Новые возможности MSC Apex Iberian Lynx
Пресс-релиз
 
Пресс-релизы
за год:

Новые возможности MSC Apex Iberian Lynx

MSC Apex – CAE-система нового поколения, сочетающая в себе самые передовые и современные технологии подготовки, расчёта и обработки результатов анализа конструкций методом конечных элементов. Система специально разработана с целью существенного сокращения затрат времени и усилий специалистов по подготовке и отладке моделей различного уровня сложности и ориентирована в первую очередь на инженеров-расчётчиков. При этом, ключевой особенностью MSC Apex является легкость в освоении и повседневной эксплуатации даже CAE-специалистами небольшим опытом работы.

MSC Software объявила о выходе очередной версии MSC Apex, которая по традиции наименования версий получила имя хищника – Iberian Lynx ("Испанская рысь"). Далее о новых возможностях и изменениях в MSC Apex Iberian Lynx более подробно.

Нововведения в MSC Apex Iberian Lynx

  • Apex – MSC Nastran Interoperability – обеспечение возможностей генерации расчетных моделей, готовых к запуску в MSC Nastran, а также обработка результатов расчёта в среде MSC Apex посредством прогрессивного формата HDF5

    • Расширение списка поддерживаемых команд MSC Nastran;
    • Переконфигурирование функционала доступных модулей;
    • Восстановление геометрических моделей из конечно-элементных моделей;
    • Инструменты управления нумерацией и бюджетирования идентификаторов узлов и элементов;
    • Пользовательские системы координат;
    • Шарниры (Joints), дискретные связывания (Discrete Ties или RBE-элементы);
    • Постпроцессинг результатов расчетов через прогрессивный формат данных HDF5.
    MSC Apex Iberian Lynx. Увеличение числа поддерживаемых команд
    Рис.1. Увеличение числа поддерживаемых команд

    В Iberian Lynx достигнуто более тесное взаимодействие с MSC Nastran по сравнению с предыдущими релизами за счет существенного увеличения числа поддерживаемых команд MSC Nastran (рис. 1).

    MSC Apex имеет два модуля: Apex Modeler и Apex Structures. В новой конфигурации MSC Apex Iberian Lynx в модуле Modeler сосредоточены все инструменты моделирования, необходимые для создания расчетной модели и генерации полностью готового к расчёту входного файла решателя MSC Nastran. При наличии модуля Structures, пользователь может выбирать, каким решателем воспользоваться – встроенным или отдельно стоящим MSC Nastran. Помимо этого, в новой конфигурации в функции Modeler входит теперь и обработка результатов расчета, полученных как встроенным решателем, так и в формате HDF5 из MSC Nastran.

    В Iberian Lynx вводится первый этап реализации функционала распознавания геометрических объектов только на основе имеющейся конечно-элементной модели (КЭМ). Традиционно, у пользователя имеется много КЭМ, однако, отсутствуют геометрические модели, на основе которых были построены сетки этих КЭМ. В то же время, для эффективной работы с моделью и возможности использовать весь арсенал инструментов Apex, конечно-элементная модель должна быть полностью ассоциирована с геометрической моделью. Новый инструмент Create Faceted Surfaces (создать фасетные поверхности) реализует такой подход и распознает поверхности и кромки на 2D-сетке (рис. 2), а также распознаёт и переносит с сетки на вновь созданную геометрическую модель поддерживаемые в MSC Apex нагрузки и граничные условия.

    MSC Apex Iberian Lynx. Инструмент Create Faceted Surfaces (создать фасетные поверхности)
    Рис.2. Инструмент Create Faceted Surfaces (создать фасетные поверхности)

    Управление нумерацией и бюджетированием идентификаторов узлов, элементов и других объектов. Обеспечивается уникальность идентификаторов всех поддерживаемых объектов в среде Apex, а также неизменяемость идентификаторов между сессиями Apex и/или операциями импорта/экспорта модели. Вводится эффективное средство поиска и отображения объектов по идентификаторам – ID Probe (рис. 3).

    MSC Apex Iberian Lynx. ID Probe - средство поиска и отображения объектов по идентификаторам
    Рис.3. ID Probe - средство поиска и отображения объектов по идентификаторам

    В Iberian Lynx добавлены пользовательские прямоугольные, цилиндрические и сферические системы координат (рис. 4). Такие системы координат (external) могут быть использованы как альтернатива эйлеровым поворотам вокруг осей глобальной системы координат (integrated) для задания ориентации сил, закреплений и т.п., а также использоваться при обработке результатов. Поддерживается импорт/экспорт систем координат в формат MSC Nastran.

    MSC Apex Iberian Lynx. Пользовательские прямоугольные, цилиндрические и сферические системы координат
    Рис.4. Пользовательские прямоугольные, цилиндрические и сферические системы координат

    В Iberian Lynx введен новый класс соединительных элементов для представления кинематических связей – Joints (шарниры). Поддерживается 5 типов шарниров: поворотный, цилиндрический, призматический, плоский и сферический, для которых также, как и для коннекторов (Connector), можно задать жёсткое (rigid, аналог RBE2) или податливое (compliant, аналог RBE3) соединение. При экспорте в BDF шарниры транслируются в RBE2-элементы с характерными связанными и раскрепленными степенями свободы (рис. 5).

    MSC Apex Iberian Lynx. Joints - класс соединительных элементов для представления кинематических связей
    Рис.5. Joints - класс соединительных элементов для представления кинематических связей

    Дискретные связи (Discrete Ties) введены в новой версии программы для полнофункциональной поддержки RBE2/RBE3 элементов (рис. 6):

    • импорт/экспорт из/в MSC Nastran;
    • создание/редактирование с учетом специфических конфигураций степеней свободы и весовых коэффициентов;
    • визуализация и постпроцессинг результатов анализа на RBE-элементах;
    • возможность использования в скриптах (доступен Apex API, в том числе, и для этих элементов);
    • автоматическое обновление при перестроении геометрии и/или сетки.
    MSC Apex Iberian Lynx. Полнофункциональная поддержка RBE2/RBE3 элементов через Дискретные связи (Discrete Ties)
    Рис.6. Полнофункциональная поддержка RBE2/RBE3 элементов через Дискретные связи (Discrete Ties)

    Постпроцессинг результатов расчетов через прогрессивный формат данных HDF5. Введенная поддержка формата HDF5 для импорта результатов расчета их обработки и визуализации расширяет сценарии как независимого, так и совместного использования MSC Apex с другими программными продуктами MSC (рис. 7). Поддерживаемые типы анализа, при генерации расчетной модели для MSC Nastran: линейная статика, собственные частоты и формы, линейная потеря устойчивости. Однако, следует отметить, что постпроцессинг результатов из HDF5 ограничен списком поддерживаемых карт и объектов модели представленных в Apex.

    Результаты расчета, визуализированные в MSC Apex, можно целиком или выборочно экспортировать в текстовый формат csv.

    MSC Apex Iberian Lynx. Постпроцессинг результатов расчетов через HDF5
    Рис.7. Постпроцессинг результатов расчетов через HDF5

    После того, как модель была экспортирована из MSC Apex, при необходимости, в файл BDF возможно внесение некоторых изменений: добавление/удаление/изменение граничных условий, нагрузок, изменение толщин, свойств материалов, добавление новых расчетных случаев.

  • Расширение и улучшение базового пакета инструментов работы с геометрической моделью и инструментов генерации конечно-элементной сетки

    Новые инструменты создания/редактирования геометрической модели Revolve/Extrude/Sweep и Lofting (рис. 8):

    • Revolve – получение объёмного тела вращения путем поворота произвольного плоского профиля вокруг оси на заданный угол;
    • Extrude/Sweep - получение объёмного тела путем протягивания произвольного плоского профиля по заданной траектории, с/без учета касательности и отступа от профиля;
    • Loft Surfaces – получение гладких поверхностей сложной пространственной формы путем стыковки пары или более контуров, с/без учета касательности.
    MSC Apex Iberian Lynx. Инструменты создания/редактирования геометрической модели Revolve/Extrude/Sweep/Loft Surfaces
    Рис.8. Инструменты создания/редактирования геометрической модели Revolve/Extrude/Sweep/Loft Surfaces

    Улучшены средства генерации конечно-элементных сеток. В частности, добавлена диагностика причин и визуализация зон, препятствующих генерации связанной HEX-сетки. При разбиении сложных объемных тел на более простые условные блоки (partitions) возникают ситуации, когда генератор сетки отказывается создавать на них HEX-сетку. Причина – наличие ошибок в геометрии или же переопределенность геометрического блока. Новый инструмент диагностики в Iberian Lynx позволяет диагностировать, где и почему возникла проблема с генерацией сетки, а также визуализирует такие зоны в модели. Благодаря такой диагностике пользователь может быстро разрешить проблему на выделенных участках модели и построить качественную связанную HEX-сетку на сложных объёмных телах (рис. 9).

    MSC Apex Iberian Lynx. Диагностика причин и визуализация зон, препятствующих генерации связанной HEX-сетки
    Рис.9. Диагностика причин и визуализация зон, препятствующих генерации связанной HEX-сетки

    MSC Apex Iberian Lynx. Параметры генератора сетки в локальных зонах геометрических особенностей
    Рис.10. Параметры генератора сетки в локальных зонах геометрических особенностей
    Новая опция инкрементальной генерации сетки на поверхностях идентифицирует и позволяет редактировать параметры сетки в локальных зонах распознанных геометрических особенностей. В случае, если геометрическая особенность расположена очень близко к краю поверхности, то качественную сетку в этой локальной зоне построить сложно, деградирует форма конечных элементов. Новая опция распознает такие ситуации, визуализирует и предлагает скорректировать параметры генератора сетки для получения оптимальных характеристик (рис. 10).

    В новой версии MSC Apex инструмент связывания оболочечных сеток по кромкам и поверхностям Edge Tie можно применять в сочетании с инструментами переноса объектов в модели. Теперь поверхности связанные Edge Tie можно перемещать, поворачивать относительно друг друга (рис. 11). При этом, сетка в локальной зоне автоматически перестраивается. Также инструмент Edge Tie стал доступен для кромок в режиме Suppress. Предварительную разметку (seed points) можно применять как на связанную, так и на несвязанную части кромки.

    MSC Apex Iberian Lynx. Обновленный инструмент Edge Tie
    Рис.11. Обновленный инструмент Edge Tie

    Из инструментов обработки результатов расчета следует также отметить инструмент 0D/1D Probe, позволяющий пользователю выполнять точечный вывод результатов по месту указания (0D) или вывод результатов по траектории (1D) на исследуемом объекте.

  • Кастомизация MSC Apex - формализация пользовательских специализированных расчетных процессов с применением скриптовых технологий Python для расширения стандартных возможностей MSC Apex

    MSC Apex Iberian Lynx. Пользовательские инструменты и панели инструментов
    Рис.12. Пользовательские инструменты и панели инструментов
    • Обновлена версия интерпретатора языка Python до уровня 3.6.5;
    • Добавлена внешняя консоль Python, обеспечивающая возможность запустить MSC Apex из консольного окна интерпретатора Python и передавать управляющие команды приложению в режиме "онлайн";
    • Кардинально дополнен список открытых функций API для автоматизации настройки анализа и обработки результатов расчета. В частности, доступны функции API для настройки расчётных случаев Studies, Scenarios и постпроцессинга, как результат – появилась возможность разрабатывать скрипты полных расчётных сценариев – начиная с импорта геометрических моделей и их обработки, заканчивая автоматической обработкой результатов расчетов и публикацией отчетов;
    • Введение технологии разработки пользовательских инструментов и панели инструментов (рис. 12) на основе технологии Microsoft WPF (Windows Presentation Foundation). Пользователь может оформить собственные скрипты и/или макросы с применением элементов пользовательского графического интерфейса (GUI) MSC Apex и встроить их в пользовательскую панель.


Скачать этот выпуск: msc_news_05_2019.pdf