran 具有很多先进的求解方法，以下是其中主要部分：
? 线性方程组的求解：直接法、迭代法、多前沿稀疏法、
并行法等；
? 实特征值求解：Lanczos 法、增强逆迭代法、 Givens 法、改
进 Givens 法、 Householder 法、带Sturm
序列检查的逆迭代法等；
? 复特征值求解：Delerminated 法、Hossen-bery 法、新
Hossenbery 法、逆迭代法、复Lanczos 法等；
? 非线性方程组迭代求解：全牛顿—拉夫森法、修正的牛
顿—拉夫森法、有应变修正的全牛顿—拉夫森法；
? 矩阵运算有七种算法：致密乘致密法、致密乘稀疏法、
稀疏乘稀疏法、稀疏乘致密法、稀疏法、三重乘法和并行乘法等。根据具体问题，自动选择最优的矩阵算法；
? 矩阵分解方法：对称矩阵的Cholsky 法、非对称矩阵的
标准法；
? 带宽优化算法：Cuthill-McKee 法、Gbbs-Pool-Stk 法和
混合算法等。优化准则：波前均方根最小、带宽最小、轮廓最小、波前上限最小；
? DDAM 法（动力设计分析方法）：使用DDAM 可以分
析各种潜水艇和水面舰船体受爆炸冲击波响应，例如分析动力装置（燃气轮机，汽轮机，柴油机），电子设备及其它结构受爆炸冲击波响应等，满足NAVSEA （美国海军海上系统司令部）论证要求
高性能计算一直以来都是有限元分析所关注的问题，MD N a s t r a n 新版本版提供了多个数值计算领域和高性能计算（HPC ）的新功能和功能增强，这些功能可以用来解决大规模、动力学和NVH 的仿真计算，也可用于隐式非线性、装配体建模、优化设计、转子动力学和气弹性方面的计算。新释放的CASI 迭代算法，对大规模的实体单元模型计算可以成倍的提高计算速度。MD Nastran 已经成功在小型机上求解4.5亿个自由度的超大型规模的宝马公司的汽车模型。非对称矩阵迭代算法，主要用于外噪声，刹车片等考虑流体，摩擦力而引入非对称矩阵的问题，速度可以提高2倍以上。同时，MD 一直致力于SMP 和DMP 的开发，除了传统的Nastran 并行计算，Sol600的并行计算的效率进一步提高，MD 是唯一拥有SOL700欧拉求解并行计算的CAE 分析工具
宝马公司超大规模汽车模型
CASI 迭代求解器-显著减少I/O 的使用-分析类型
? 线性和非线性接触? 非线性瞬态结构分析
-主要针对实体单元非常有效
非对称矩阵迭代求解器
? 对流和热辐射分析
? 跟随力刚度? 摩擦力刚度? 阻尼矩阵? 传递函数
? 相比直接迭代求解器速度快2倍? 主要针对大规模实体单元
SMP 和DMP
? 并行效率进一步提高
? 支持Micrsoft CCS 操作系统的并行计算? Sol700的欧拉算法开始支持分布式并行? 支持线性和非线性接触
欧拉求解器DMP 并行分析测试
直接频响分析并行测试
模态分析并行测试
碰撞分析并行测试比较
模态频响分析并行测试比较
八.DMAP 语言和二次开发工具
MD Nastran 的二次开发功能得到了很大的提高，除了传统的DMAP 开发方式外，还提供了最新的SCA 模式，即仿真组件架构，提供了便利灵活的开发环境。
DMAP 语言开发
第一种方法是通过脚本语言进行二次开发，即传统的DMAP 语言开发。作为开放式体系结构，MD Nastran 的开发工具DMAP 语言(Direct Matrix Abstraction Program)有着30多年的应用历史，不同于其它软件所用的宏命令语言，DMAP 可深入MD Nastran 的内核。一个DMAP 模块可由成千上万个FOR-TRAN 子程序组成，并采用高效的方法来处理矩阵。实际上MD Nastran 是由一系列DMAP 子程序顺序执行来完成的。DMAP 能
帮助用户改变或直接产生新的求解序列，通过矩阵的合并、分
离、增加、删除、或将矩阵输出到有限元后处理、机构分析、测试相关性等一些外部程序中，DMAP 还允许在MD Nastran 中直接执行外部程序。另外，用户还可利用DMAP 编写用户化程序，操作数据库流程。
用DMAP 进行二次开发有三个主要用途：1、修改MSC 提供的内置的求解序列，通过修改已有的求解序列，我们可以增加一些程序本身以外的输出，比如输出结构的刚度矩阵等等，也可以作一些额外的计算程序，进而输出一些特定的参数，比如利用内置函数对总刚度矩阵进行分解等等，更进一步讲，通过修改内置求解序列，我们甚至可以更改程序的运行方式或者实际问题的求解方式；2、访问MSC 数据库，通过访问程序的
数据库文件，可以将一些过程数据存储起来以备后续使用，也可以从数据库中提取数据用于其它方面的应用；3、调用运行外部程序。
SCA 开发
从MD Nastran R3版本开始，集成了最新的SCA 二次开发环境。仿真组件开发（SCA ）是MD Nastran 的最新的二次开发模式，它提供了更快捷方便安全的开发环境。它是采用驱动模式，直接调用MD Nastran 的基本功能并形成封装的模块。SCA 开发支持插件模式，这样可以让开发模块更灵活易用。同时SCA 模式提供了更丰富的接口，使得外部程序和自有程序能更方便的与MD Nastran 协同工作。SCA 也提供了更方便的代码更新功能，可以直接对模块进行局部改进。SCA 模式也支持将MD
Nastran 核心功能与外部程序集成在同一组件内。
使用SCA 可以让用户的自编程序与MD Nastran 核心程序更方便快捷的无缝集成，SCA 支持的语言种类很多，如C/C++，Java ，Fortra ，Python 等常用语言均支持。用户可以不必拘泥使用同一种语言来进行开发，SCA 可以将不同语言的程序集成在一起。同时SCA 也提供了输出接口，可以将MD Nastran 的核心功能作为插件集成在其他的外部程序中。
九.MD Nastran 的成功应用案例
MD Nastran 推出后在航空航天、汽车、船舶行业等主要行业率先得到了广泛的应用，而后很快推广到通用机械、电子电器、能源行业、医疗设备、油气行业等行业等。正是由于MD 全面完整的多学科一体化解决方案，给了各行业的广大工程师提供了现实条件下更加准确和快速的评估设计工具，提高了仿真的可靠性。
Audi AG
面临挑战：奥迪汽车长时间以来一直在产品开发的过程中使用MSC Nastran 和Adams ，为了更进一步加速和优化设计流程，他们发现单点分析的诸多局限性。
MSC 解决方案案：MD 提供了线性，动力学，非线性，和多学科优化的一体化仿真环境，同时M S C 公司提供的S i m M a n a g e r 还帮助他们开发了完整的仿真管理环境，CAEBench 。
价值值：选择了MD 之后，奥迪在设计，研发和提高产品质
量，降低成本方面得到了有效的改进。
Volvo 货车
面临挑战战：分析系统使用的差异阻碍了设计周期的缩短MSC 解决方案：MD Nastran 提供了集成的多学科求解应用方案包括静力学，动力学，结构优化，NVH 和内外噪声分析。
价值值：MD Nastran 的使用使得产品设计周期大大缩短
IHI 公司
面临挑战：产品要求以低成本，短周期投放市场的压力越来越大。
MSC 解决方案案：MD Nastran 转子动力学功能提供了必要的技术实现虚拟测试仿真。
价值值：MD Nastran 缩减了开发成本。
Fincantieri
面临挑战战：需要满足高质量产品的目标
MSC 解决方案案：将原有的基于MasterKey 的产品扩展到企业级产品，从而可以访问MD Nastran ，SimManager 和SimXpert
价值值：在企业级求解方案中实现标准化，提高了50%的生产率。
Airbus
面临挑战战：需要满足提高生产力和产品质量的要求MSC 解决方案案：将原有的基于MasterKey 的产品扩展到企业级系统，从而可以访问MD Nastran 和SimXpert
价值：显著减少了研发时间，提高了机身开发设计的质量。
Whirlpool
面临挑战战：提高产品质量减少保修成本
MSC 解决方案案：包括MD Nastran 在内的SimEnterprise 平台评估和检验了产品各方面的性能的强有力的工具。
价值值：调整产品研发，加速产品创新，提高产品质量
十．平台支持
MD.Nastran 具有广泛的平台适用性，可在PC 机、工作站、小型机、巨型机、超级巨型机等多种硬件平台上运行，支持异种异构平台的网络浮动。支持的操作系统有UNIX 、Linux 、Windows2000、Windows XP 、 Vista
等。
法源法律实务综合模拟软件 一、产品名称及规格型号 法源法律实务综合模拟软件V1.0 二、产品说明 （一）系统介绍 法源法律实务综合模拟软件是完全模拟诉讼实务中的程序和标准的法律案件审理程序的整个过程的一套训练系统。系统覆盖现今所有法律机构办案流程，通过模拟了解法院、检察院、公安机关、仲裁、行政机构如何进行案件审理，以及在整个诉讼、侦查等过程中，如何去实现自己的诉讼权利等等。系统内置的业务涉及法院、检察院、公安侦查、仲裁、行政复议（处罚）、调解的四十余种诉讼与非讼业务流程。 （二）系统价值 1、通过软件的案件和流程设置，学生通过模拟了解法院、检察院、公安机关、仲裁、行政机构如何进行案件审理，以及在整个诉讼、侦查等过程中，如何去实现自己的诉讼权利等等。 2、软件内置的业务涉及法院、检察院、公安侦查、仲裁、行政复议（处罚）、调解等。 3、软件内置的教学案例为真实的案例，并且在教师端可以进行自由添加删除修改。所谓的真实案例是该案件要求附带整套证据扫描件。 4、教师端可以进行实时庭审的监控以及对实验的所有学生进行实验进度的监控和评分。 5、管理员端可以进行班级、账号的添加，可以对软件的数据进行添加修改（如添加视频）。 6、学生端可以完成老师安排的实验也可以自行添加实验进行练习（实验的业务详见参数），可以进行单人多角色模式和多人互动模式进行操作，庭审中即可用语言视频操作也可以用文字录入模式进行操作。 7、业务流程以流程图式和 flash两种方式嵌入，即让学生和教师快速清楚了解诉讼侦查等业务的整个概况，又增加了趣味性。
8、考核功能：具有主观与自动评分相结合来（实验完成的时间、完成程度、教师预先设定的实验要求）考核学生的整个实验。 9、诉讼流程：系统用流程图跟踪颜色变动方式来显示，可以清楚直观的显示学生的实验情况，以及教师对其的监控。 10、实验数据：实验数据可以在教师端口导出所有学生的所有已完成实验的案件文书，可保存WORD打印。 11、软件数据： （1）真实案件 50 例； （2）文书模版：内置 1400 份各类型的法律文书模板； （3）司法案例，内置上千例司法案例、两高公报等; （4）合同模板：内置上千份合同模板库。 （5）法律法规：内置40余万的法律法规、司法解释等 12、软件为B/S架构网络版，客户端没有站点限制。 三、系统优势 A功能： 1、操作模式： 单人模式：单帐号扮演案件中的所有角色，让学生独立完成实验，方便其熟悉诉讼中的每个环节。 多人模式：多帐号互动扮演案件中的角色，让学生之间互动操作来配合完成实验，可根据分析案情、证据、焦点等全面提高法律技能。 2、实验流程： （1）法院： 民事诉讼 A民事一审程序、B民事一审反诉程序、C民事二审程序、D民事非诉特别程序：督促程序、E民事非诉特别程序：公示催告程序F民事非诉特别程序：企业破产程序、G民事特别程序：选民资格案件程序H民事特别程序：宣告公民失踪和宣告公民死亡案件程序、I民事特别程序：认定公民无行为能力或者限制行为能力案件程序、J民事特别程序：认定财产无主案件程序K民事特别程序：宣告婚
Flexsim应用案例示例 示例一港口集装箱物流系统仿真 （根据：肖锋，基于Flexsim集装箱码头仿真平台关键技术研究，武汉：武汉理工大学硕士学位论文，2006改编） 1、港口集装箱物流系统概述与仿真目的 1.1港口集装箱物流系统概述 1.2港口集装箱物流系统仿真的目的 2、港口集装箱物流系统的作业流程 2.1港口集装箱物流系统描述 2.2港口集装箱物流系统作业流程 2.3港口集装箱物流系统离散模型分析 3、港口集装箱物流系统仿真模型 3.1港口集装箱物流系统布局模型设计 3.2港口集装箱物流系统设备建模 3.3港口集装箱物流系统仿真 4、仿真运行及数据分析 4.1仿真运行及数据处理 4.2仿真数据的结果分析 小结与讨论 示例二物流配送中心仿真 （根据：XXX改编） 1、物流配送中心概述与仿真目的 1.1物流配送中心简介 1.2仿真目的 2、配送中心的作业流程描述 2.1配送中心的功能 2.2配送中心的系统流程
3、配送中心的仿真模型 3.1配送中心的仿真布局模型设计 3.2配送中心的设备建模 3.3配送中心的仿真 4、仿真运行及数据分析 4.1仿真运行及数据处理 4.2仿真数据结果分析 4.3系统优化 小结与讨论 “我也来编书”示例 示例一第X章排队系统建模与仿真学习要点 1、排队系统概述 2、排队系统问题描述 3、排队系统建模 4、排队系统仿真 5、模型运行与结果分析 小结 思考题与习题（3-5题） 参考文献 1、李文锋，袁兵，张煜.2010.物流系统建模与仿真（第6章） 北京：科学出版社 2、王红卫，谢勇，王小平，祁超.2009.物流系统仿真（第6章） 北京：清华大学出版社 3、马向国，刘同娟.2012.现代物流系统建模、仿真及应用案例（第5章）
仿真操作流程： 1，选择机床：按下机床工具按钮，出现机床选择对话框，选FANUC系统—FANUC-0I----车床-----标准（平床身前置刀架）------OK 2，定义毛坯：按下“毛坯选择按钮”出现毛坯选择对话框，根据零件标注尺寸，确定毛坯直径和长度，OK 3，安装零件：按下“零件安装按钮”出现零件安装对话框，鼠标箭头指向所选毛坯（变蓝）------点击“零件安装”出现零件安装对话框------点击向右“+”使零件向右走到极限位置。 4，安装刀具：按下“选择刀具”按钮----确定刀位号-----选择刀片形状----刀柄形状（左向）主偏角95度，刀尖半径设为0度---OK 5，启动机床：按下“绿色”启动按钮，按下红色“急停”（只能按下奇次数，否则“机床报警灯”亮，不能操作） 6，机床回原点（或叫回参考点）：点亮“回原点灯”按下“X”，再按下“+”，按下
“Z”再按下“+”，待“X原点灯”和 “Z原点灯”都亮以后。OK 7，对刀操作：将手动灯点亮，按亮X轴再按“-”使刀架靠近工件，再按亮Z轴再 按“-”使刀具靠近工件，如果想加速， 按下中间带螺纹的快速键。 Z轴对刀：在端面切削少量至中心，沿X 轴退出，离开工件，按系统面板OFFSET 按键，打开工具补正/并把（摩耗变成形状），在缓冲区输入：Z0，按下软键“测量”对应刀号Z下方出现正直，如果出现负值，说明刀具没有回原点， X轴对刀：手动在外圆处切削少量毛坯，沿Z轴退出，停止主轴，按下拉菜单“测量”保留小余1的圆弧半径，出现工件测量对话框，将鼠标箭头指向刚切削的外圆处，点击变黄，记下变蓝标号X下方的X值，输入此值到工具补正/形状的缓冲区X某值，点击软键“测量”X下方出现正值，如果出现负值，说明开始没有完成回原点工作。 8，编辑程序：点亮“编辑”工作灯，按下系统面板“PROG程序”按钮，输入
仿真测试系统 系统概述 FireBlade系统仿真测试平台基于用户实用角度，能够辅助进行系统方案验证、调试环境构建、子系统联调联试、设计验证及测试，推进了半实物仿真的理论应用，并提出了虚拟设备这一具有优秀实践性的设计思想，在航电领域获得了广泛关注和好评 由于仿真技术本身具备一定的验证功能，因此与现有的测试技术有相当的可交融性。在航电设备的研制和测试过程中，都必须有仿真技术的支持：利用仿真技术，可根据系统设计方案快速构建系统原型，进行设计方案的验证；利用仿真验证成果，可在系统开发阶段进行产品调试；通过仿真功能，还可对与系统开发进度不一致的子系统进行模拟测试等。 针对航电设备产品结构和研制周期的特殊性，需要建立可以兼顾系统方案验证、调试环境构建、子系统联调联试、设计验证及测试的系统仿真平台。即以半实物仿真为基础，综合系统验证、系统测试、设备调试和快速原型等多种功能的硬件平台和软件环境。 目前，众多研发单位都在思索着如何应对航电设备研制工作日益复杂的情况。如何采取高效的工程技术手段，来保证系统验证的正确性和有效性，是航电设备系统工程的重要研究内容之一，FireBlade 系统仿真测试平台正是在这种大环境下应运而生的。 在航电设备研制工程中的定位设备可被认为是航电设备研制工程中的终端输出，其质量的高低直接关系到整个航电设备系统工程目标能否实现。在传统的系统验证过程中，地面综合测试是主要的验证手段，然而，它首先要求必须完成所有分系统的研制总装，才能进行综合测试。如果能够结合面向设备的仿真手段，则可以解决因部分设备未赶上研发进度导致综合测试时间延长的问题。在以往的开发周期中，面向设备的仿真技术并没有真正得到重视： （1）仿真技术的应用主要集中在单个测试对象上，并且缺乏对对象共性的重用； （2）仿真技术缺乏对复杂环境与测试对象的模拟； （3）仿真技术的应用缺乏系统性，比如各个阶段中仿真应用成果没有实现共享，
MD Nastran ??????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????MSC ???????MD ???????????????????????????????????????MD ???MSC.Software ????????????????MSC.Software ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?. ???MD Nastran Nastran ???????????National Aeronautics and Space Administration ???NASA ?????????????????????????????????????????NASA Structural Analysis System ????Nastran ? 20??60??????????????????????????????????????????????????MacNeal-Scherndler Corporation ??MSC ?????? ???????Nastran ?????1969???COSMIC ?Computer Software Management and Information Center ??????????COSMIC.Nastran ??????????Nastran ????????MSC ??????MSC.Nastran ?????????????MSC.Nastran ???????Nastran ????????????????? ?????????????????????????????????????????????2001????MSC.Software ?????????????MD ??????2006?????????????????MD Nastran ??????MSC Nastran ??????????????Marc ?Dytran ?Sinda ?Dyna ?Actran ????????????????????????????????????????? ????????????????MD Nastran ?????ǖ z ????????? ????????????????????????????????????50%??? z ???????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????? z ???????? ??????????????? ????????????????????
业务流程建模仿真功能介绍 _n e w -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
业务流程仿真功能说明 一、总述 业务流程仿真工具是由清华大学自动化系集成化企业制造实验室开发完成的，基于工作流理论的仿真系统。使用业务流程仿真系统可以针对实际物流、制造、生产等流程进行模型的构建及过程仿真，得到拟实仿真结果，通过分析资源利用率、活动排队、成本等数据，对实际排产、流程优化提供必要参考。 业务流程仿真工具与集成化企业建模工具直接集成，流程、资源、组织的建模和资源的配置工作在建模平台中完成，而业务流程仿真工具可以提供仿真场景配置、仿真运行展示以及仿真结果输出和展示的功能。以下各部分分别针对各部分功能进行简单介绍。 二、仿真配置功能 仿真配置是进行业务流程仿真的第一步骤，只有进行了正确的配置，业务流程仿真才能得到正确、有效、接近实际情况的结果。在仿真配置中，仿真者需要对业务流程、资源（组织）以及仿真场景等内容进行配置。以下分别对各部分的配置内容进行介绍。 1.业务流程建模及配置 1)过程视图 业务流程配置在集成化建模工具的建模窗口中完成，通过对实际的业务流程进行抽象，使用活动网络图的方式表现并建模。当前业务流程仿真工具中，可以提供开始节点、结束节点、活动节点、过程节点、与节点、或节点、异或节点、决策节点等。在建模窗口中可以完成相应的业务流程图过程视图建模。 在完成业务流程过程视图建模后，可以针对不同的节点配置对应的仿真数据。比如对于活动节点，要设置活动完成时间的长度，这个长度可以是正态分布、常数、指数分布等，同时，还要将活动引用的资源和人员添加进活动的资源列表和人员列表，包括使用的资源和人员的类型以及数量。 2)资源、人员数目设置
毕业设计(论文)开题报告题目：基于Matlab的物理光学实验仿真平台构建 院（系）光电工程学院 专业光信息科学与技术 班级120110 姓名闫武娟 学号120110127 导师刘王云 年月日
开题报告填写要求 1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。2．开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。3．开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少3篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按附件中《参考文献“注释格式”》的要求书写。 4．年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2005年11月26日”。
这些仿真平台的使用不仅方便了教学，而且也使学生更容易理解物理光实验的基本原理，加深对理论知识的理解与记忆。 2.课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法 2.1课题研究的主要内容 (1). 在光的干涉基本理论基础上，实现两束平面波、球面波的干涉实验，杨氏双缝和杨氏双孔干涉实验，平行平板的等倾干涉实验，楔形平板的等厚干涉实验，牛顿环干涉实验，迈克尔逊干涉实验以及平行平板的多光束干涉实验。 (2). 在菲涅尔衍射及夫琅和费衍射基本理论基础上，实现矩孔、单缝、圆孔、双缝、多缝、平面光栅及闪耀光栅的衍射实验。 2.2 研究方法及方案 物理光学实验可分为两大类：干涉与衍射。光的干涉有光源、干涉装置和干涉图形三个基本要素；衍射分为菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射。光学领域的大部分图像及曲线分布都可以用MATLAB 软件加以计算和实现[16]， 以杨氏双缝干涉为例，简述实验方案 杨氏双缝干涉模型是典型的分波面干涉，其干涉装置图如图所示，用一个单缝与一个双缝，从同一波面上分出两个同相位的单色光，进而获得相干光源并观察分析干涉图样。 图1.1杨氏双缝干涉实验装置图 2.2.1数学建模 根据干涉的基本原理，点光源S 发出的光波经双缝分解为次波源S 1、S 2，这两个次波源发出的光波在空间相干叠加，继而在其后的接收屏形成一系列明暗相间的干涉条纹。 设入射光波波长为λ，两个次波源的强度相同，且间距为d （1）位相差的计算: 221)2 (y d x r ++ =222)2 - (y d x r +=（2.1） )(*12r r n -=?（2.2）
湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案 一、方案背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题：? 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。 ? 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式； ? 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展； ? 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”； ? 缺乏足够的开放性； ? 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上； 二、方案目标 该方案的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效
MSC SimManager 新一代企业级仿真管理平台 虚拟产品开发（VPD）的概念及行业现状 VPD(Virtual Product Developing)为虚拟产品开发的英文头三个字母的缩写，是MSC.Software公司针对机械制造行业在产品开发、产品制造、供应链管理、协同开发、市场竞争和用户要求等的综合作用及对制造企业提出的更迫切和苛刻的要求下，所提出的切实可行的解决方案。 虚拟产品开发从阶段上 看分为概念设计（总体设计） 阶段和详细设计阶段，无论是 概念设计（或称为总体、系统 级设计阶段）还是详细设计阶 段均包括三个 方面之内容：1.构型 （Form）、2.虚拟装配、干涉 检查和结构布局（Fit，又称 为数字化虚拟样机，即DMU）， 和3.功能或性能样机 （Function Prototyping）三部分,简称3F。如图所示。 在上述三个方面的内容中，涉及众多CAX软件的使用。目前国内外经多年对CAX等技术的广泛应用，取得了显著的效果，对进一步的发展方向亦达成了相对明确和一致的共识。基本具有如下三个方面： ●以PLM（产品生命周期管理）战略管理整个产品生命周期 ●对应用CAD的设计过程和数据的PDM管理系统已相对成熟 ●对单点的仿真分析技术的掌握已达到一定深度和成熟度 虚拟产品开发仿真管理平台的提出 随着物理样机成本的不断攀升、虚拟样机成本的不断下降，虚拟产品开发被制造业大量采用，设计过程对仿真的依赖程度越来越高，仿真分析的复杂程度和数量不断提高，制造业中分析工程师的人数也急剧增加。
以汽车工业为例，在上世纪末20年的时间里，通过采用碰撞仿真技术，汽车平台车型的开发，碰撞试验的次数由240多次下降到了80多次，大大加速了汽车开发的周期。与此同时从事碰撞仿真的分析工程师人数量却急剧增加，今天，美国三大汽车公司中，每个公司每个工作日都有几十次甚至近百次的碰撞仿真计算，每个公司从事碰撞仿真工作的分析工程师人数达百人。如此庞大的团队，如此复杂的分析工作，如果没有有效的仿真流程管理，很难保证每个人的分析方法和分析结果的一致性，计算结果也就很难被用来作为设计评价和改进的依据。 据国外航空和汽车制造业的统计，每次仿真涉及到的各种文件和报告达100个，每次仿真平均产生1GB的数据，如果每天进行1次仿真计算，每年仿真涉及的文件数将达2万多个，每年产生的仿真数据将达200GB以上，而三大汽车公司每天仅碰撞仿真的次数就达百次，试想如此海量的仿真文件和数据如果没有有效的管理，如何查找？如何使用？又如何与试验结果进行快速对比和修正？ 针对上面的要求而建立的虚拟产品开发系统实际上是在单点仿真技术层面之上的仿真管理平台。虚拟产品开发仿真管理平台是一个支持自上而下设计，自下而上综合验证过程的V字型系统。具体过程如下：总体（概念）方案设计完成并经过仿真分析后将技术要求和指标规范下达给子系统、零组件；零组件根据总体设计的技术指标和要求开展子系统、零组件的方案设计；每部分的子系统、零组件方案设计仿真分析优化后，总体设计汇同各子系统、零组件方案设计人员将各部分设计模型组装在一起，形成功能虚拟样机，进行联合仿真，验证样机整体性能。满足要求后，开展各子系统、零部件的详细工程设计。如图所示。 仿真管理平台MSC SimManager将在上述V字型的开发流程中，对产品开发中的数据、流程、人员进行高效的管理，SimManager是MSC公司企业级解决方案SimEnterprise的主要组成部分。 基于MSC SimManager仿真管理平台的功能架构
基于BPMN的业务流程一体化建模方法 BPM业务分析员业务流程一体化建模 为了给业务分析员提供一种简单易懂、直接支持计算机仿真和执行的可视化业务流程建模方法，提出了业务流程一体化建模概念及方法。本文通过实际研发业务流程管理系统，验证了该方法的可行性。 0 引言 业务流程建模是指用图形、公式、表格或文字描述业务流程的特性，回答为什么做、做什么、怎么做、谁做等问题。文献指出业务流程建模方法主要有：①流程图(flow chart)，是最早用于业务流程的一种图形化描述方法，易学习、好理解，但存在无法清楚界定流程界限、不支持层次化描述业务流程等问题；②角色活动图(Role Activity Diagram，RAD)和角色交互图(Role Interaction Diagram，RID)，擅长描述角色与活动、角色与角色的交互关系，但不支持层次化描述业务流程；③IDEF0和1DEF3，IDEF0描述业务流程做什么，但没指明谁做；IDEF3回答了怎么做，但描述复杂业务流程难度大；④高级Pet“网有很强的数学基础，可以计算／仿真分析业务流程性能，如文献和文献，但用户的学习难度大；⑤统一建模语言(Uniform Modeling Language，UML)活动图易学习和使用，但模型的仿真和分析能力差。此外，业务流程建模方法还有事件驱动过程链(Event-driven Process Chain，EPC)f4l及其扩展EPC、事件一条件一行为(Event—Condition-Ac—tion，ECA)规则等。但是，这些方法没有一个可以同时满足业务分析员可视化设计、分析、仿真和执行业务流程模型需要。 业务流程建模是实现业务流程管理(BusinessProcess Management，BPM)的基础。实施业务流程管理可以提高流程效率，增强企业竞争力，“执行力就是竞争力。使用业务流程建模方法的终端用户是业务分析员。对业务分析员来讲，最理想的建模方法是简单、易学、好用，支持可视化描述业务流程，可以验证模型结构正确性，计算／仿真分析模型性能，支持计算机运行模型的方法。要实现这一目标。需要研究如何将模型的描述符号、存储结构、元素语义、仿真机制、执行机制等融合在一起。正是由于没有一种能同时满足业务分析员设计、分析、仿真与执行业务流程需要的建模方法，BPMN十XPDL+BPEL因此成为当前最流行的一种业务流程建模解决方案。 业务流程建模符号(Business Process ModelingNotation，BPMN)是业务流程管理倡议组织(BusinessProcess Management Initiative，BPMI)于2003年提出、被对象管理组织(Object Management Group，OMG)采纳的一种建模规范阳。它提供的图形建模符号易被业务分析员理解，是目前最流行的业务流程可视化描述语言。但是，BPMN 规范没有定义业务流程图(Business Process Diagram，BPD)的存储结构，Process元素语义不明，因此BPMN模型不能直接用于计算机交换、仿真、执行。基于可扩展标记语言(Extensible Markup Language，XMI。)的过程描述语言(XML Process Definition Language。XPDL)规范阳3是工作流管理联盟(Workflow Management Coalition，WfMC)推出的一种业务流程建模方法，支持用BPMN图形符号描述业务流程，定义了业务流程图的存储结构和仿真语义，XPDL模型可用于交换，但Process元素的显示语义与执行语义混在一起，不利于计算机执行。业务流程执行语言(Business ProcessExecution Language，BPEL)规范¨0]是结构化信息标准促进组织(Organization for the Advancement ofStruetured Information Standards，OASIS)推出的一种可以有效编制多个Web服务的执行语言，执行语义明确，可用于业务流程建模。BPMN规范支持将BPMN模型转换为BPEL模型用于计算机执行，文献研究了将BPMN模型自动转换成BPEI。模型的方法。但BPEL模型的结构／半结构化描述方式对于非结构化业务流程图来讲，有时很难实现转换，对业务分析员绘制业务流程图有太多限制；并且这种转换是单向的，转换后得到的BPEL模型，业务分析员可能无法读懂。为了统一XPDI。和BPEL，文献基于XPDL元模型和BPEL元模型设计了一个元模型，但没有给出元模型的仿真与
建筑工程虚拟仿真实训平台 三好建筑工程仿真实训平台GS2013 一、概述 三好建筑工程仿真实训平台2013，是以Unity3D为平台，结合当前最为流行的三维仿真技术，专门为开设有建筑类专业的中、高等院校而开发，以解决建筑类专业学生的实习实训任务为目标而打造的一款综合性系统软件。整个软件以当前施工现场流行的施工工艺和施工管理为主线，以真实的施工项目为背景而开发，人机交互加三维场景，将整个建筑工程搬进实训室，使学生身临其境，不出校门，即可完成实习、实训任务。从而达到学校育人和企业用人的无缝对接。 现阶段院校建筑类专业课程授课过程中所存在的情景教学资源少、实训操作场地局限、实训操作道具成本较高、重复利用率低等情况，以及学生就业方向对技能的要求，分模块化配套建筑信息化教学课改的专业核心内容，进行虚拟操作体验，从而达到理论结合实践，实践贴近实际的效果。对于提高建筑行业整体水平有较高的指导性和先进性，对提高行业综合实力意义重大。
二、系统介绍 1、功能特点 （1）实现施工管理流程与施工工艺流程同步仿真； （2）场景符合安全文明标化工地要求； （3）菜单形式显示施工任务流程，该任务过程中任意跳转； （4）资料库功能，仿真项目实施过程中所涉及到的图纸、施工方案、各种记录以及其他文件资料。 （5）多视角切换（可根据施工的不同程度，多方位、多视角查看施工情况）；
（6）地图热点，实现三维漫游时的不同场景的快速跳转； （7）远近镜头调整； （8）智能语音提示功能，使得整个软件在运行过程中，更加生动形象。 （9）教学模式顺序展示； （10）仿真模式实现交互； （11）考评模式完成考核；理论考试与实务操作相结合，并记录成绩，更科学，更客观的评价学生对实际知识和技能的掌握情况。 （12）丰富的视频； （13）三维漫游功能。 2、专业实现 （1）真实还原施工现场、仿真展示、交互式操作； （2）平台包含典型案例工程、配套实训图纸、《实训任务书》、内业资料、施工管理流程、施工工艺流程； （3）典型工程案例（该工程包含地下室，地上为框支剪力墙、剪力墙结构），囊括现行施工工艺流程；现实生活中的真实项目，项目建筑面积不低于50000平米，楼高不低于50米。 （4）包含各阶段施工图纸、施工方案、技术交底、安全交底，并同步生成工程配套的各种技术资料和施工记录；
DMAS 大型专业飞行系统仿真平台 DMAS—专业、大型飞行系统仿真平台 DMAS（Design Model Acquisition and Simulation System for Aircraft）是中仿科技将航空航天 仿真技术与虚拟现实技术有机结合，创新研发出的具有自主知识产权的飞行系统仿真产品，由飞行器设计与仿真系统、飞行器数据记录与分析软件、飞行模拟器等组成大型综合研究和应用一体化软硬件系统平台，支持当前主流航空系统，满足飞行器研制试验、飞行模拟训练、科研教学等多种需求。DMAS综合应用平台综合技术性能达到国际领先水平，属国内首创。 DMAS应用领域： DMAS飞行系统仿真平台满足固定翼飞机、直升机、无人机等多种飞行器研制试验、飞行训练、科研教学的需求，遵循CAD、CAE、CAM产品全生命周期PLM构架，有效解决设计、仿真、模拟等系统问题。DMAS 采用创新技术，高端的系统仿真技术不再是科研院所独享的，飞速更新的专业虚拟现实技术的引入，则将工程师们从繁重的底层设计工作中解脱出来，有更多的时间创新思考，使得航空技术实现跨越式的发展。 飞机研究院所工程师、大学教师及学生、飞机设计及改装爱好者、专业的飞机拥有者、飞行员、飞 行教练或考官等用户均可应用DMAS完成飞机开发、仿真实验、任务演示验证、飞行训练模拟等多种任务。?研制试验 飞机总体设计：概念设计、系统设计、结构设计、翼型设计、发动机设计、费效设计、性能优化设计； 飞行模拟测试：动力学特性仿真测试，飞行模拟数据分析，仿真与试验数据对比分析，飞机特性分析与表征； 飞行任务模拟：遥测照相、侦测雷达、GPS导航预测、航空通讯、防空模拟、C4ISR系统；飞行安全事件现 场重建分析。 ?教学科研 理论基础教学：航空航天概论、飞行理论、飞行动力学、飞机性能分析、飞行控制等； 新概念飞机开发：各种新概念飞机设计、人机工程学、飞行姿态控制、航电设计、通讯设计、雷达设计、 航线设计、飞行软件开发等。 ?飞行训练 飞行操纵训练：固定翼飞机、直升机、UAV无人机操作训练，VFR/IFR飞行训练； 飞行执照备考：飞行员培训、私人飞机驾驶执照、商业飞机驾驶执照、民航飞行驾驶执照；
系统级多学科建模与联合仿真 1.概述 1.1.数字化建模仿真 在技术的发展和市场的驱动下，产品功能越来越复杂，通过解析的方法对产品进行分析的难度逐渐增大。而采用实验的方法对产品进行研究则需要物理样机，对于这种方法，一方面所需投入较多、时间周期较长，另一方面，当发现样机在某些功能和性能层面无法满足要求时，进行更改的成本非常高。即使这些问题都能够解决，实验方法还要面对某些工况下实验带来的危险和破坏、实验环境不一致、实验结果的离散性等诸多问题。此种情况下，基于计算机技术，借助于专业的软件，通过数字化建模仿真的方式对产品的方案进行验证和优化，可以显著缩短研发周期、降低研发成本、完善产品质量，提高产品的市场竞争力。 1.2.系统级建模 随着产品组成、功能的复杂化，部件各部分之间的耦合关系越来越紧密。当对产品的一各组成部分独立建模时，需要建立其边界条件。但由于该部分与其他部分错综复杂的耦合关系及其他部分外特性的复杂性，边界条件难以采用简答的函数关系进行描述，而是需要详细的建模，如此类推，对于产品的数字化分析需要系统级的建模。另一个方面，当前产品的多数功能都需要各部分之间紧密配合才能实现，这个特点也自然地导致了系统级建模的必要性。 以飞机机电系统的机电综合为例，在机电综合的背景下，在功能、能量、控制和物理的层面，燃油、环控、液压、电气系统之间的管理越来越紧密。例如在综合能量管理系统中，为实现能量高效利用的目的，环控、燃油、滑油、液压、电气、发动机等系统协调工作，如图1所示。在多电飞机架构中，通过供-配-用电网络，机电系统之间的联系变得更为紧密。
图1飞机综合能量管理系统 1.3.多学科建模 随着机-电-液-控一体化的高速发展，由单一领域部件构成的产品越来越少，取而代之的是综合利用机械、电、磁、液压和控制等诸多领域研究成果、涉及多个学科的产品。 图2飞机机电系统 飞机机电系统所涉及的学科如图2所示，每个机电子系统都涉及多个学科，这种特点使得系统级建模必然涉及多个学科。 1.4.联合仿真 多数情况下，产品的研发需要多个部门配合工作，而当需要对产品功能进行仿真验证时，需要把各部分模型进行集成，获得各部分模型之间的耦合关系，且需要在仿真过程中保证各部分模型之间能够进行高效的数据交互。所以在系统级的多学科数字化建模之后，还需要进行联合仿真。
第一章软件设置 在进行仿真之前，建议完成培训阶段的DELMIA option设置（参考文件1-Option.pdf）； 第二章仿真流程 2.12D布局图导入 1、AutoCAD布局图纸导入DELMIA：AutoCAD的零点坐标系与DELMIA一致，为保证导入的布局图在DELMIA原点附近，建议将CAD图纸导入之前进行偏移，选取某一点作为布局图的参考；如下图，选择布局图左下角为0,0位置； 2、偏移之后保存成较低版本dwg文件（如AutoCAD 2007），直接在DELMIA中打开，File->Open，然后保存成*.CATDrawing文件备用 3、选择进入DELMIA->AEC Plant->Plant Layout模块，如下图所示，建立一Area对象，保存；
4、切换至DELMIA->Resource Detailing->Resource Layout模块，创建Area对象的Foot Print； 勾选“show Footprint”选型，OK。 5、同时打开布局图，点击“Attach Drafting View”，按照图示顺序选择对象，布局图关联到 DELMIA环境；
将Product文件保存，然后插入到Resource节点； 备注：为了后续方便机器人和设备精确布局，可以结合CATIA草图模块，选取布局图机器人基座中心点，创建一组圆柱特征； 2.2机器人模型导入 根据布局图，切换至DELMIA->Resource Detailing->Device Task Definition模块，选择catalog方 式选择机器人型号并插入机器人模型，通过Snap命令将机器人精确定位；
业务流程仿真功能说明 一、总述 业务流程仿真工具是由清华大学自动化系集成化企业制造实验室开发完成的，基于工作流理论的仿真系统。使用业务流程仿真系统可以针对实际物流、制造、生产等流程进行模型的构建及过程仿真，得到拟实仿真结果，通过分析资源利用率、活动排队、成本等数据，对实际排产、流程优化提供必要参考。 业务流程仿真工具与集成化企业建模工具直接集成，流程、资源、组织的建模和资源的配置工作在建模平台中完成，而业务流程仿真工具可以提供仿真场景配置、仿真运行展示以及仿真结果输出和展示的功能。以下各部分分别针对各部分功能进行简单介绍。 仿真配置功能 仿真配置是进行业务流程仿真的第一步骤，只有进行了正确的配置，业务流程仿真才能得到正确、有效、接近实际情况的结果。在仿真配置中，仿真者需要对业务流程、资源（组织）以及仿真场景等内容进行配置。以下分别对各部分的配置内容进行介绍。 1. 业务流程建模及配置 1）过程视图 业务流程配置在集成化建模工具的建模窗口中完成，通过对实际的业务流程进行抽 象，使用活动网络图的方式表现并建模。当前业务流程仿真工具中，可以提供开始节点、 结束节点、活动节点、过程节点、与节点、或节点、异或节点、决策节点等。在建模窗口中可以完成相应的业务流程图过程视图建模。 在完成业务流程过程视图建模后，可以针对不同的节点配置对应的仿真数据。比如对于活动节点，要设置活动完成时间的长度，这个长度可以是正态分布、常数、指数分布等，同时，还要将活动引用的资源和人员添加进活动的资源列表和人员列表，包括使用的资源和人员的类型以及数量。 2）资源、人员数目设置 在资源、组织视图中，添加相应的资源，并为其设置资源名、资源类型、资源数目等，同时在组织视图中添加相应的人员，并为人员分配职位、角色等。这些资源作为仿真所使用的资源库，与实际的情况相对应。 2. 仿真场景设置 相同的业务流程在不同的时间、工作班次等情况下，会得到不一样的仿真结果，因此，在完成
软件项目开发工作流程 目的有以下几点： 1. 明确项目中人员的职责； 2. 更好控制项目的进度； 3. 使公司各项目开展工作清晰化、流程化； 第一条项目人员及职责 1. 项目经理（负责人）：项目经理（负责人）对整个项目负完全责任，是指导、控制、管理和规范该项目的人，项目经理（负责人）是最终对项目使用方负责的人。项目经理必须参于项目相关工作组包括项目小组、系统工程组、系统测试组。 主要负责制定项目要实现的目标；制定各个工作的详细任务表；跟踪这些任务的执行情况，并进行控制；组织会议对程序进行评审；综合具体情况，对各种不同方案进行取舍并做出决定；协调各项目参与人员之间的关系。 2. 项目小组：项目小组由项目经理负责组建，是负责一个项目的整体控制、策划、项目市场调研和项目业务功能正式确认的团队，（既有经理又有技术人员）。 3. 系统工程组：系统工程组（既有经理也有技术人员）是负责下列工作的团队：负责对一个项目的技术支持，为项目经理对项目要实现功能的方式提供技术咨询，为项目寻求合作开发商，按照项目立项约定与项目经理（负责人）、开发商打交道。整理项目需求；根据项目需求，配置相适应的硬件、软件和其它成分；为项目方案提供硬件、软件的基础预算。 4. 系统测试组：系统测试组是负责项目完成接收后相关的验收测试工作的（既有经理又有技术人员）的团队。 第二条项目总体流程 项目过程总体流程
图示 1. 项目计划阶段 当项目经理发现一个商业机会后，制定初步商业计划书来完成项目的计划草案，由项目经理召开公司高层管理人员大会来确定、分析项目风险并确定其优先级，还要制定风险解决方案。本阶段的目的是确立项目立项的经济理由。当确定立项后，项目经理开始着手项目相关人员组织结构定义及配备。开展相关项目规划文档的制订，包括以下几个（特殊情况除外）。 1.1. 项目计划草案 项目计划草案应包括：项目简介、项目实现目标功能说明、项目范围大小的确定、大致时间计划 网站类项目，方案中包括网站的定位，业务功能。 该文档由项目经理完成或安排人员完成，编写过程中，不明确的地方可向网络部咨询。 1.2. 风险管理计划 把有可能出错或现在还不能确定的东西列出来，并制定出相应的解决方案。风险发现得越早对项目越有利，包括了项目功能的变动的应付情况。 该文档由项目经理完成或安排人员完成。
基于Matlab的电工电子技术虚拟实验仿真平台* 马向国 刘同娟 姚志英 龚祥林 北京物资学院 北京 101149 摘要：本文将Matlab引入电工电子技术课程的教学和实验中，通过Matlab软件提供的电气系统工具箱，可以对直流电路进行稳态分析、暂态分析；同时该软件也可以对交流电路进行分析。通过教学实践表明，基于Matlab的电工电子技术虚拟实验仿真平台的建立和应用，改革了电工电子技术课程实验教学的形式和内容，培养了学生的兴趣和实践能力，提高了课堂教学的效率。 关键词：Matlab；电工电子；仿真 收稿日期：2009-11-09 作者简介：马向国，工学博士，副教授。刘同娟，工学博 士，讲师。 *本文获北京物资学院2009年《电工电子技术》重点课程建 设项目资助。
Virtual experiment simulation platform of electrician electronics technique based on Matlab Ma Xiangguo, Liu Tongjuan, Yao Zhiying, Gong Xianglin Beijing Wuzi university, Beijing, 101149,China Abstract: In this paper, Matlab software is introduced in “electrical and electronic technology” course teaching and experiments. Through the MATLAB software provides a toolbox of electrical system, DC circuit steady-state analysis and transient analysis can be simulated，at the same time, the software can also analyze AC circuits. Teaching practice shows that the establishment and application of “electrical and electronic technology” Virtual experiment simulation platform based on MATLAB software reform the “electrical and electronic technology” Experimental Teaching in the form and content and cultivate the students’ interest and practical ability and improve the classroom teaching efficiency. Key words: Matlab software;electrician electronics; simulation
世纪培训网(https://www.doczj.com/doc/a27936654.html,) 国内最全的管理培训信息和资源中心- - I 摘要 随着我国加入WTO ，国内企业面临的市场竞争将比以前更加激烈。在这种条件下，企业迫切需要提高企业的综合竞争能力。而业务流程重组是企业改善管理、提高效益的有效途径。这一思想虽然已经出现了十余年，但迄今还未形成一套成熟的理论与方法体系，仍处于起步阶段。对企业业务流程重组的理论进行研究，有助于企业全面改进自身的管理，提高企业的综合竞争力，使企业的效益产生飞跃式的提高。 目前企业业务流程重组存在的主要问题一方面在于缺乏对业务流程的定量分析手段，对于流程的简化与集成没有现实可行的方法与工具。另一方面，对流程进行建模以及如何对已经建立的流程模型进行分析及应用的问题并没有很好的解决。 本文试图从业务流程建模的角度出发，首先对业务流程的分解方法进行了研究，给出了活动的表示方法。并研究了活动的分类、活动之间的关系等内容。然后通过对Meta-Model 、UC 矩阵、PERT 图、GRAI 、Petri 网模型等建模技术的研究与比较，分析了各种建模方法的特点及适用范围。由于这些建模方法都来自其它领域，并非专为业务流程所设计，所以本文以Petri 网模型为例，对业务流程建模方法进行了改进研究。在此基础上，通过仿真系统对业务流程模型进行仿真，在仿真过程中计算流程的各种参数，从而为流程的简化与集成提供依据。最后，本文对仿真的运行管理和仿真的数据分析进行了研究。为业务流程模型仿真在流程简化和集成过程中的应用提供了可借鉴的方法。 关键词 BPR ；业务流程；业务流程重组；流程建模
Abstract With our country joining WTO, domestic enterprises are facing further fiercer market competition than before. Under this kind of condition, enterprises need urgently to improve the comprehensive competitiveness. And it is the effective way that enterprises improve management, increase the benefit of the business process reengineered. this thought, Though has already been presented more than ten years, is still at the starting stage so far, and have not been formed a ripe theory and method system yet. To study the theory of Business Process Reengineering , will help enterprises improve one's own management all-side. Improve synthesized competitiveness of enterprise , enable benefit of enterprises to improve at a leap type . At Present, the main problem of the enterprise business process reengineering, on one hand lie in lacking quantitative analysis means of business process, having no available methods to simplify and integrate the process. On the other hand, the problem to model the process and to analyses and use the existing model efficiently still existing. This paper attempt to proceed from angle of the business process modeling, first to study the method of resolving business process, present the expression method of the activity, and studied the contents of the classification of the activities, the relation between activities, etc. Then by studying and comparing of modeling technology, such as Meta-Model, UC matrix, PERT chart, GRAI, Petri network model, etc, we can analyse the characteristics of various kinds of modeling methods and scope of application. Because the modeling methods all come from other fields, which are not designed for business process specially, this paper takes Petri network model as an example to improve the process modeling method of the business. On this basis, we carry on emulation to the process model of the business with the emulation system, calculate various kinds of parameters of the procedure in the course of emulation, thus offer basis on which procedure simplifies and integrates. Finally, this paper has studied operation management and data analysis of emulation. The application while the process is simplified and integrated of emulation of model of procedure of the II - -