培訓(xùn)體系MARC培訓(xùn)手冊

MARC

培訓(xùn)手冊

美國曼科分析研究公司北京代表處

錄

1.MARC程序介紹

1.1MARC程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.2MARC安裝后的有關(guān)目錄

1.3MARC程序手冊的組成

1.4MARC的文件系統(tǒng)

1.5MARC軟件運(yùn)行

1.6運(yùn)行MARC所需的Job文件的數(shù)據(jù)構(gòu)成

2.彈塑性分析

2.1理論概要

2.2選項(xiàng)的使用方法

2.3應(yīng)力分析的控制

2.3.1增量步迭代算法

2.3.2迭代求解控制（CONTROL選項(xiàng)）

3.熱傳導(dǎo)分析

3.1理論概要

3.2自動步長控制

3.3選項(xiàng)的使用方法

4.熱應(yīng)力分析

4.1理論概要

4.2自動步長控制

4.3選項(xiàng)的使用方法

5.實(shí)例分析

5.1彈塑性分析

5.2熱傳導(dǎo)分析

熱傳導(dǎo)分析的輸入數(shù)據(jù)和結(jié)果

5.3熱應(yīng)力分析

熱應(yīng)力分析的輸入數(shù)據(jù)和結(jié)果

附錄

I有限單元法的基本步驟

n單元的使用方法及數(shù)值積分

m求解器

iv內(nèi)存分配和空間需求

v重起動和后處理

VI用TYING實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)自由度間的線性約束

VIISingularityRatio（奇異比）

1.MARC程序介紹

MARCAnalysisResearchCorporation（簡稱MARC）始創(chuàng)于

1967年，總部設(shè)在美國加州的PaloAlto，是全球第一家非線性有限

元軟件公司。創(chuàng)始人是美國著名布朗大學(xué)應(yīng)用力學(xué)系教授，有限元分

析的先驅(qū)公司在創(chuàng)立之初便獨(dú)具慧眼，瞄準(zhǔn)

PedroMarceloMARC

非線性分析這一未來分析發(fā)展的必然，致力于非線性有限元技術(shù)的研

究、非線性有限元軟件的開發(fā)、銷售和售后服務(wù)。對于學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu),

MARC公司的一貫宗旨是提供高水準(zhǔn)的CAE分析軟件及其超強(qiáng)靈活

的二次開發(fā)環(huán)境，支持大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)完成前沿課題研究。對于廣闊

的工業(yè)領(lǐng)域,MARC軟件提供先進(jìn)的虛擬產(chǎn)品加工過程和運(yùn)行過程

的仿真功能，幫助市場決策者和工程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化和設(shè)計(jì)，

解決從簡單到復(fù)雜的工程應(yīng)用問題。經(jīng)過三十余年的不懈努力，

MARC軟件得到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的大力推崇和廣泛應(yīng)用，建立了它

在全球非線性有限元軟件行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者地位。

MARC公司的主要產(chǎn)品之一是通用的有限元分析軟件

MARC/MENTA。包括前后處理界面MENTAT和求解器MARC。可

從下圖了解MARC和MNETAT之間的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系：

MARC和MENTAT之間可分可合°MENTAT能夠自動生成

MARC分析計(jì)算所需的模型數(shù)據(jù)文件（,dat\MARC分析后所

生成的結(jié)果文件即為后處理文件（上19或416）,可由MENTAT

讀入后進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果的圖形顯示。

本培訓(xùn)資料主要是從求解器分析的角度，介紹MARC的基本使用

方法。

1.1MARC程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

MARC是基于位移法的有限元程序，在非線性方面具有強(qiáng)大

的功能。程序按模塊化編程，工作空間可根據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)存大小自

動進(jìn)行調(diào)整。用戶如果對精度要求較高，可選用雙精度進(jìn)行運(yùn)算。

當(dāng)單元數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)太多，內(nèi)存不能滿足需要時，程序能夠自動利

用硬盤空間進(jìn)行分析。在分析過程中，利用網(wǎng)格自適應(yīng)和重劃分

技術(shù)，能夠變更單元的劃分和節(jié)點(diǎn)數(shù)目。

MARC對于非線性問題采用增量解法，在各增量步內(nèi)對非線

性代數(shù)方程組進(jìn)行迭代以滿足收斂判定條件。根據(jù)具體分析的問

題可采用不同的分析方法，如對于彈塑性分析和大位移分析可采

用切線剛度法，對于蠕變分析或熱應(yīng)力分析可采用初應(yīng)變法。

單元剛度矩陣采用數(shù)值積分法生成。連續(xù)體單元及梁、板、

殼單元的面內(nèi)區(qū)域采用高斯積分法，而梁、板、殼單元厚度方向

則采用任意奇數(shù)個點(diǎn)的Simpson積分法。應(yīng)變-位移函數(shù)根據(jù)高

斯點(diǎn)來評價。程序計(jì)算、存貯單元所有積分點(diǎn)或單元中心點(diǎn)的應(yīng)

力、應(yīng)變、溫度等?？倓偩仃?，總質(zhì)量矩陣等采用輪廓或稀疏存

貯法存貯。

輸入數(shù)據(jù)可借助于Mentat界面生成，由用戶填卡也可生成。

輸入數(shù)據(jù)文件由四部分組成，其中分析功能的指示由參數(shù)選項(xiàng)組

確定，分析模型的內(nèi)容由模型定義選項(xiàng)組確定，增量步數(shù)據(jù)由歷

程定義選項(xiàng)組確定，圖形輸出由繪圖定義選項(xiàng)組確定。

MARC程序擁有許多對用戶開放的子程序即用戶子程序,用

戶能夠根據(jù)各自需要用FORTRAN語言編制用戶子程序,實(shí)現(xiàn)對

輸入數(shù)據(jù)的修改、材料本構(gòu)關(guān)系的定義、載荷條件、邊界條件、

約束條件的變更，甚至擴(kuò)展MARC程序的功能。

MARC程序擁有以下4個庫

?單元庫

?功能庫

?分析庫

?材料庫

用MARC軟件分析的每一個實(shí)際問題，都采用了這四種庫的

一種之上的元素。用戶根據(jù)各種具體的結(jié)構(gòu)分析進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇,

下面簡單介紹一下這四個庫。

單元庫

MARC的單元庫提供了近150種單元,除了少部分單元

外，其它單元均可用于線性和非線性分析，分析中單元數(shù)和

單元類型可自由選擇，不同類型單元可組合使用，如連接出

現(xiàn)不協(xié)調(diào)，可用MARC提供的多種標(biāo)準(zhǔn)連接約束來保證單元

間的一致性。四邊形單元能夠退化成三角形單元，六面體單

元能夠退化成五面、四面體單元。

MARC單元庫的主要單元包括：

?三維桿單元

?接觸/摩擦單元

定方向接觸

定距離接觸

用拉格朗日乘子引入接觸/摩擦約束條件

.彎管單元

考慮載面變形的彎管

?軸對稱殼單元

直線單元

曲線單元

任意加載的3節(jié)點(diǎn)曲線單元

.梁單元

二維直線單元、曲線單元

三維直線單元、曲線單元

二維Timoshyenko曲梁單元

三維薄壁閉載面單元

三維薄壁開載面單元

殼梁組合、加固構(gòu)件

考慮載面翹曲和扭轉(zhuǎn)的薄壁開口梁單元

?平面應(yīng)力單元

3節(jié)點(diǎn)、4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)等參單元

?平面應(yīng)變單元

3節(jié)點(diǎn)、4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)等參單元

6節(jié)點(diǎn)、9節(jié)點(diǎn)半無限單元

?軸稱實(shí)體元

3節(jié)點(diǎn)、4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)等參單元

考慮扭轉(zhuǎn)的4節(jié)點(diǎn)單元

任意加載8節(jié)點(diǎn)單元

?廣義平面應(yīng)變單元

4(+2)節(jié)點(diǎn)、8(+2)節(jié)點(diǎn)等參單元

對于相對位移、相對轉(zhuǎn)動采用附加自由度考慮彎曲的

軸對稱單元

?考慮彎曲的軸對稱單元

4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)單元

接觸/摩擦單元

?三維薄膜元

4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)等參單元

?平板單元

3節(jié)點(diǎn)、4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)單元

?曲面殼單元

3節(jié)點(diǎn)、4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)薄殼單元

?三維殼單元

8節(jié)點(diǎn)薄殼/厚殼單元

4節(jié)點(diǎn)薄殼/厚殼單元

.三維實(shí)體單元

8節(jié)點(diǎn)、20節(jié)點(diǎn)等參單元

?不可壓縮單元

5節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)平面應(yīng)變單元

一般平面應(yīng)變單元

5節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)軸對稱單元

才虎扭轉(zhuǎn)的軸對稱單元

任意加載軸對稱單元

采用Herrmann變分原理，將靜水壓力作為附加自由

度

?Rebar單元

8節(jié)點(diǎn)平面應(yīng)變單元

一般平面應(yīng)變單元

8節(jié)點(diǎn)三維單元

8節(jié)點(diǎn)軸對稱單元

20節(jié)點(diǎn)三維單元

.三維剪切板單元

4節(jié)點(diǎn)三維單元

?熱傳導(dǎo)單元

2節(jié)點(diǎn)、3節(jié)點(diǎn)三維連接元

3節(jié)點(diǎn)、4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)軸對稱單元

3節(jié)點(diǎn)、4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)軸對稱單元

8節(jié)點(diǎn)。20節(jié)點(diǎn)三維固體單元

4節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)殼元

2節(jié)點(diǎn)、3節(jié)點(diǎn)軸對稱殼單元

?其它單元

8節(jié)點(diǎn)三維磁場單元

12節(jié)點(diǎn)磁場半無限單元

4節(jié)點(diǎn)電磁場平面單元

4節(jié)點(diǎn)電磁場軸對稱單元

8節(jié)點(diǎn)電磁場三維單元

?減縮積分單元

高次等參單元減少積分點(diǎn)數(shù)，對于低次單元采用歸約

積分，只有一個積分點(diǎn)

?常體積膨脹

適用低階單元，用于模擬不可壓縮行為，避免傳統(tǒng)方

法中過于剛強(qiáng)硬、易于鎖死的缺陷

?假定應(yīng)變法

增強(qiáng)低階單元模擬彎曲變形能力

.纜索單元

功能庫

MARC功能庫包含了對分析目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確模擬、快速生

成輸入數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確高效進(jìn)行分析以及多種結(jié)果輸出的眾多功

能，具體如下：

?網(wǎng)格自動劃分功能

二維單元自動劃分

三維單元自動劃分

殼坐標(biāo)的生成

PIPELINE自動劃分

增分法、分割法

?輸入數(shù)據(jù)自動行生成功能

增分法

分割法

有規(guī)律的邊界條件、載荷條件的生成

?幾何約束條件

局部坐標(biāo)系

殼單元局部坐標(biāo)系

彈簧（線性、非線性）

Tying（節(jié)點(diǎn)自由度間的線性約束條件）

邊界條件

?載荷條件

集中載荷、分布載荷、重力、離心力、向心力

熱載、初始應(yīng)力

?載荷增量的控制

機(jī)械載荷增量，指定位移增量自動調(diào)節(jié)、時間增量的自

動調(diào)節(jié)（動力分析、熱傳導(dǎo)分析、蠕變分析、粘彈性分

析）

?輸入方法

自由格式

統(tǒng)一輸入方法（關(guān)鍵詞、數(shù)）

集名的定義

隱含值的利用

.帶寬優(yōu)化功能

Cuthill-Mckee算法

Sloan算法

從外部文件讀內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和用戶節(jié)點(diǎn)的對應(yīng)表能夠幾種

優(yōu)化方法組合使用

能夠幾種優(yōu)化方法組合使用

.用戶子程序

各種本構(gòu)關(guān)系（彈性、塑性、粘彈性、蠕變等）

各向異性（彈性、塑性主軸的定義）

輸入、輸出（輸入數(shù)據(jù)的生成、修正、輸出數(shù)據(jù)的控制）

節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值的生成、修改

單元劃分

Tying條件式

繪圖輸出變量的定義

?外存的利用

必要時可使用外部文件

.剛度矩陣的部分再生成

適用于超大型問題

?重起動功能

?后處理功能

單元、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、各種應(yīng)力、應(yīng)變、位移、反力等

.輸出控制功能

對于必須的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)控制

?adaptivemeshing功能

自動加密或減疏網(wǎng)格

.單元死活功能

分析過程中增加或減少單元

?Rezoning功能

網(wǎng)格退化的處理

分析結(jié)果的平滑化

?求解器

直接求解器

迭代EBE

迭代SPARSE

非對稱求解器

且行求解器

分析庫

MARC分析庫包含許多分析類型,用戶根據(jù)具體問題,

需作必要的選擇，分析庫具體內(nèi)容如下：

?線性分析

.彈塑性分析

載荷按比例加一步達(dá)到初始屈服（SCALING）

自動增量

?蠕變分析

自動時間增量

?熱應(yīng)力分析

從后處理文件將熱傳導(dǎo)分析結(jié)果讀入

自動增量

.粘彈性分析

自動增量

?大變形分析

更新拉格朗日法

屈曲特征值、屈曲模態(tài)

載荷一位移曲線

蠕變屈曲

牛頓-拉弗林迭代法

應(yīng)變修正法

.有限鱉性應(yīng)變分析

超彈性材料應(yīng)變能函數(shù)

剛塑性分析

歐拉法

定常速度場

?有限應(yīng)變彈性分析

超彈性材料的應(yīng)變能函數(shù)

.斷裂分析

J積分

Lorenzi求J積分方法

?裂紋擴(kuò)展

裂紋承受拉伸載荷時材料軟化，承受壓縮載荷時裂紋閉

鎖、壓壞。

?動力分析

固有頻率、固有模態(tài)因子

Lancos法、子空間法、模態(tài)迭加法、Houbolt法、中

心差分法、Newmark-Beta法

瑞利阻尼

數(shù)值阻尼

?頻譜分析

適用于地震最大響應(yīng)分析

?粘彈性體簡諧振動分析

?流體-固體耦合分析

?軸對稱結(jié)構(gòu)承受任意載荷

傅立葉展開

?多次線性分析結(jié)果迭加

?熱傳導(dǎo)分析

穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熱傳導(dǎo)分析

對流換熱邊界條件（包括輻射）

熱流、潛熱

?熱-電耦合分析

.潤滑分析

?熱-機(jī)械耦合分析

?自動塑性加工分析

彈塑性、剛塑性、應(yīng)變速率相關(guān)本構(gòu)關(guān)系、自動接觸條

件

材料庫

MARC材料庫包含30多種材料本構(gòu)模型,能夠考慮材料

的線性和多種非線性材料特性的溫度相關(guān)性、各向異性等。

具體如下：

?彈性

材料特性和溫度相關(guān)

?塑性

VonMises屈服準(zhǔn)則

Prandlt-Reuss流動準(zhǔn)則

各向同性硬化準(zhǔn)則

運(yùn)動硬化準(zhǔn)則

混合硬化準(zhǔn)則

屈服應(yīng)力、硬化模量和溫度用關(guān)

T-T-T（時間、溫度相關(guān)的相變）

?蠕變

等效應(yīng)力、等效蠕變應(yīng)變、溫度及時間硬化蠕變模型

純膨脹引起的蠕變模型

?ORNL推薦的模型

高溫下金屬循環(huán)塑性輔助本構(gòu)關(guān)系

第10個循環(huán)的屈服應(yīng)力作反向屈服應(yīng)力

第100個循環(huán)的屈服應(yīng)力作循環(huán)加載的屈服應(yīng)力

塑性和蠕變相互作用

?和靜水壓力相關(guān)的屈服準(zhǔn)則

巖土、冰等材料常用

線性Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則

拋物線型Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則

.亞彈性

任意的應(yīng)力增量-應(yīng)變增量關(guān)系式

?不可壓縮材料

波松比等于0.5或接近0.5的材料用

Herrmann描述

Taylor各向異性本構(gòu)關(guān)系

?超彈性

橡膠類材料

Mooney-Rivlin本構(gòu)關(guān)系

Jamus-Green-Simpson本構(gòu)關(guān)系

Neo-Hookean本構(gòu)關(guān)系

?粘彈性

Maxwell應(yīng)力松馳模型

Vogit蠕變模型

溫度相關(guān)性

TRS（單純的熱粘彈性）材料

?大變形影響

第二類Piola-Kirchhoff應(yīng)力

格林應(yīng)變

?有限應(yīng)變影響

其實(shí)應(yīng)力

對數(shù)應(yīng)變

.熱膨脹系數(shù)

溫度相關(guān)

?各向異性

彈性

塑性

熱膨脹系數(shù)

?復(fù)合材料

破壞條件（最大應(yīng)力、最大應(yīng)變、Tsai-Wu、Hoffman）

的多種定義

?低抗拉材料

冰、帶裂紋構(gòu)件

溫度相關(guān)性

.一般鱉性本構(gòu)關(guān)系

屈服條件

動準(zhǔn)則

1.2MARC安裝后的有關(guān)目錄

目錄名內(nèi)容

marck72/bin各個執(zhí)行文件

marck72/lib各個程序的。切文件

marck72/commonMARCK72分析程序的公共塊

marck72/toolsMARC程序的執(zhí)行命令及各

個

程序執(zhí)行模塊生成的命令

marck72/demo例題輸入文件及其用戶子程序

marck72/user用戶子程序的模板文件

1.3MARC程序手冊的組成

MARC提供以下手冊以供參考

A卷程序功能

第1章MARC系統(tǒng)

第2章程序初始化

第3章數(shù)據(jù)輸入

第4章網(wǎng)格定義

第5章結(jié)構(gòu)分析庫

第6章非結(jié)構(gòu)分析庫

第7章材料庫

第8章陲

第9章邊界條件

第10章單元庫

第U章非線性系統(tǒng)的求解過程

第12章結(jié)果輸出

B卷單元庫

B1介紹

B2單元分類

B3各種單元信息

C卷程序輸入

C1程序概要

C2參數(shù)選項(xiàng)

C3模型定義選項(xiàng)

C4歷程定義選項(xiàng)

C5REZONING

D卷用戶子程序

D1介紹

D2定義載荷、邊界條件和狀態(tài)變量的子程序

D3定義材料各向異性和本構(gòu)關(guān)系

D4定義粘塑性和本構(gòu)關(guān)系

D5定義粘彈性

D6定義幾何修正

D7定義輸出結(jié)果

D8定義滑動軸承

D9定義用戶的特殊輸出要求

E卷例題集

E1介紹

E2線彈性分析

E3彈塑性和蠕變分析

E4大變形分析

E5熱傳導(dǎo)分析

E6動力問題

E7接觸

E8高級課題

E9流體

E10靈敏度和優(yōu)化

F卷理論文章

1.4MARC的文件系統(tǒng)

1.5MARC軟件的運(yùn)行

■在MENTAT界面中激活RUN>submitl

-以命令行的方式，按下列命令執(zhí)行分析程序

(1)運(yùn)行MARC

在UNIX操作系統(tǒng)下，采用〃run_marc〃命令進(jìn)行運(yùn)行,

〃run_marc〃具有下列許多選項(xiàng),具體含義將在(2)中說明。

run_marc-jidjidname-ridridname-pidpidname

一sidsidname-userusername-prog

FORTRAN

PurposeFormat

UnitNumber

16PostoutputUnformatted

17PostnpulUnfamatted

18OptimizationFormaHed

19PostoutputFormatted

20PostnpulFormatted

21Dummy

22Flud^oiidinteraction-LanczosUnlormatted

23LanczosUnformatted

24TemperatureinputFormatted

25TemperatureinputUnformatted

31SubstructuresDataBaseUnlormatted

41PostoutputlordomaindecompositionUnformatted

42PostoutputlordomaindecoopositKXiFormatted

45DesignOptimlzabonFormatted

46DesignSensitivityorOptimizationUnkxmatted

49DefaultsFileFormatted

50RadiationView!actorFormatled

51PostFileLockFileFormatted

52DynamcControlFiloFormatted

97EXI1MessagesFormatted

98GlobalDefaultFileFonnaHed

99MatenalDataBaseFormatted

prognamebackbackvaluesave

savevalue-vfviewname-defdefname

ververifyvalue

"runmarc"運(yùn)行時，屏幕響應(yīng)如下:

run_marc-jide2xl-backno

programname:marck72

JobID:e2xl

Usersubroutinename

RestartfilejobID

SubstructureID

PostfilejobID

Savegeneratedmodule:no

Runjobinbackground:no

Aretheseparameterscorrect(yes,no,quit(no))?Yes

MARCJOBe2xlBEGINGEXECUTION

MEMORYINMAINPROGRAMSETTO=18000000

MARCPROGRAMEXECUTION

i

l

l

MARC的信息

MARCEXITNUMBER3004

在NT操作系統(tǒng)下，采用"run_marc〃命令進(jìn)行運(yùn)行,

run_marcw具有下列許多選項(xiàng)，具體含義將在（2）中說明°

run_marc-jidjidname-ridridname-pidpidname

-sidsidname-userusername-prog

progname-vfviewname-defdefname-

savesavevalue

"runmarc"運(yùn)行時，屏幕響應(yīng)如下：

run_marc-jide2xl

MARCK72Windows_NTVersion

programname:marck72

JobID:e2xl

Usersubroutinename:

RestartfilejobID:

SubstructureID:

PostfilejobID:

Savegeneratedmodule:no

ViewFactorID:

DefaultFileID:

MARCJOBe2xlBEGINGEXECUTION

MEMORYINMAINPROGRAMSETTO=

18000000

MARCPROGRAMEXECUTION

MARC的信息

MARCEXITNUMBER3004

(2)Mrun_marcM關(guān)鍵詞

關(guān)鍵詞變量內(nèi)容

-prog*〃marc〃運(yùn)行MARC

“mesh3d〃運(yùn)行1MARC的mesh3d

簸

"plot"運(yùn)行MARCPLOT

“Pipe"運(yùn)行PIPE

(progname)用戶生成的MARC執(zhí)

行文件名

-jid(jidname)輸入文件名

(jidname).dat必須存在

-rid(ridname)國亍MARC日瞳血皮件S

運(yùn)行MESH3D,PIPE時

生成的網(wǎng)格文件名

-pid(pidname)運(yùn)行MARC時熱應(yīng)力

計(jì)算的后處理文件名

運(yùn)行PLOT時讀入的后處

理文件名

-sid(sidname)子結(jié)構(gòu)用文件名

-user(username)含有用戶子程序的用

戶文件<usemame>.f

生成可執(zhí)行文件

<username>.marc

-back〃yes〃or〃y〃在后臺執(zhí)行

*〃no〃or〃n〃在前臺執(zhí)行

-save〃yos〃ory保留生成的執(zhí)行文件

*〃no〃or不保留生成蝴，行文件

-vf(viewname)輻魄｛角藏懶敢件

-def(defname)用戶缺省的輸入數(shù)據(jù)

文件

-ver*"yes"or"y""run_marc〃檢查命令

選項(xiàng)

〃no〃or〃run_marc〃不檢直命

令選項(xiàng)

(★為隱含值)

(3)使用實(shí)例

1.run_marc-jide2xl

采用輸入數(shù)據(jù)文件e2xl.dat進(jìn)行分析

2.run_marc-jide2xl4-useru2xl4-savyu2x

14.f

輸入數(shù)據(jù)文件為e2xl4.dat,執(zhí)行文件為由用戶文件

u2x14.f編譯、連接形成的u2x14.marc且將執(zhí)行文件

u2xl4.marc保留。

3.run_marc-jidex14a-progu2xl4

利用2已生成的執(zhí)行文件u2xl4.marc進(jìn)行分析

4.run_marc-jide3x2a-vno-bno

在前臺運(yùn)行且不檢查輸入命令的選項(xiàng)

5.run_marc-jide3x2b-ride3x2a利用4生成的重

起動文件e3x2a.t08繼續(xù)分析e3x2b.dat

進(jìn)行e5xlla的溫度場分析

6.run_marc-jide5xlla

7.run_marc-jide5xllc-pide5xlla

利用6生成的后處理文件e5xlla.tl6,進(jìn)行e5xllc

的熱應(yīng)力分析

1?6運(yùn)行MARC所需的Job文件的數(shù)據(jù)構(gòu)成

MARC程序的輸入數(shù)據(jù)大致由以下幾部分組成

Param?t?r

包括：

1.參數(shù)選項(xiàng)

2.模型定義選項(xiàng)

3.歷程定義選項(xiàng)

4.繪圖輸出選項(xiàng)

如果要使用用戶子程序，用戶必須提供用FORTRAN語言編

寫的用戶子程序，且提供這些用戶子程序所需的一些數(shù)據(jù)。

參數(shù)選項(xiàng)具有以下功能

1.確保分析所需的工作空間

2.注冊使用的單元

3.指示使用的功能

4.對作業(yè)的空間進(jìn)行分配（邊界條件的最大個數(shù)、分布載荷

單元表中最大單元個數(shù)）

重起動時這部分?jǐn)?shù)據(jù)不允許改動

這部分?jǐn)?shù)據(jù)以‘END，為結(jié)束標(biāo)記

模型定義選項(xiàng)具有以下功能

1.輸入的單元節(jié)點(diǎn)編號及節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)

2.輸入材料常數(shù)、幾何形狀參數(shù)

3.輸入位移邊界條件、載荷條件

4.輸入其它進(jìn)行模型分析時所需的數(shù)據(jù)及分析方法、收斂

判定方法、收斂判定條件等分析控制數(shù)據(jù)

除控制數(shù)據(jù)以外，其它數(shù)據(jù)在重起動時不允許改動

這部分?jǐn)?shù)據(jù)以‘ENDOPTION'為結(jié)束標(biāo)記

歷程定義選項(xiàng)具有以下功能

1.載荷增量、位移增量、時間增量等增量數(shù)據(jù)的定義

2.輸出控制、約束條件的變更數(shù)據(jù)輸入

這部分?jǐn)?shù)據(jù)以‘CONTINUE，為增量步結(jié)束標(biāo)記,能夠

填入多個歷程定義數(shù)據(jù)選項(xiàng)，描述多步加載歷程。

繪圖輸出選項(xiàng)具有以下功能

結(jié)構(gòu)圖（未變形1變形圖、等應(yīng)力線圖、等應(yīng)變線圖繪制

數(shù)據(jù)的定義

各繪圖輸出選項(xiàng)以TNDPLOT結(jié)束。

輸入數(shù)據(jù)順序

分別按參數(shù)選項(xiàng)、模型定義選項(xiàng)、歷程定義選項(xiàng)的順序輸

入，繪圖輸出選項(xiàng)根據(jù)要求的位置插入。

輸入數(shù)據(jù)的規(guī)則及特點(diǎn)

1.以關(guān)鍵詞的形式輸入數(shù)據(jù)，根據(jù)分析所需，選擇必要

的關(guān)鍵詞輸入°

2.輸入數(shù)據(jù)有一定的順序要求，應(yīng)根據(jù)手冊C卷要求的

順序輸入。

3.數(shù)據(jù)的輸入基本按整數(shù)15、實(shí)數(shù)E10或E15的格式

輸入。

4.除采用固定格式外，仍可用自由格式輸入，此時數(shù)據(jù)

之間以逗號相隔。同一個輸入文件能夠固定格式

和自由格式混用，但每一個選項(xiàng)只能用一種格式。如

果某一行數(shù)據(jù)只輸入一個整型數(shù)而又用自由格式輸

入，則需在整數(shù)后加〃；'。

5.同一關(guān)鍵詞能夠使用多次，當(dāng)數(shù)據(jù)重復(fù)定義時，程序

采用最后一次輸入的數(shù)據(jù)。

6.載荷數(shù)據(jù)、邊界條件數(shù)據(jù)處理成增量值，指定載荷狀

態(tài)、位移狀態(tài)按增量值輸入。

項(xiàng)目表（List）輸入方法

載荷條件、位移邊界條件施加的節(jié)點(diǎn)和材料特性、幾何形

狀定義的單元，稱為項(xiàng)目表。項(xiàng)目表的輸入方法有新舊二種，

對于Kxx版均采用新的格式，下面僅介紹新格式的輸入方法，

舊格式可參見MARC手冊A卷、C卷。

1.將表內(nèi)容全部直接列出

例：315241

2.用TO、BY形式將有關(guān)內(nèi)容列出

例：5TO37BY8

3.用集名列出，集名所含項(xiàng)目在DEFINE選項(xiàng)中定義

例：MYSET

另外，可用AND.INTERSECT.EXCEPT將多個子集進(jìn)行

組合

例：〃子集1AND子集2EXCEPT子集3〃，各

子集用之上3種方法定義

例：5TO37BY8ANDMYSETEXCEPT3

15241

輸入、輸出文件舉例

下面通過一個簡單例題對輸入數(shù)據(jù)及輸出結(jié)果文件作概要

說明。

例題：懸臂梁受端部載荷的問題

一端固定、長為10in、截面為1x1iM的懸臂梁,承

受端部800ps的集中力。材料的彈性模量為30000000

ps/iG,波松比0.3。屈服應(yīng)力和塑性應(yīng)變的關(guān)系見下圖

有限元分析模型采用40個四節(jié)點(diǎn)四邊形單元，單元類號

為11。梁的左端固支，右頂端施加800ps載荷。

輸入數(shù)據(jù)

參數(shù)選項(xiàng)

必須有的選項(xiàng)

TITLE:標(biāo)題

SIZING:單元總數(shù)、節(jié)點(diǎn)總數(shù)等

LARGEDISP:考慮幾何非線性

DISTLOAD:載荷類型

ELEMENTS:單元類型

END:參數(shù)選項(xiàng)結(jié)束

模型定義選項(xiàng)

CONNECTIVITY定義單元節(jié)點(diǎn)編號

COORDINATES定義節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)

GEOMETRY輸入單元截面積

ISOTROPIC定義材料常數(shù)

POINTLOAD定義節(jié)點(diǎn)集中載荷

FIXEDDISP定義邊界條件

ENDOPTION模型定義選項(xiàng)結(jié)束

歷程定義選項(xiàng)

CONTROL求解控制信息

AUTOLOAD載荷步長控制

POINTLOAD增量步載荷

CONTINUE歷程選項(xiàng)結(jié)束

對于彈塑性問題的求解，程序要求輸入歷程定義選項(xiàng)進(jìn)行增

量非線性分析。

輸入數(shù)據(jù)文件內(nèi)容如下:

titlejobl

S....MARCinputfileproducedbyMentat3.2

sizing10000004055110

elements3

processor111

$nolist

largedisp

allpoints

distloads001

setname3

end

solver

0000000

optimize9

connectivity

131672

232783

333894

4349105

53611127

63712138

73813149

839141510

9311161712

10312171813

11313181914

12314192015

16319242520

19323282924

20324293025

21326313227

22327323328

23328333429

24329343530

25331363732

26332373833

27333383934

28334394035

29336414237

30337424338

31338434439

32339444540

33341464742

34342474843

35343484944

36344495045

37346515247

38347525348

39348535449

40349545550

coordinates

355

10.00000-00.00000+00.00000+0

20.00000-02.50000-10.00000+0

30.00000-05.00000-10.00000+0

40,00000-07.50000-10.00000+0

50.00000-01.00000+00.00000+0

61.00000-00.00000+00.00000+0

71.00000-02.50000-10.00000+0

81.00000-05.00000-10.00000+0

91.00000-07.50000-10.00000+0

101.00000+01.00000+00.00000+0

112.000004-00.00000+00.00000+0

122.000004-02.50000-10.00000+0

132.000004-05.00000-10.00000+0

142.00000+07.50000-10.00000+0

152.000004-01.00000+00.00000+0

163.000004-00.00000+00.00000+0

173.000004-02.50000-10.00000+0

183.00000+05.00000-10.00000+0

193.000004-07.50000-10.00000+0

203.000004-01.00000+00.00000+0

214.00000+00.00000+00.00000+0

224.000004-02.50000-10.00000+0

234.00000+05.00000-10.00000+0

244.00000+07.50000-10.00000+0

254.00000+01.00000+00.00000+0

265.000004-00.00000+00.00000+0

275.00000+02.50000-10.00000+0

285.000004-05.00000-10.00000+0

295.000004-07.50000-10.00000+0

305.00000+01.00000+00.00000+0

316.000004-00.00000+00.00000+0

326.000004-02.50000-10.00000+0

336.00000+05.00000-10.00000+0

346.00000+07.50000-10.00000+0

356.000004-01.00000+00.00000+0

367.000004-00.00000+00.00000+0

377.000004-02.50000-10.00000+0

387.000004-05.00000-10.00000+0

397.00000+07.50000-10.00000+0

407.000004-01.00000+00.00000+0

418.000004-00.00000+00.00000+0

428.000004-02.50000-10.00000+0

438.000004-05.00000-10.00000+0

448.00000+07.50000-10.00000+0

458.000004-01.00000+00.00000+0

469.000004-00.00000+00.00000+0

479.000004-02.50000-10.00000+0

489.000004-05.00000-10.00000+0

499.00000+07.50000-10.00000+0

509.000004-01.00000+00.00000+0

511.000004-10.00000+00.00000+0

521.000004-12.50000-10.00000+0

531.00000>15,00000-10.00000+0

541.000004-17.50000-10.00000+0

551.00000+11.00000+00.00000+0

isotropic

Ivonmisesisotropic000Omateriall

3.00000+73.00000-17.33161-40.00000+02.00000+40.00000+00.00000+0

0.00000+0

1to40

workharddata

3010

2.0000000000+40.0000000000+0

2.5000000000+41.0900000000-1

3.0000000000+43.0500000000-1

geometry

1.00000+00.00000+01.00000+00.00000+00.00000+00.00000+0

1to40

fixeddisp

0.00000+0

1

1to5

0.00000+0

2

1

pointload

001

0.00000+00.00000+0

55

noprint

post

116171019200107

311

parameters

1.00000+01.00000+91.00000+21.00000+62.50000-15.00000-1

8.62500+02.00000+11.00000-41.0000-121.00000+01.00000-4

endoption

$................

$....startofloadcaseIcasel

titleIcasel

control

999991000010010

1.00000-10.00000+00.00000+00.00000+00.00000+00.00000+00.00000+0

0.00000+0

parameters

1.00000+01.00000+91.00000+21.00000+62.50000-15.00000-1

8.62500+02.00000+11.00000-41.0000-121.00000+01.00000-4

autoload

200

timestep

5.00000-2

pointload0

001

0.00000+0-8.00000+1

55

continue

$....endofloadcaseIcasel

$................

輸出結(jié)果

運(yùn)行結(jié)果有以下三種

?標(biāo)準(zhǔn)輸出（程序輸出，為.。仇文件）

.后處理輸出（為由mentat可讀的乜6或乜9文件）

.重起動輸出（為.t08文件）

對于標(biāo)準(zhǔn)輸出有以下內(nèi)容

1.MARC公司的標(biāo)記及程序版本

2.輸入數(shù)據(jù)的回應(yīng)及解釋

對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行檢查。如發(fā)現(xiàn)錯誤，便會在該行

數(shù)據(jù)前后指明。數(shù)據(jù)檢查后輸出對一些數(shù)據(jù)進(jìn)行的解

釋。

3.運(yùn)行信息

輸出分析的一些信息

a）整個模型上分布載荷及集中載荷的總和

b）奇異比

進(jìn)行線性方程組求解時，輸出的剛度矩陣性質(zhì)指

標(biāo)奇異比r能夠指示浮點(diǎn)運(yùn)算精度位數(shù)的降低程

度。MARC運(yùn)行于多種不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有

不同的版本，但一般有以下規(guī)律：

1>r>10-4解的精度在容許范圍

之內(nèi)

10-4〉r>10-8解的精度位數(shù)降低

10-8>r>10-14矩陣非正定

c)CPU時間

MARC在運(yùn)行中會輸出下列關(guān)鍵時刻已用的CPU

時間

STARTOFINCREMENT開始增量

STARTOFASSEMBLY開始剛度集成

STARTOFMATRIXSOLUTION開始矩陣求解

ENDOFMATRIXSOLUTION結(jié)束矩陣求解

4.分析結(jié)果的輸出

輸出增量分析結(jié)束時的元素信息（應(yīng)力、應(yīng)變等1節(jié)

點(diǎn)信息（位移、等效節(jié)點(diǎn)力、反力等\

a）單元信息

各類單元高斯點(diǎn)應(yīng)力、應(yīng)變輸出

?連續(xù)體單元

整體坐標(biāo)系下的應(yīng)力分量、主應(yīng)力、靜水壓

力、等效應(yīng)力

.殼單元

中面應(yīng)力、沿厚度方向上各積分點(diǎn)的應(yīng)力值

?梁單元

高斯點(diǎn)的軸向力、彎矩、扭矩

b）節(jié)點(diǎn)信息

?靜力分析

位移增量、總位移、級節(jié)點(diǎn)力、反力、殘余力

?動力分析

模態(tài)分析—固有頻率

動力響應(yīng)分析—總位移、速度、加速度、等

效節(jié)點(diǎn)力、反力、殘余力

?熱傳導(dǎo)分析

節(jié)點(diǎn)溫度

單元信息、節(jié)點(diǎn)信息的輸出可用PRINTCHOICE選項(xiàng)

進(jìn)行控制。

卜面通過懸臂梁受彎的分析，舉例說明MARC運(yùn)行的結(jié)果文

件.out的一般格式。

MM

+WW

MMMMMMMMMM

+WWWWWWWWWW

h/MMMMMMMMMMMMMM

MMM

+WWWWWWWWWWWV/WW

WWWW

MI7MMMMMMMMMMMMMMMM

MMMMMMMM

+WWWWWWWWWWWWWWWWW

WWWWWWWWW

MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

MMMMMMMMMMMM

+WWVi/WWWWWWWWWWWWWWWWW

WWWWWWWWWWWWW

MMIVMMMMMMMMMMMMMMMMM

MMMMMMMMMMM

+WWWWWWWWWWWWWWWWV7WW

WWWWWWWWWWWW

MMMMMMMMMMMMMMMMM

MMMMMM

+WWWWWWWWWWWWWWWWW

wwwwww

MMIVMMMMMMMM

MMMM

+WWWWWWWWWWW

WWWW

MMMMMMM

+WWWWWWW

MMM

+WWW

MMMMMMM

+WWWWWWW

MMIVMMMMMMMM

MMMM

+WWWWWWWWWWW

wwww

MMMMMMMMMMMMMMMMM

MMMMMM

+WWWWWWWWWWWWWWWWW

wwwwww

MMIVMMMMMMMMMMMMMMMMM

MMMMMMMMMMM

+WWWWWWWWWWWWWWWWWWW

WWWWwwwwwwww

MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

MMMMMMMMMMMM

+WWWWWWWWWWWWWWWWWV7WW

wwwwwwwwwwwww

MK/MMMMMMMMMMMMMMMM

MMMMMMMM

+WWWWWWWWWWWWWWWWW

wwwwwwwww

K/MMMMMMMMMMMMMM

MMM

+WWWWWWWWWWWWWW

WWWW

MMMMMMMMMM

+WWWWWWWWWW

MM

WW

MARC-PC<7-2-L<

(ciCOPYRIGHT1998MARCANALYSISRESEARCHCORPORATION,al

Irightsreserved

MARC-PCinputdata

page1

5101520253035404