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第一部分 初级篇1

第1章 MSC.Marc/Mentat入门1

1.1 MSC.Marc2003软件功能简介1

1.1.1 MSC.Marc软件背景1

1.1.2 MARC与Mentat4

1.1.3 MARC的程序分析功能5

1.1.4 Marc2003的材料模型6

1.1.5 Marc2003的单元库7

1.1.6 Marc2003的新功能8

1.2 MSC.Marc2003安装后的目录和帮助系统13

1.2.1 MSC.Marc2003安装目录浏览13

1.2.2 MSC.Marc2003帮助系统14

1.3 Marc2003分析的流程15

1.4 Mentat与用户的交互16

1.4.1 鼠标器17

1.4.2 键盘输入18

1.5 Marc2003软件的接口19

1.6 学习方法19

第2章 MSC.Mentat菜单及基本分析过程21

2.1 概述21

2.2 主菜单23

2.2.1 前处理菜单（Preprocessing Menus）23

2.2.2 分析菜单（Analysis Menus）24

2.3.1 实用菜单（Utils）25

2.3 静态菜单25

2.2.4 配置菜单（Configuration Menus）25

2.2.3 后处理菜单（Post-Processing Menus）25

2.3.2 文件（File）27

2.3.3 其他静态命令28

2.4 边界条件28

2.4.1 机械（Mechanical）29

2.4.2 热传导（Thermal）30

2.4.3 热—电耦合（Joule）31

2.4.4 静电场（Electrostatic）31

2.4.7 电磁场（Electromagnetic）32

2.4.8 流体（Fluid）32

2.4.6 静磁场（Magnetostatic）32

2.4.5 声场（Acoustic）32

2.4.9 液压轴承（Bearing）33

2.5 初始条件33

2.5.1 应力分析（Mechanical）33

2.5.2 传热分析（Thermal）34

2.6 材料特性35

2.6.1 机械材料类型（Mechanical）36

2.6.2 非机械材料类型（Non-Mechanical）36

2.7 接触37

2.7.1 接触体（Contact Bodies）37

2.7.2 接触表（Contact Tables）39

2.8 设计变量40

2.7.3 接触面（Contact Areas）40

2.7.4 排除片段（Exclude Segment）40

2.8.1 设计变量（Design Variables）41

2.8.2 设计约束（Design Constraints）42

2.9 载荷工况42

2.10 作业43

2.11 后处理菜单47

2.11.1 结果菜单47

2.11.2 标量画（Scalar Plot）49

2.11.3 路径图（Path Plot）49

2.11.4 历程图（History Plot）50

2.11.5 表格使用（Tables）51

2.12.2 网格划分53

2.12 带孔方板的弹塑性分析53

2.12.1 问题描述53

2.12.3 边界条件55

2.12.4 材料特性56

2.12.5 几何特性56

2.12.6 工况和作业57

2.12.7 后处理57

第二部分 中级篇60

第3章 几何非线性实例分析60

3.1 理论指导60

3.1.1 总拉格朗日表述61

3.1.3 欧拉—拉格朗日（AEL）表述64

3.1.2 欧拉表述64

3.2.1 问题描述65

3.2.2 网格生成65

3.2 悬臂梁的几何非线性分析65

3.2.3 边界条件66

3.2.4 材料性质66

3.2.5 几何特性67

3.2.6 载荷工况67

3.2.7 作业67

3.2.8 后处理68

3.3.1 问题描述69

3.3.2 网格生成69

3.3 圆管的屈曲分析69

3.3.3 边界条件70

3.3.4 连接71

3.3.5 材料性质71

3.3.6 几何特性72

3.3.7 载荷工况72

3.3.8 作业72

3.3.9 后处理73

3.4 受压圆筒的大位移分析74

3.4.1 问题描述74

3.4.2 网格生成74

3.4.3 边界条件76

3.4.4 材料性质77

3.4.5 几何特性78

3.4.6 载荷工况78

3.4.7 作业78

3.4.8 后处理79

第4章 材料非线性实例分析81

4.1 理论指导81

4.1.1 概述81

4.1.2 率无关弹塑性81

4.1.3 时相关蠕变84

4.1.4 粘塑性86

4.1.5 混凝土开裂行为87

4.1.6 形状记忆合金92

4.2 有空隙泥土弹塑性分析95

4.2.1 问题描述95

4.2.2 网格划分95

4.2.3 边界条件97

4.2.4 材料特性98

4.2.5 工况99

4.2.6 作业100

4.2.7 后处理100

4.3 厚壁圆筒的蠕变分析102

4.3.1 问题描述102

4.3.2 网格划分102

4.3.4 材料特性103

4.3.3 边界条件103

4.3.5 几何特性104

4.3.6 载荷工况104

4.3.7 作业105

4.3.8 后处理结果105

4.4 开槽梁的混合裂纹扩展分析108

4.4.1 问题描述108

4.4.2 网格划分109

4.4.3 边界条件112

4.4.4 材料特性114

4.4.5 几何特性115

4.4.6 工况116

4.4.8 后处理117

4.4.7 作业117

4.5 采用Rebar单元对加筋梁结构分析118

4.5.1 问题描述118

4.5.2 网格划分118

4.5.3 边界条件120

4.5.4 材料特性121

4.5.5 工况123

4.5.6 作业123

4.5.7 后处理124

4.6 使用RBE2/REB3单元进行刚体连接模型分析125

4.6.1 问题描述125

4.6.2 网格生成126

4.6.3 边界条件127

4.6.4 连接（Links）128

4.6.5 材料性质129

4.6.6 几何性质129

4.6.7 荷载工况129

4.6.8 作业130

4.6.9 后处理131

4.7 弓状线形形状记忆合金模型132

4.7.1 问题描述132

4.7.2 边界条件132

4.7.3 初始条件134

4.7.4 材料性质135

4.7.5 载荷工况138

4.7.6 作业139

4.7.7 后处理140

第5章 接触分析145

5.1 理论指导145

5.1.1 概述145

5.1.2 MARC软件的接触算法145

5.1.3 刚性接触体定义146

5.1.4 接触探测147

5.1.5 模拟分离149

5.1.6 接触传热150

5.1.7 时间步长选择150

5.1.8 几个重要的名词151

5.2.2 建模及分网152

5.2 铆钉冲压成形过程模拟152

5.2.1 问题描述152

5.2.3 材料特性154

5.2.4 接触定义155

5.2.5 网格自适应划分156

5.2.6 工况157

5.2.7 作业157

5.2.8 后处理159

5.3 使用高阶单元的销接接触模型159

5.3.1 问题描述159

5.3.2 单元网格和几何实体160

5.3.3 定义边界条件162

5.3.4 材料性质163

5.3.5 定义接触表165

5.3.6 定义载荷工况167

5.3.7 提交作业168

5.3.8 后处理169

5.4 铁道触式高架线的集电弓架分析170

5.4.1 问题描述170

5.4.2 几何实体和网格划分171

5.4.3 边界条件173

5.4.4 初始条件174

5.4.5 链接174

5.4.7 几何性质175

5.4.6 材料性质175

5.4.8 接触定义176

5.4.9 荷载工况定义177

5.4.10 确定工作参数179

5.4.11 后处理180

第6章 温度场与热传递实例分析183

6.1 理论指导183

6.1.1 温度相关和应变率相关塑性183

6.1.2 热传递分析185

6.2 带孔方板的热传导分析186

6.2.1 问题描述186

6.2.2 网格生产187

6.2.3 初始条件188

6.2.4 边界条件188

6.2.5 材料性质189

6.2.6 几何性质190

6.2.7 载荷工况190

6.2.8 作业191

6.2.9 后处理191

6.3 圆环内管道热接触分析193

6.3.1 问题描述193

6.3.2 网格生成193

6.3.3 定义边界条件194

6.3.5 材料性质定义195

6.3.4 定义初始条件195

6.3.6 接触选项定义196

6.3.7 定义荷载工况197

6.3.8 运行工作198

第7章 动力学分析200

7.1 理论指导200

7.1.1 概述200

7.1.2 线性单自由度系统200

7.1.3 多自由度系统201

7.1.4 特征值203

7.1.5 简谐分析206

7.1.6 阻尼模型207

7.1.7 预应力结构的动力分析209

7.1.8 固体与流体交互作用209

7.1.9 线性瞬态分析210

7.1.10 非线性瞬态分析211

7.2 固支方板的特征频率分析211

7.2.1 问题描述211

7.2.2 网格划分211

7.2.3 边界条件213

7.2.4 材料特性214

7.2.5 几何特性214

7.2.6 载荷工况215

7.2.7 作业参数、提交作业215

7.2.8 后处理216

7.3 预应力方板的特征频率分析218

7.3.1 问题描述218

7.3.2 网格划分218

7.3.3 边界条件219

7.3.4 材料和几何特性220

7.3.5 载荷工况220

7.3.6 作业222

7.3.7 后处理222

7.4 方板简谐分析223

7.4.1 问题描述223

7.4.3 边界条件224

7.4.2 网格划分224

7.4.4 材料特性225

7.4.5 几何特性225

7.4.6 载荷工况225

7.4.7 作业参数、提交作业225

7.4.8 后处理226

7.5 混凝土响应动力分析228

7.5.1 问题描述228

7.5.2 网格划分229

7.5.3 边界条件229

7.5.4 初始条件230

7.5.5 弹簧定义230

7.5.8 工况231

7.5.6 材料特性231

7.5.7 几何特性231

7.5.9 作业参数、提交作业232

7.5.10 后处理232

7.5.11 修改线性弹簧刚度234

7.5.12 载荷工况234

7.5.13 工作参数、提交作业235

7.5.14 后处理235

7.5.15 用户子程序Usprng236

7.6 杆撞击无摩擦刚体墙产生的波传播236

7.6.1 问题描述236

7.6.3 边界条件237

7.6.2 网格划分237

7.6.4 初始条件238

7.6.5 材料特性238

7.6.6 几何特性239

7.6.7 工况239

7.6.8 作业239

7.6.9 后处理240

7.7 三维框架谱响应分析242

7.7.1 问题描述242

7.7.2 网格划分242

7.7.3 边界条件243

7.7.4 材料性质243

7.7.6 工况244

7.7.5 几何特性244

7.7.7 作业参数、提交作业245

7.7.8 后处理246

第8章 微机电和数值仿真249

8.1 理论指导249

8.1.1 概述249

8.1.2 压电分析249

8.1.3 电—热—机耦合分析250

8.1.4 数字控制（NC）加工过程251

8.2 超声马达定子的特征值分析251

8.2.1 问题描述251

8.2.2 网格生成253

8.2.3 边界条件254

8.2.4 材料性质256

8.2.5 载荷工况259

8.2.6 作业参数设置、提交作业259

8.2.7 后处理260

8.2.8 边界条件修改261

8.2.9 新载荷工况261

8.2.10 作业参数、提交作业262

8.2.11 后处理262

8.2.12 修改边界条件265

8.2.13 载荷工况266

8.2.14 作业参数、提交作业266

8.2.15 后处理267

8.3 微型电热制动器模拟268

8.3.1 问题描述268

8.3.2 打开模型269

8.3.3 边界条件269

8.3.4 定义初始条件270

8.3.5 材料性质定义271

8.3.6 定义载荷工况272

8.3.7 作业参数、提交作业272

8.3.8 后处理273

8.4 数字控制（NC）加工过程的有限元模拟273

8.4.1 问题描述273

8.4.3 建模并生成网格274

8.4.2 输入数据274

8.4.4 加工程序模拟275

8.4.5 工作定义279

8.4.6 察看结果279

8.5 变压器的3-D分析281

8.5.1 问题描述281

8.5.2 网格划分282

8.5.3 边界条件285

8.5.4 材料性质定义287

8.5.5 载荷工况287

8.5.6 作业参数、提交作业287

8.5.7 后处理288

9.1.1 MSC.Marc中的子程序接口290

9.1 概述290

第三部分 高级篇290

第9章 MSC.Marc/Mentat二次开发290

9.1.2 MSC.Marc2003用户子程序接口291

9.1.3 公共块数据传递和实用程序295

9.1.4 用户子程序结构分析297

9.1.5 用户子程序使用方法299

9.2 Mentat2003的二次开发300

9.2.1 菜单汉化300

9.2.2 自定义菜单301

9.3 MARC子程序集锦305

9.4.2 网格生成306

9.4.1 问题描述306

9.4 固支梁的动力响应分析306

9.4.3 边界条件307

9.4.4 材料性质308

9.4.5 几何性质309

9.4.6 工况309

9.4.7 作业310

9.4.8 后处理311

9.5 焊接集成电路块的隐式蠕变分析312

9.5.1 问题描述312

9.5.2 生成网格313

9.5.3 边界条件315

9.5.5 材料属性318

9.5.4 初始条件318

9.5.6 定义接触体319

9.5.7 荷载工况320

9.5.8 定义工作参数，保存模型，提交作业322

9.5.9 后处理323

第10章 MSC.Marc的数据处理326

10.1 数据拟合326

10.1.1 理论指导326

10.1.2 实例分析334

10.2 表格使用方法实例336

10.2.1 建模分网336

10.2.2 边界条件338

10.2.3 连接（LINKS）340

10.2.4 作业343

10.2.5 表格定义材料性质343

第四部分 释疑篇349

第11章 MSC.Marc知识问答349

11.1 MARC初接触349

1 1.2 MARC建模351

1 1.3 参数设定357

11.4 分析运算361

11.5 后处理365

11.6 用户子程序367

参考文献369