ویژوال نسترن (visual nastran ) به عنوان یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای تحلیلی دینامیکی و استاتیکی مورد استفاده قرار میگیرد. کارهایی که با این نرم افزار قابل انجام است عبارتند از:
تحلیل استاتیکی، تحلیل اجزاء مرکب، تحلیل کمانش، تحلیل ارتهاش انتقال حرارتی و انجام کارهای رباتیک و انواع شبیه سازیهای دینامیکی و استاتیکی روی سازهها و مکانیزمها.
روش تحلیل مسائل این نرم افزار نیز به روش المان محدود انجام میگیرد و بیشتر به نتایج عملی نزدیک است تا به نتایج تئوری. که به عنوان یک مزیت بر آن محسوب میشود.این نرم افزار با نرم افزارهای solid works –matlab –mechanical نیز لینک میباشد که اغلب طراحی آن در محیط MDT انجام میگیرد و اگر در جایی نیاز به حل و برنامه نویسی پیچیده بود میتوان با 2 بار کلیک در روی مطلب مورد نظر مستقیم وارد محیط مطلب شد و پس از حل آن عدد بدست آمده را در محل خود در محیط نسترن قرار داد. البته لازم به ذکر است که برای لینک شدن این نرم افزار با مطلب و مکانیکال اول باید نرم افزارهای مکانیکال و مطلب از قبل نصب شده باشند تا هنگام نصب ویژوال نسترن ارتباط مورد نظر برقرار شود.
پس از نصب یک آیکون در محیط مکانیکال ظاهر خواهد شد که پس از طراحی هر قطعه ای و هر شکل پیچیده ای با کلیک روی این آیکون مستقیما تمام شکل به محیط Nastaran برده میشود که بقیه کارهای تحلیلی را در این محیط انجام داد. محیط نسترن دارای 6 بخش میباشد. قسمت نوار ابزار بالا که قسمت مربوط به آیکنهای اجرایی است. قسمت صفحه نمایش که برای دیدن تحلیلها و قطعات و مکانیزمها است و کارهای لازم در این محیط انجام میگیرد. در سمت چپ 3 پنجره دیده میشود که در زیر یکدیگر قرار گرفته اند. پنجره پایین قسمت Properties است که از این قسمت میتوان مشخصات جسم ار تغییر داد مثل ضریب هدایت گرمایی یا جنس و…. پنجره وسط Connection to روابط بین اجسام را از قبیل برخورد و… را نشان میدهد پنجره بالا اجسام و کلیه قطعات و قیدهایی که در محیط اجرایی است را نشان میدهد. در قسمت پایین صفحه اصلی آیکون Run و آیکونهای شروع به تحلیل میباشند که زمان شروع به تحلیل را نشان میدهند.
قسمت طراحی این نرم افزار بسیار محدود است که آنها را به اختصار توضیح میدهیم.
Box: برای کشیدن یک مکعب میباشد که پس از کلیک روی آیکون مورد نظر در صفحه شطرنجی ر محیط اجرایی یکبار کلیک کنید سپس آنرا کشیده و به اندازه سطح مورد نظر در بیاورید دوباره یکبار دیگر کلیک کنید و حال ارتفاع جسم را مشخص کنید که با کلیک سوم شکل ایجاد میگردد. برا ایجاد یک استوانه به همین ترتیب عمل میکنیم اول مرکز استوانه سپس شعاع آن و در نهایت ارتفاع را میدهیم. ایجاد کره و شکلهای نا منظم نیز به همین ترتیب میباشد. باید دقت شود که در ایجاد شکلهای نامنظم باید ابتدا و انتهای سطح به هم وصل شوند تا ارتفاع قابل دسترسی باشد.
در قسمت Sketch علاوه بر آیکنهای طراحی (که در بالا توضیح داده شده) شامل آیکنهای گشت ور، بار گسترده و بار متمرکز و تکیه گاه نیز میباشد. طریقه استفاده از این آیکنها بدین صورت است که اول بعد از ایجاد شکل، بار مورد نظر را انتخاب کرده و روی شکل کلیک میکنیم لازم به ذکر است که وقتی مکان نما را بر روی شکل حرکت میدهیم و قسمتی از شکل که تغییر رنگ داد اگر روی آن سطح کلیک کنیم بار مورد نظر روی آن سطح قرار خواهد گرفت حال اگر دوباره روی بار اعمال شده در روی جسم دو بار کلیک کنیم جدولی باز میشود که میتوانیم مقدار و جهت اعمال آنرا تغییر دهیم.
حال Tool box view را توضیح میدهیم. به ترتیب از سمت چپ اولین آیکن با نام Pan برای جابه جا کردن جسم بکار میرود. آیکن دوم Toom برای بزرگ و کوچک کردن جسم بکار میرود. سومین آیکن Rotate Around میباشد که برای چرخاندن جسم بکار میرود. البته با فشردن و نگه داشتن کلید وسط موس نیز این عمل انجام میگیرد. آیکن بعدی Box Zoom است که برای بزرگ نمایی قسمت کوچکی از جسم بکار میرود.
View All برای نمایش کلی جسم در صفحه بکار میرود و Display Sectting و Simulation Setting جدولی را باز میکند که در حقیقت مرکز تنظیمات ویژوال نسترن میباشد. که اگر آنها را انتخاب کنیم در کادر باز شده در سمت چپ اگر روی گزینه Units کلیک کنیم میتوان تنظیمات مربوط به واحدهایی از قبیل فشار، انرژی، جابه جایی، فرکانس و… را انجام داد. که بعد از انجام تغییرات لازم در این قسمت روی گزینه Save asuser Defult کلیک کنید تا کلیه تغییرات ذخیره گردد.
اگر روی جسم دوبار کلیک کنیم جدول Properties of body باز میشود که در جدول باز شده و در قسمت Appearance میتوان نام قطعه، رنگ، مرکز جرم جسم را مشاهده کرد و گزینه Track برای نشان دادن مسیر حرکت مرکز جرم بکار میرود و گزینه Translacent برای نمایش جسم بصورت نیمه شفاف استفاده میشود.
قسمت بعدی در کادر Properties of body، Pos میباشد که برای تغییر موقعیت مرکز جرم جسم نسبت به محور مختصات مطلق میباشد البته با تغییر RX، RY، RZ دوران حول محور مختصات خود جسم را نشان میدهد.
Vel برای دادن مقادیر سرعت در جهت z,y,x و دوران حول محورهای مختصات خود جسم (WZ,WY,WX ) میباشد که واحد سرعت و سرعت زاویه ای را میتوان از Display Setting به Unit عوض کرد.
قسمت Material: برا تغییر دادن جنس جسم با کلیک کردن روی Edit میتوان تغییرات لازم را انجام داد و همچنین میتوان جرم جسم و حجم و ضریب اصطکاک و ضریب ارتجاعی جسم را نیز عوض کرد. قسمت Box برای تغییر دادن ابعاد جسم استفاده میشود. FEA برای تغییر دادن اندازه مش بندی استفاده میشود که با کلیک در کنار Reline based … قسمتهای حساس جسم را هنگام تحلیل کردن با اندازه مشهای کوچکتر انجام میدهد.
با کلیک راست روی شکل جدولی باز میشود که اگر روی fix کلیک کنیم جسم در محل خود ثابت خواهد شد و حرکت نخواهد کرد.
برای دیدن نماهای مختلف شکل میتوان از روی کیبورد با کلیدهای زیر کار کرد. کلید I برای دیدن نمای ایزومتریک و کلیدT برای دیدن از بالا (Top ) و L برای دیدن از چپ (Left ) و B برای دیدن از پشت (Back ) و V برای دیدن کل جسم (View all ) میباشد. با S میتوان نمای جدید تعریف کرد و با S نمای جدید را دید.
برای تعریف برخورد بین چند جسم به یکدیگر اول کلید Ctrl سمت راست نگه داشته سپس چند جسم را که میخواهیم برخورد بین آنها صورت بگیرد را انتخاب میکنیم سپس در قسمت بالا از منوی Object روی Collide کلیک میکنیم و برای برداشتن این برخوردها از گزینه زیری Collide یعنی Penetrant و Panatration استفاده میکنیم. برای دیدن نمودارهای سرعت، شتاب و سرعت زاویه ای و موهفتم خطی و… از منوی Insert Meter استفاده میکنیم. بدین صورت که اول باید جسم را انتخاب کرد سپس نمودار مورد نظر را از مسیر گفته شده انتخاب میکنیم نمودار رسم میشود ولی برای دیدن اعداد و ارقام دیجیتالی و عددی روی نمودار راست کلیک میکنیم و Digital را انتخاب میکنیم اعداد و ارقام بصورت عددی نشان داده میشود. برا ی ایجاد قیدهای مختلف و متنوع از Toolbar Edit Create Constrain استفاده میکنیم بدین ترتیب که: اول روی شکل یک Coord قرار میدهیم سپس از قسمت Constraint Revolute Motor را انتخاب میکنیم. در هنگام Run کردن جسم با سرعت زاویه ای موتور شروع به حرکت میکند که اگر روی موتور 2 بار کلیک کنیم میتوان سرعت چرخش را نیز تغییر داد.
کلیدهای پایین صفحه نمایش برای Run کردن، دیدن زمان سپری شده و Fromهای انجام شده میباشد.