第1章 Marc/Mentat简介 1
1.1 MSC公司与Marc 1
1.2 Marc程序结构框架 3
1.2.1 Mentat与Marc的关系 3
1.2.2 Marc一般分析流程 4
1.3 Marc新增功能的亮点 6
1.3.1 Mentat 2015及其近年来的新功能 7
1.3.2 Marc 2015及其近年来的新功能 17
1.4 Marc 2015的帮助文档 34
1.5 Marc 2015安装 36
第2章 Marc Mentat 2015图形用户界面和操作 42
2.1 概述 42
2.2 启动图形用户界面（Mentat GUI） 42
2.3 Mentat 2015图形交互界面的布局和组成 44
2.3.1 新界面风格与经典界面的异同 44
2.3.2 中文界面介绍 45
2.3.3 Mentat 2015常用功能图标介绍 46
2.3.4 Mentat 2015主菜单介绍 47
2.3.5 模型浏览器介绍 47
2.4 File下拉菜单 52
2.5 Select下拉菜单 54
2.5.1 Selection Control——选取控制 54
2.5.2 Set Control——集合控制 58
2.6 View下拉菜单 59
2.7 Tools下拉菜单 60
2.7.1 Procedures 60
2.7.2 Python 61
2.7.3 Net Modules 61
2.7.4 Parameters 62
2.7.5 Aliases 62
2.7.6 Annotations 62
2.7.7 Generalized XY Plot 62
2.7.8 Animation 63
2.7.9 Rendering 63
2.7.10 Edit File 64
2.7.11 List Directory 64
2.7.12 System Command 64
2.7.13 System Shell 64
2.7.14 Distance 64
2.7.15 Angle 64
2.7.16 Calculations 64
2.7.17 Calculate 65
2.7.18 Sample Element 65
2.7.19 Program Settings 65
2.7.20 Menu Font 65
2.7.21 Window/ Popup Settings 65
2.8 Window下拉菜单 65
2.9 Help下拉菜单 67
2.10 辅助功能图标 68
2.11 Mentat的常用快捷方式 69
第3章 Marc Mentat几何建模与网格生成 70
3.1 概述 70
3.1.1 与有限元分析相关的常用词 70
3.1.2 与几何实体相关的常用词 70
3.2 几何模型导入 71
3.2.1 MentatCAD接口功能的历史回顾 71
3.2.2 Mentat最新CAD接口功能——General CAD as Solids 72
3.2.3 CAD模型的特征识别和特征编辑 78
3.3 Mentat中几何建模和生成网格 81
3.3.1 格栅的使用 82
3.3.2 Geometry（几何要素的生成和编辑） 83
3.3.3 Mesh（生成网格） 86
3.3.4 模型长度单位设置 88
3.4 Pre-Automesh：自动分网预处理 90
3.4.1 Check/Repair Geometry： 几何检查/修复 90
3.4.2 Curve Divisions（设置种子点） 93
3.4.3 Solid Mesh Seed：实体网格种子点 95
3.5 Automesh：自动分网 96
3.5.1 Curves：曲线分网 96
3.5.2 Planar：平面实体分网 97
3.5.3 Surface曲面网格划分 99
3.5.4 Volumes：全新实体网格划分 100
3.5.5 二维加强筋（Rebar）单元 107
3.5.6 Tools 107
3.6 转换法生成网格 109
3.7 Operations：几何和网格处理 110
3.7.1 Attach：关联/附着 110
3.7.2 Change Class：单元几何拓扑种类更改 111
3.7.3 Check：单元检查 112
3.7.4 Convert：转换 112
3.7.5 Defeature：特征删除 112
3.7.6 Duplicate：复制 112
3.7.7 Expand：扩展 112
3.7.8 Intersect：相交 113
3.7.9 Move：移动 113
3.7.10 Relax：松弛 114
3.7.11 Revolve：旋转 114
3.7.12 Solids：实体的操作 115
3.7.13 Stretch 115
3.7.14 Subdivide：网格加密 115
3.7.15 Sweep：清理 116
3.7.16 Symmetry：对称 116
3.8 网格自动划分例题 116
3.8.1 一维网格自动划分例题 117
3.8.2 二维网格自动划分例题 121
3.8.3 几何实体自动分网 123
第4章 材料非线性分析 131
4.1 综述 131
4.2 弹塑性分析 132
4.2.1 概述 132
4.2.2 利用Marc/Mentat进行弹塑性分析 132
4.2.3 例题：带孔壁架的弹塑性分析 133
4.2.4 Marc新增各向异性塑性材料模型介绍 134
4.3 橡胶材料特性的分析 137
4.3.1 概述 137
4.3.2 Marc中的超弹性材料本构模型 138
4.3.3 用Marc程序进行弹性体材料分析 141
4.3.4 例题：弹性橡胶拱的力与位移响应分析 141
4.3.5 Marc中新增超弹性材料模型 142
4.3.6 包含Payne效应的分析例题 156
4.3.7 材料试验曲线拟合概述 168
4.3.8 采用Marc进行试验曲线拟合 169
4.3.9 例题：橡胶材料的试验曲线拟合 172
第5章 接触分析 180
5.1 综述 180
5.1.1 接触问题的数学描述方法和数值计算方法 180
5.1.2 Marc软件进行接触探测及分析的方法 181
5.1.3 Marc软件接触算法基本流程 184
5.2 接触体的定义和运动描述 186
5.2.1 变形体的定义——Meshed （Deformable） 186
5.2.2 刚体的定义——Geometric/Geometric （With Nodes） 190
5.2.3 允许传热分析的刚体的定义——Meshed （Rigid） 191
5.2.4 刚体运动控制——Body Control 191
5.2.5 接触体定义技巧 194
5.3 模拟摩擦 195
5.3.1 滑动库仑摩擦模型 195
5.3.2 剪切摩擦 197
5.3.3 粘-滑摩擦模型 197
5.3.4 双线性摩擦模型 198
5.3.5 各向异性摩擦定义 199
5.3.6 其他摩擦模型 200
5.4 接触关系——Contact Interactions 200
5.4.1 粘接接触参数设置 203
5.4.2 接触参数设置 205
5.5 接触表——Contact Table 209
5.5.1 接触表的定义 210
5.5.2 Detection Method——接触检查顺序 214
5.5.3 接触表参数设置 215
5.5.4 接触区域——Contact Area 221
5.6 套管接触或管内梁接触 222
5.7 板料成形拉延筋拉延阻力的有限元预测 227
第6章 Marc/Mentat结果输出 240
6.1 概述 240
6.2 Job Results计算结果 240
6.2.1 Job Results菜单 240
6.2.2 后处理文件（.t16/.t19）的打开 253
6.3 Model Plot 254
6.3.1 Deformed Shape——变形形状 254
6.3.2 Scalar Plot——标量显示 256
6.3.3 其他的显示 256
6.4 Path Plot——路径上的结果显示 257
6.5 History Plot——变量历程图 257
6.6 有限元结果类型 258
6.6.1 应力（Stress，代码11-16/311） 258
6.6.2 柯西应力（Cauchry Stress，代码41-46/341） 259
6.6.3 特定坐标系应力（Stress in Preferred System，代码111-116/391） 259
6.6.4 整体应力（Global Stress，代码411） 259
6.6.5 缺省应力（Default Stress） 259
6.6.6 Tresca等效应力（Tresca Intensity） 259
6.6.7 法向应力（Normal Stress） 259
6.6.8 剪应力（Shear Stress） 259
6.6.9 平均法向强度（Mean Normal Intensity） 260
6.6.10 等效应力/等效von Mises应力（代码17） 260
6.6.11 等效应力/屈服应力（Equivalent Stress/Yield Stress，代码59） 260
6.6.12 等效应力/与温度相关的屈服应力（Equivalent Stress/Yield Stress@Cur.Temp，代码59） 260
6.6.13 等效塑性应变 260
6.6.14 主应力输出 261
6.7 Out文件结果输出 262
6.7.1 单元应力、应变 262
6.7.2 反作用力 263
6.7.3 连续单元节点力输出 264
6.7.4 特征值的文件输出结果 264
6.7.5 接触分析输出 265
6.7.6 迭代求解器迭代输出 266
6.8 后处理的抓图和动画功能 267
6.8.1 图片的存储 267
6.8.2 创建动画文件 269
6.8.3 切片平面 270
6.8.4 总体变量 272
第7章 网格自适应（Local Adaptivity）与重划分（Global Remesh） 274
7.1 综述 274
7.2 局部网格自适应 275
7.2.1 局部网格自适应误差准则 275
7.2.2 局部网格自适应的相关技术处理 280
7.2.3 网格自适应实例 281
7.3 全局网格重划分（Global Remeshing） 288
7.3.1 全局网格重分定义相关菜单和操作 291
7.3.2 全局网格重分准则定义 293
7.3.3 网格重划分网格密度控制和设置 295
7.3.4 二维网格重划分例题 303
7.3.5 三维网格重划分实例 314
第8章 断裂力学问题的Marc解决方案 325
8.1 综述 325
8.2 Marc进行失效分析 325
8.2.1 最大应力失效准则（MAXIMUM STRESS） 326
8.2.2 最大应变准则（MAXIMUM STRAIN） 327
8.2.3 HOFFMAN、 HILL、蔡-吴（TSAI-WU） 328
8.2.4 PUCK失效准则 329
8.2.5 HASHIN、 HASHIN TAPE、HASHIN FABRIC 329
8.2.6 应变不变量失效准则（STRAIN INVRAIANT） 329
8.2.7 渐进失效分析（Progressive Failure Analysis） 331
8.3 断裂力学理论及有限元实现 331
8.3.1 裂纹类型 331
8.3.2 裂纹的位置 332
8.3.3 断裂力学的有限元分析方法 333
8.3.4 利用Marc进行断裂力学分析 335
8.4 Marc中的虚拟裂纹闭合技术（VCCT） 336
8.4.1 虚拟裂纹闭合技术介绍 336
8.4.2 初始裂纹创建（Crack Initiator） 343
8.5 Marc进行脱层分析及粘接区域建模 344
8.5.1 Marc进行脱层分析 344
8.5.2 Marc中的粘接区域建模 347
8.6 J积分分析例题 350
8.7 裂纹扩展分析例题 354
8.7.1 带筋结构的裂纹扩展分析例题 354
8.7.2 初始裂纹创建 364
8.7.3 高周疲劳下的裂纹扩展 371
8.8 粘接结构分析例题（interface） 380
第9章 Marc-Adams联合仿真 391
9.1 Adams-Marc联合仿真综述 391
9.2 Adams-Marc联合仿真方法和步骤 394
9.2.1 Adams模型的考虑 397
9.2.2 联合仿真的图形界面 398
9.2.3 开始联合仿真 400
9.3 Adams-Marc联合仿真实例 402
参考文献 408