Marc 2015
Пресс-релиз
 
Пресс-релизы
за год:

Новая версия Marc 2015

Корпорация MSC Software объявляет о выпуске новой версии Marc 2015.

Marc – конечно-элементная система для комплексного нелинейного анализа конструкций, решения сложных задач термо-прочности, электро- и магнитостатики, а так же для моделирования технологических процессов.

Версия Marc 2015 представляет очередной этап развития этой системы. Новые возможности появились как в пре- пост процессоре Mentat, так и в самом решателе Marc.

1. Геометрическое моделирование и лицензирование доступа к CAD системам

Версия Mentat 2015 использует ядро Parasolid для хранения и редактирования геометрических примитивов. Этот формат добавляется к традиционным возможностям пакета, в котором использовалось NURBS представление этих примитивов.

Модуль геометрического моделирования в настоящий момент имеет два варианта: Первый вариант: Mentat Parasolid CAD позволяет создавать новые объёмные тела и проводить манипуляции с существующими телами. Второй вариант Mentat Parasolid Solid Modeling позволяет создавать и редактировать объёмные тела, включая операции «лечения» геометрии, булевы операции и операции удаления особенностей, таких как отверстия, фаски и скругления.

2. Граничные условия на геометрические тела

Mentat 2015 даёт возможность прикладывать нагрузки и граничные условия (а так же начальные условия) напрямую на геометрические тела (включая 1D, 2D и 3D). При этом используется ядро Parasolid.

3. Работа с файлами

В Mentat 2015, каждое окно по работе с файлами (которое используется для открытия и сохранения файлов моделей Mentat, открытия файлов результатов расчета в Marc, импорта CAD файлов, и т.д.) сохраняет свою собственную историю, то есть путь в последнюю рабочую директорию.

4. Клавиши быстрого вызова команд

Для увеличения эффективности работы, в Mentat, добавлены настраиваемые клавиши быстрого доступа к командам.

5. Секущие плоскости

В Mentat 2015 добавлен новый мощный инструмент по работе с секущими плоскостями. Этот инструментарий позволяет легко задавать такие плоскости для того что бы пользователь мог заглянуть внутрь трёхмерных моделей.

6. Перетаскивание мышью (технология drag и drop)

В дерево модели добавлена возможность по перетаскиванию мышью различных элементов этого дерева.

7. Новые модели материалов

В Marc 2015 реализованы новые возможности по моделированию сложного поведения различных материалов.

  • a. Анизотропная пластичность

    Была расширена поддержка моделей анизотропной пластичности для металлов. В дополнении к моделям Хилла (Hill (1948)) и Барлата (Barlat (1991)) добавлены две новые модели Барлата - Barlat Yld2004-13p и Yld2004-18p. Эти модели предназначены для полного трёхмерного напряжённого состояния. Более подробно эти модели описаны в томе A документации. В первую очередь эти модели материала предназначены для моделирования производственных процессов, в частности поведения материала после прокатки, которая стала причиной появления анизотропии. Модель Ydl2004-18p требует задания 18 констант материала, модель Ydl2004-13p требует задания 13 констант материала.

    Для демонстрации этих моделей в том E документации добавлен пример 8.70 - “Ear Profiles for a Cup Drawing Simulation”.

  • b. Отжиг

    Добавлен новый метод для моделирования процесса отжига для металлов. Процесс отжига запускается при превышении температуры в элементе заданной для материала температуры отжига. Такой метод позволяет моделировать рекристаллизацию в любой момент времени, при достижении соответствующей температуры. Данное поведение материала часто проявляется во время сварки и других процессах, проходящих при высоких температурах.

    Эквивалентные пластические деформации могут быть полностью обнулены или же установлены как заданный процент от текущего значения.

  • c. Эффект Пейна (Payne Effect) при моделировании частотно зависимого поведения материала

    В версии Marc 2013, частотно зависимые свойства материала можно было задать для всех изотропных гиперупругих моделей материалов путем включения вязкоупругих свойств материала при выполнении гармонического анализа. Решение задачи частотного отклика было всегда чисто линейным возмущением относительно состояния статического равновесного. Динамические свойства вязкоупругого материала, в основном, характеризуется его модулем сохранения и модулем потерь. В Marc 2013 учитывались эффекты влияния частоты, температуры и начальных статических деформаций на значения этих модулей. Однако, резины с заполнением, в отличие от незаполненных натуральных резин, показывают выраженное влияние амплитуды вибрации на модули сохранения и потерь. То есть амплитуда колебаний оказывает существенное влияние на жесткость и демпфирующие свойства материала. Этот эффект известен как эффект Пейна или эффект Флетчера-Гента. Обычно значение модуля сохранения является более высоким при низкой амплитуде колебаний и уменьшается с увеличением амплитуды, стремясь к некой асимптоте. Модуль же потерь обычно достигает максимума при некоторых средних значениях амплитуды.

    В версии Marc 2015 представлено несколько моделей материала реализующих данный эффект. Эти модели основаны на реологических моделях использующих пружины, амортизаторы и элементы трения/скольжения, которые дают феноменологическое описание эффекта Пейна без детального учета процессов, которые могут иметь место в материале на микроуровне.

  • d. Нелинейная упругость с остаточными деформациями

    Большое количество материалов, которые моделируются как нелинейно упругие, по факту демонстрируют наличие остаточных деформаций при снятии нагрузки. Термопластики, широко используемые в автомобильной промышленности, как правило, попадают в этот класс материалов. Для лучшего описания поведения таких материалов в Marc 2015 были добавлены новые модели материалов (Multi-Network или Parallel Rheological Framework).

    Поведение этих материалов считается изотропным. Задача состоит в том, чтобы иметь возможность моделировать поведение термопластиков и угленаполненных резин.

    Эту модель можно считать обобщённой моделью Максвелла, которая содержит упругий элемент, называемый Первичная Сеть и набор вязкоупругих элементов и/или набор упруго-пластических элементов, которые обозначаются в качестве вторичных сетей, как изображено выше.

    Для демонстрации этих моделей в том E документации добавлены примеры 8.118 и 8.125.

8. Когезионный контакт

Во многих задачах, нам с численной точки зрения необходимо склеить между собой различные детали. Это фактически означает отсутствие в склеенной части относительных перемещений в нормальном или касательном направлении. В реальности, эти детали соединены между собой при помощи либо дискретных соединений, таких как заклепки или болты, точечная или шовная сварка либо склеены между собой. Напрямую моделировать такие соединения слишком затратно, поэтому для таких задач часто используют Клеевой контакт. Этот метод очень простой в использовании, но он дает жесткое соединение, что приводит к завышению жесткости всей конструкции. Чтобы компенсировать это нежелательное поведение, вместо ввода нестандартного значения штрафного фактора для алгоритма контакта сегмент-по-сегменту в версии Marc 2015 реализован Когезионный контакт. Этот алгоритм даёт возможность пользователю задавать отдельную жесткость в нормальном и касательном направлениях. Эти значения могут задаваться в табличном виде. Алгоритм работает только для контакта сегмент-по-сегменту.

Для демонстрации этой возможности в том E документации добавлен пример 8.107 с использованием опции CWELD и пример 8.124 с использованием Когезионного контакта.

9. Новая технология для конечных элементов, работающих на изгиб

В Marc 2015 добавлено новое семейство элементов, которые просты в использовании, и имеют улучшенные характеристики при работе на изгиб (сдвиг) по сравнению с существующими треугольными и тетраэдральными элементами низкого порядка. Новые элементы могут быть использованы для моделирования поведения почти несжимаемых или полностью несжимаемых материалов.

Обработка результатов для этих элементов возможна только в Marc 2015 и будущих релизах.

Дополнительный узел располагается в центре элемента. Если узел не задан то, он будет сгенерирован автоматически.

Общеизвестно, что традиционные треугольные и тетраэдральные элементы первого порядка не обеспечивают достаточной точности при изгибе и удовлетворении условий несжимаемости. Для решения проблемы связанной с моделированием несжимаемости, более десяти лет назад были добавлены элементы типа от 155 до 157. Однако, для точного моделирования работы на сдвиг требуется достаточно много таких элементов. Чтобы избежать запирания по объёму и улучшить работу при сдвигу, были добавлены новые элементы с расширенной интерполяционной функцией, которая включает сглаживание деформаций по всем границам элемента.

10. Автоматическое глобальное перестроение КЭ сетки

В Marc 2015 введены две новые возможности для автоматического глобального перестроения КЭ сетки. Первая возможность позволяет улучшить или сохранить геометрическое представление тела, на котором перестраивается сетка. Вторая возможность используется вместе при автоматическом росте трещины. В этом случае в районе вершины трещины создается сетка специальной формы.

11. Контактная сварка

Связанный Электрический (Джоулево тепло)-Тепловой-Структурный анализ, был усовершенствован в области большего контроля при приложении граничных условий. В текущей версии можно задать ток на контрольный узел абсолютно жесткого контактного тела. Таким образом, в этот узел одновременно прикладываются и электрические и структурные граничные условия.

12. Дополнительные изменения

  • Начиная с релиза 2015, более не поддерживается Классическая версия Mentat.
  • Руководство пользователя Marc значительно переработано и представлено в формате HTML.
  • В конце каждой главы расположена кнопка Run, для запуска интерактивной демонстрационной сессии Mentat.
  • Marc 2015 доступен только для 64битных платформ в режиме i8.

Дополнительную информацию по новым возможностям Marc 2015 можно найти в документации:


Скачать этот выпуск: msc_news_32_2015_Marc_2015.pdf