MSC 系列软件发展历程

MSC Software是全球领先的工程仿真软件开发商，其发展历程贯穿了多个关键技术与收购节点。1963年，MSC推出其标志性产品Nastran，该软件最初由NASA支持开发，成为结构有限元分析领域的行业标准。此后，MSC通过自主研发与并购持续扩展产品线：1989年推出多物理场仿真软件Dytran，1990年发布动力学分析软件ADAMS，1999年推出疲劳分析工具MSC Fatigue，2002年新增复合材料分析软件Digimat，2011年推出云端仿真平台Apex，2014年整合声学仿真软件Actran，逐步构建了覆盖多学科的高端仿真生态。

另一重要分支是Marc公司的技术整合。Marc公司成立于1967年，专注于非线性有限元分析软件的开发，其核心产品Marc于1976年推出。1999年，MSC正式收购Marc公司，并将该软件更名为MSC Marc，显著增强了其在复杂非线性仿真领域的能力。此后，MSC通过多次技术迭代，使Marc成为材料大变形、接触分析等场景的核心工具。

2017年是MSC发展的转折点，全球领先的数字解决方案供应商海克斯康完成对MSC的收购，进一步推动其仿真技术与工业物联网的深度融合。这一系列技术积累与战略并购，使MSC Software从单一的结构分析工具，逐步发展为涵盖结构、流体、声学、多体动力学等领域的全栈仿真平台，持续引领全球工程仿真技术的创新与应用。

MSC Nastran 多学科FEA解决方案

MSC Nastran是一款业界领先的多学科结构分析软件，被广泛应用于航空、汽车、电子等众多行业中。MSC Nastran不仅支持线性和非线性分析，还能处理动态、热力学、声学及疲劳强度等多种物理场的问题。其高性能计算能力能够使产品在生命周期的各个阶段，从早期设计到优化现有产品性能，高效地进行虚拟开发和问题解决。MSC Nastran的独特之处在于它提供了一个集成平台，用户无需依赖多个供应商提供的解决方案即可完成复杂的结构分析任务。

MSC Nastran软件包括嵌入式疲劳技术，能够快速评估产品的使用寿命，并通过高级复合材料行为分析等功能，帮助用户深入了解材料特性。此外，软件还提供了诸如超单元技术和多模型优化等高级功能，极大地提高了大装配模型分析效率，并允许跨学科模型的同时优化。MSC Nastran不仅限于传统的结构分析，具备有强大的优化功能，可以显著提升产品设计的质量与创新性。

Marc 全球非线性有限元软件行业的领导者

MSC Marc是一款先进的通用非线性有限元分析软件，适用于工程设计与制造应用中的复杂问题解决，包括静力、动力和多物理场耦合问题的仿真。其核心优势在于采用强健的非线性算法和多物理场耦合分析功能，支持从加工制造到失效分析的产品生命周期全过程模拟。MSC Marc提供了丰富的金属和非金属材料本构模型库及多种单元类型，满足结构、热、流体等分析需求。此外，它还具备自动网格重划分、并行处理以及集成的前后处理用户界面，极大地提升了模拟效率和便捷性。通过精确的接触分析、失效和损伤研究，MSC Marc帮助工程师们有效地应对复杂的工程挑战。

Adams 多体动力学仿真

Adams是一款广泛使用的多体动力学软件，被誉为黄金标准工具，专用以研究运动部件的动力学及机械系统内载荷和力的分布。它使得产品制造商能够在设计初期就了解系统的性能，避免了在设计后期才发现问题而导致的高成本返工和设计变更。通过支持早期系统级验证，Adams提升了工程效率，降低了产品开发成本，并允许跨学科间的复杂交互评估，包括运动、结构、驱动与控制，从而优化产品性能、安全性和舒适性。相比传统的有限元分析（FEA）软件，Adams利用其高效的多体动力学求解技术，大幅缩短了非线性动力学问题的求解时间。此外，它提供的仿真结果能够实时观察，即便计算未完成也可继续设计优化，实现更精确的载荷分析和系统性能提升。通过定义变量、约束和目标，Adams能自动进行设计迭代，确保系统性能达到最优。

Digimat 多尺度的材料与结构建模平台

Digimat作为多尺度复合材料非线性材料本构预测和材料建模的软件包，能够精准模拟复合材料的性能，增强设计师对复合材料产品的信心，并允许其发挥最大潜力。Digimat不仅与现有的有限元仿真软件良好集成，还能连接整个价值链，包括材料供应商、一级供应商和原始设备制造商。Digimat支持研究和预测多种复合材料混合性能、设计高性能部件、最小化重量成本及上市时间、改进结构分析以及减少材料测试。此外，Digimat填补了制造工艺与性能间的缺口，使工程师能够在微观和宏观尺度上分析复合材料，预测并计算其力学、热学和电学性能，广泛应用于后续的有限元分析中。

Dytran非线性瞬态动力学和瞬态流固耦合问题的数值仿真工具

Dytran是一款专为模拟短暂且极度非线性的物理过程设计的显式有限元分析（FEA）软件，适用于冲击、碰撞、爆炸等极端条件下的仿真。它通过提供有限元法、有限体积法及流固耦合分析功能，使得对复杂问题的高度精确仿真成为可能。Dytran利用流固耦合算法，在单次仿真中同时处理结构部件与流体或处于流态的材料之间的相互作用，特别适合解决涉及大变形的问题。其特色包括：采用显式计算和并行求解技术进行高效的结构瞬态分析；支持多种非线性材料本构关系以模拟不同材料的响应与失效；具备模拟零部件间相互作用及侵蚀现象的接触分析能力。此外，Dytran还集成了拉格朗日和欧拉求解器来实现流固耦合，以及利用先进的数值计算方法和高性能硬件提升运算效率。这使得工程师可以研究产品在实际使用环境中的结构完整性，确保产品的安全性、可靠性和满足常规要求。

CAEfatigue 一体化疲劳设计软件

CAEfatigue是一款专为解决静态和动态问题设计的高级随机响应和疲劳寿命计算分析工具，特别适用于需要进行数百万次重复加载循环测试的产品开发。它克服了传统测试方法昂贵、耗时以及不实用的问题，使耐久工程师能够快速准确地预测产品在任何时间相关或频率相关载荷条件下的使用寿命。该软件不仅支持位移、速度、加速度、力的随机响应计算，还能够检测“异响”状态，并提供从一个模型区域到另一个的载荷转移功能，甚至可以简化代理负载功能，对于测试零件非常有用。技术特点方面，CAEfatigue采用了先进的“运行总和技术”，确保处理时间短且不受分析模型大小限制。它可以处理任意数量的频域随机载荷（包括确定性载荷），执行准静态、完全瞬态及时域中的模态参与因子与模态应力组合瞬态分析。此外，它支持高周疲劳和低周疲劳分析，允许在同一分析中同时使用应力寿命（S-N）和应变寿命（e-N）材料数据。其包含的时间信号生成和转换工具集使得用户可以从现有的RPC或CSV文件生成基于时间的加载，并提供了可修改的全面材料数据库，以适应不同的工程需求。总之，CAEfatigue通过统一的环境和用户友好的界面，显著提升了产品设计过程中的效率和可靠性。

Actran 声学仿真软件

Actran是一款专业的声学软件，专注于解决声学、振动声学及气动声学问题，广泛应用于汽车、航空航天和消费品制造行业。它提供丰富的材料模型库、完整的单元库（包括无限单元）、高效的大型问题解决方案以及可高度定制的用户友好GUI。Actran模块化的设计允许根据具体应用需求灵活部署。其基础模块——Actran声学，不仅是独立工具，也是进一步使用高级模块如振动声学、气动声学和TM模块的前提。此模块功能强大，支持标准与对流声学模拟、声学模态提取、空腔声场分析（采用模态或物理方法）、通过阻抗边界条件模拟吸收壁面（多孔材料模型）、声辐射分析、复杂系统（如管道、进排气管）中的声音传播分析，并能结合多数有限元结构求解器的结果进行声辐射分析。Actran为工程师提供了深入理解并优化设计声学性能的强大能力。

Apex CAE仿真平台

MSC Apex 是一款多语言支持（中文、英文、日文、法文和德文）的高效计算机辅助工程（CAE）软件，以其用户友好的界面和操作流程著称。它通过提供丰富的学习资源如教程、视频文件等，极大地提高了工作效率。软件主要基于鼠标操作，简化了模型的创建与编辑过程，特别是其智能网格自适应更新功能，使得几何模型修改后的网格能自动调整，增强了使用的便捷性。

MSC Apex Modeler 提供了直接的CAE建模和网格划分解决方案，具备CAD清理、智能化几何修改、快速网格划分等功能，并集成了直观的用户界面用于分析准备检查。而MSC Apex Structures 则是一个集成的有限元求解模块，支持线性结构分析，包括静态分析、屈曲分析、正则模态分析及频率响应分析等，凭借其衍生架构技术实现交互式和增量式分析。此外，结果探索工具能够依据模态贡献来探索和开发结构振动控制的设计方案，无需进行额外的模型修改或重新分析，从而有效改善结构的振动特性。

Adams+Marc多体动力学与非线性耦合领先的解决方案

Adams+Marc 是集成多体动力学（MBD）与高级非线性耦合分析的前沿解决方案，特别适合于复杂工程系统的仿真。Adams提供了强大的多体动力学平台，能够模拟机械系统的运动学和动力学行为，而Marc则以其卓越的非线性有限元分析能力著称，能够处理复杂的材料、几何以及接触非线性问题。二者结合可实现对包括柔性体和刚性体在内的整个系统进行精确建模，实现从部件到系统的全方位性能评估。该集成解决方案加速了产品开发过程，减少了物理原型的需求，并提高了设计质量和创新能力。通过Adams+Marc，用户能够探索更多设计可能性，同时确保产品的可靠性和性能达到最高标准。

Nastran+Adams+Fatigue结构-多体动力学-疲劳一体化仿真方案

一体化仿真方案结合Nastran、Adams和Fatigue软件，提供了显著的优点。首先，它实现了从结构分析到多体动力学直至疲劳评估的无缝集成，大大提高了仿真精度与可靠性。其次，通过在设计早期阶段识别潜在问题，减少了物理原型的需求，从而降低了成本并缩短了产品开发周期。此外，该方案支持复杂系统动态行为及其长期耐用性的深入理解，有助于优化设计方案，提高产品质量和使用寿命。跨学科的数据交流和迭代改进变得更为简便，为创新设计提供强有力的支持。

Nastran/Marc+Digimat 多尺度复合材料建模与结构分析方案

Digimat与Nastran/Marc的联合应用在解决复合材料结构分析问题方面展现了显著的优势。该联合应用下能够精确模拟复合材料的微观结构和宏观性能，并可以深入了解不同尺度下的材料行为，包括纤维和基体之间的相互作用、界面特性以及损伤演化过程。对于复杂的非线性问题，如大变形、接触问题、裂纹扩展等，Marc提供了强大的求解能力，而Digimat则确保了输入材料模型的准确性。此外，二者结合还能有效处理多物理场耦合问题，比如热-机械耦合或电-机械耦合，这对于开发多功能复合材料至关重要。其优势还包括缩短产品开发周期，通过减少对昂贵且耗时的物理实验的依赖来降低成本。同时，它支持创新设计，允许探索更多可能性而不受限于传统试错方法，不仅提高了产品的可靠性和性能，还加速了新技术从概念到市场的转化过程。能够为设计和分析提供一站式的解决方案，推动工程领域的进步。