MSC MARC 2018是一款功能强大的非线性有限元軟件，提供丰富的单元库文件和材料模型，具有强大的耦合分析能力、接触分析功能、非线性分析、网格自适应功能等等，适用于航空、航天、汽车、造船、铁道、电子元件、材料工程等领域，MSC MARC 2018已经正式发布了，有需要的朋友赶快下载吧！

MSC MARC 2018安装教程

1、雙擊marc_2018_windows64.exe文件，首先選擇安裝語言，默認english

2、阅读许可协议内容，点击“I Accept”

3、輸入用戶名和公司名稱

4、选择MSC MARC 2018安装类型，默认complete完整安装

5、设置軟件安装位置，默认“C:\MSC.Software\Marc\2018.0.0”，如果想修改点browse

6、選擇許可方式的本地位置，此處建議保持默認

7、确认MSC MARC 2018安装信息，如果想更改设置点back返回，确认无误，点击next开始安装

8、稍等片刻，安裝完成就可使用了

軟件功能

一、産品特色

◆多種物理場的分析能力。

◆複合場的耦合分析能力。

◆強大的非線性分析能力。

◆最先進的接觸分析功能。

◆並行計算功能。

◆豐富的單元庫。

◆開放的用戶環境。

◆強大的網格自適應功能。

◆全自動三維網格重劃分。

二、方便高效的用戶界面

MSC.Mentat作为MSC.Marc程序的专用前后处理器, 完全支持MSC.Marc所有功能。另外MSC.Patran已经实现了对MSC.Marc结构分析、热分析和热-结构耦合分析的完全支持。下面主要介绍MSC.Mentat的功能。

1. 几何建模

MSC.Mentat可通過自頂向下和自底向上的方式生成幾何模型,支持對幾何元素點、線、面、體的各種,例如增加、刪除、編輯和顯示等。

2. 网格划分

MSC.Mentat提供功能齐全、性能卓越的的自动网格生成技术,可以将几何点、线、面元素直接转化成有限单元的节点、线单元和面单元。可以自动对几何形状划分面网格或体网格。具有专门的六面体网格生成器以及ReBar 单元生成器。

MSC.Marc六面體網格自動劃分功能充分考慮了網格劃分的基本要求,用戶可以指定內部網格稀疏過渡級別,程序在稀疏網格過渡處自動生成多點約束方程,滿足位移協調。

3. 网格操作

MSC.Mentat的其它有關網格功能有複制、移動、擴展、對稱、轉換、單元階次的轉換、檢查、重排、相交、清除、松弛、拉直、重劃分、附著等。

4. 其他功能

MSC.Mentat的前處理功能除幾何建模和網格劃分外,還可以定義邊界條件、材料參數、幾何參數、接觸信息、初始條件、連接關系(如多點約束)等。

對于聚合物材料,如橡膠類材料,MSC.Mentat提供了曲線擬合功能。對于損傷分析所需的材料模型參數,用戶定義表述材料連續或不連續軟化的曲線後,可自動擬合出分析損傷的材料參數。

5. MSC.Mentat的文件接口

MSC.Mentat具备与各种主流CAD、CAE軟件的接口,包括:AutoCAD、ACIS、IGES、C-MOLD、STL、I-DEAS、MSC.Nastran、MSC.Patran、VDAFS。还可以将MSC.Marc分析结果以I-DEAS或Hypermesh的格式输出,以便在I-DEAS或Hypermesh界面上进行后处理。

MSC.Marc可以産生一個模態中性文件(MNF)來定義集成到MSC.ADAMS模型中的柔性部件。

6. MSC.Mentat的结果显示

MSC.Mentat的後處理支持多種結果顯示方式,包括:動畫、等值線、雲圖、切片圖、等值面顯示、矢量顯示、向量顯示、張量顯示、路徑顯示、梁剪力圖、梁彎矩圖、流線圖、曲線、表格和文件等。

三、強大的分析能力

MSC.Marc軟件是一个功能强大的有限元分析系统,提供了各种问题的解决方案。

1. 非线性结构分析

◆非線性靜力分析

包括材料非線性、幾何非線性和非線性邊界條件。

◆非線性瞬態分析

時間函數驅動的過程分析。

◆非線性動力分析

包括模態分析、瞬態響應分析、簡諧響應分析、頻譜響應分析。

◆非線性屈曲分析

MSC.Marc 軟件处理稳定性问题的方法有两类。一类是简单地按特征值问题求解失稳形态和临界载荷的特征值分析;另一类是追踪失稳路径,获取失稳前后结构变形、应力和载荷变化完整信息的增量有限元分析。

带加强筋的船甲板非线性失稳分析 发动机结构热机耦合分析

◆剛塑性分析

◆粘塑性分析

◆彈塑性分析

◆粘彈性分析

◆超彈性分析

◆超塑性分析

◆周期對稱結構分析

◆靈敏度和優化分析

◆超單元分析

◆接觸分析功能

在同类軟件中MSC.Marc具有最强的接触分析能力。具有传统的间隙摩擦单元模式,也可以用非线性弹簧单元来模拟非线性支撑边界。对于基本的接触状态,MSC.Marc提供基于直接约束的接触算法,可自动分析变形体之间,变形体与刚体以及变形体自身的接触。新的Segment-to-segment的接触形式,使得两接触体在接触部位的应力分析变得非常连续。

MARC支持梁與梁,梁與殼,梁與實體之間的接觸,允許殼單元的邊與邊、殼單元邊與實體等多種非常規接觸的分析。

允許接觸節點采用多點約束,可以聯合使用TYING、SERVOLINK、INSERT、CONTACT、RBE2、RBE3選項。多種接觸分離模式,使得MSC.Marc的接觸算法可以勝任各種不同的問題。

MSC.Marc可以根據接觸體的平均剛度、接觸區單元邊長優化變形體接觸約束;真正高階單元接觸分析,可以對接觸節點或被接觸節點的接觸應力和摩擦應力進行後處理。

MSC.Marc並行計算時的約束處理方式進行了特別處理,使並行計算的結果與單個CPU求解的結果完全一致。

MSC.Marc具有基于相對位移的雙線性摩擦模型,比基于速度的庫侖摩擦模型更准確,比粘滑摩擦模型更通用、效率更高。

MSC.Marc靜電—結構耦合分析中,允許導體與周圍介質網格不協調,因而便于網格劃分,對于設備有大運動時,還可以進行整體網格重劃分。

MSC.Marc在考慮輻射傳熱的分析中,當接觸體出現分離以後,自動增加該物體與環境之間的輻射分析。接觸體之間可以定義隨時間函數或者其他任意變量變化的摩擦系數、傳熱系數等;對于多工步的加工過程,可以利用重啓動功能增加或改變剛性接觸體。

◆初始狀態功能

將前一步分析的結果(包括應力、應變、溫度、位移等)轉化爲新模型的初始條件。此功能大大提高的分析的靈活性,加工、土木工程等行業特別有用。

◆局部分析功能

利用整體分析的結果,對結構局部細化網格進行二次分析,可以很經濟地得到局部准確的結果。該功能靜力分析和瞬態動力學分析均適用。

2. 失效和破坏分析

◆斷裂分析

支持線彈性或脆性材料的應力強度因子和J積分評定,非線性彈性材料J積分評定,包含慣性、熱載、有限非彈性應變影響的廣義J積分計算;VCCT虛擬裂紋閉合技術提供了一種新的能量釋放率計算方式,並且使得裂紋的動態擴展和疲勞擴展計算變成了現實。

◆裂紋萌生與擴展

◆複合材料的分層

◆韌性金屬損傷和橡膠軟化失效

◆複合材料脫層分析

◆磨損分析

表面裂紋前緣應力強度因子的計算

3. 传热过程分析

MSC.Marc軟件具有功能强大的一维、二维、三维稳态/瞬态热传导分析能力;能够描述各向同性、各向异性、或正交各向异性的热物理参数。

MSC.Marc軟件提供四种热分析边界條件:温度、热流强度、表面对流、表面辐射。对于强迫对流传热分析,还可以定义速度场。MSC.Marc可以计算相变潜热,可以进行有接触传热的耦合分析。

接觸耦合溫度場分布

4. 多场耦合分析

MSC.Marc支持靜電場分析、靜磁場分析、滑動軸承分析、流體分析、聲場分析等場分析。另外MSC.Marc還具備很強的多場耦合分析功能,支持熱-機耦合、流-熱-固耦合、熱-電耦合(焦耳熱生成)、熱-電-固耦合、磁-熱耦合、磁-結構耦合、擴散-應力耦合、壓電分析、流體-土壤耦合(土壤滲流)相互作用以及電磁場耦合。

刹車盤熱機耦合分析

直線電機靜磁場磁勢分布

5. 加工过程分析

MSC.Marc可以用于多種加工過程的仿真,例如:鍛造、擠壓、沖壓、超塑、板材拉深、粉末成型、吹制、鑄造、熱處理、焊接、切削、複合材料固化等。

在MSC.Mentant和MSC.Marc可以定義焊接仿真中熱源的各種屬性,包括尺寸、形狀、大小和移動速度,以及熱源的運動路徑、方向和重複次數,焊料單元在後處理中可以自動根據單元死活情況進行顯示。

對于數控加工模擬,在MSC.Mentant和MSC.Marc中也具有一些獨有的功能。

板材成型後回彈量的顯示

6. 热烧蚀分析

根據航天器防護和固體推進劑燒蝕分析的工程需求,MSC.Mentant和MSC.Marc專門開發了燒蝕分析模塊,可以考慮燒蝕過程中的各種複雜因素。

7. 稳定的求解技术

◆多種時間積分

对于瞬态热传导问题,MSC.Marc采用后差分格式计算温度的变化率,获得温度场求解的递推格式。在求解过程中,MSC.Marc提供三种时间积分方案:隐式Newmark-beta方法、隐式单步Houbolt 方法、显式中心差分方法。

◆智能帶寬優化

MSC.Marc提供了三種優化帶寬方法:Cuthill-Mckee算法、Sloan算法和最小自由度優化算法。此外,也可以接收用戶自行定義的內部節點編號。

◆多種叠代算法

MSC.Marc提供了三種非線性叠代求解方法:全牛頓-拉夫森叠代、修正的牛頓-拉夫森叠代、有應變修正的全牛頓-拉夫森方法。

◆可控收斂判據

MSC.Marc提供了三種不同的收斂判據:殘余力判據、位移判據、應變能判據。

◆多方案求解器

MSC.Marc有多種代數方程組求解方法:直接法、叠代法、並行求解器。

◆自動加載控制

MSC.Marc軟件针对不同的分析问题,提供的多种载荷/时间步长的自适应控制方法。包括:弧长法、自适应步长、自动载荷步长、自动时间步长、显式蠕变分析的自动载荷步长、热弹性蠕变或热塑性蠕变的自适应载荷步长。自适应载荷步长和时间步长控制是得到复杂非线性模拟准确结果的有效方法。MSC.Mar的自动加载控制可以实现发生物理或数值不稳定的條件下获得合理的计算结果,这一技术保证了准静态分析和动力分析的求解可靠性与精度。MSC.Marc的准静态阻尼模型,对于系统突变问题(接触、失稳等)的自动时间步长设定十分可靠,用户不需指定任何阻尼系数;

MSC.Marc的可控步長調整功能,能夠避免步長增長過快;與出現過小的時間步長。

四、豐富的材料模型

MSC.Marc軟件提供了极其丰富的材料模型

1. 基本材料

◆線彈性材料模型

◆非線性彈性材料模型

◆亞彈性材料模型

◆超彈性材料模型

◆理想塑性、彈塑性、超塑性、粉末塑性、粘塑性、粘彈性材料模型

◆熱流變、記憶合金、蠕變材料模型

2. 失效材料

◆金屬材料損傷模型

◆橡膠材料損傷模型

◆複合材料損傷模型

◆抵抗拉材料損傷模型

◆磨損模型

3. 复合材料

MSC.Marc軟件具有极强的复合材料模拟能力,能够描述层状复合材料、加强筋复合材料和实体复合材料。

4. 橡胶材料

MSC.Marc利用應變能函數的超彈性本構模型描述橡膠材料的行爲。MSC.Marc提供了十余種描述彈性應變能的函數:包括基本Neo-Hookean函數、二項Mooney-Rivlin函數、三項Mooney-Rivlin函數、Signiorini函數、三次不變量函數、三次變形函數Yeoh函數、Boyce-Arruda模型、Gent模型、廣義Ogden應變能函數。這些模型覆蓋的各種橡膠材料的行爲特性。

5. 其他材料

墊片材料、低抗拉材料、岩石、冰雪材料、土壤模型,生物材料、泡沫材料、塑料材料。

6. 非结构材料

模擬電場,磁場,聲場。

五、豐富的單元類型

1. 结构分析单元

纜繩單元、梁單元、薄膜單元、殼單元、連續體元、間隙-摩擦元、半無限元、彎管單元、剪切板單元、加強筋單元、不可壓單元、常膨脹單元、假定應變單元。

2. 传热分析单元

三維杆單元、平面和軸對稱單元、平面和軸對稱半無限元、六面體元/四面體元、半無限塊體單元、軸對稱或空間殼體單元。

3. 其他分析单元

聲場分析、電場分析、滑動軸承分析、磁場分析、電-磁場分析、壓電分析、密封空腔結構分析、土壤分析、流體分析單元。

电磁分析的单元,包括4 节点、10 节点四面体单元和2 节点线单元,可以实现复杂结构的网格划分以及边界條件的施加。Rebar单元的后处理可以显示rebar和在rebar层平面中参考轴投影的夹角变化。

六、先進的網格適應技術

MSC.Marc不但支持二維三角形和四邊形網格的自動重分,還支持三維四面體網格、三維六面體網格和殼單元的自動重劃分。

三維實體網格重劃分實力

自適應網格生成技術

將自動網格重分技術與節點反力松馳技術結合,可以分析裂紋開裂等自由面的增生問題。

自適應網格生成技術是以某种误差判据为依据的。一旦误差准则在指定的单元中被满足,这些单元会按给定的单元细分级别在指定的载荷增量步内被重新划分。

Marc的自動網格重分和自適應網格生産技術支持並行求解。將自動網格重分技術與自動網格重分技術與自適應網格生産技術與並行分析技術相結合,可以達到效率與精度上的完美結合。

MSC.Marc的单元死活技术允许在分析过程中根据需要随时增加或删除单元。也可通过用户子程序接口,定义判定单元死活的條件。MSC.Marc軟件的单元死活技术能够与网格自适应技术和网格重划技术组合运用。比如,将自适应技术与单元死活技术组合,可以进行多次堆焊焊接的工艺过程仿真。

七、強大的二次開發功能

MSC.Marc軟件提供了300多个特定功能的开放程序公共块和100 多个用户子程序接口。用户可以不受限制的调用这些程序模块。用户子程序接口覆盖了MSC.Marc有限元分析的所有环节,在国内外的用户中有很多成功的案例,特别是在用户本构模型定义、复杂边界條件施加等方面尤为成功。

MSC.Marc不但支持二維三角形和四邊形網格的自動重分,還支持三維四面體網格、三維六面體網格和殼單元的自動重劃分。

八、優異的並行求解算法

MSC.Marc軟件对于大型线性和非线性问题的求解可以利用多CPU并行计算的方法来解决。该方法的特点是各区域单独计算,包括单元组装、矩阵分解、应力计算,最后输出整个模型的结果。

并行分析时可以采用单个输入文件而不必每个区域分别拥有一个输入文件;采用专门的并行单元技术、材料模型、接触算法使得CPU 和内存实现了很高的效率。

MSC.Marc軟件的并行版本能在共享内存或分布内存的多CPU服务器或工作站上运行。也可以在联网的UNIX工作站或者集群机中运行,甚至可以在基于Windows网络平台的PC机群中运行。

MSC.Marc並行分析的計算速度可以達到線性甚至超線性。