MSC Nastran. Расчет и оптимизация конструкций

MSC Nastran

Расчет и оптимизация конструкций

Динамические расчеты

  • Расчет параметров переходного процесса прямым и модальным методами
  • Расчет частотного отклика (АФЧХ) прямым и модальным методами. В случае большого объема вычислений возможно отыскание приближенного частотного отклика на основе решателя Крылова, что существенно снижает время счета
  • Акустические расчеты. Эффективный алгоритм анализа взаимодействия конструкции и жидкости. Низкие затраты времени на идентификацию "смоченных" элементов
  • Расчет форм и частот собственных колебаний, в том числе и с учетом диссипации энергии в динамической системе
  • Расчет частотного отклика при случайном воздействии
  • Автоматическая адаптация шага интегрирования при анализе переходных процессов
  • Различные типы демпфирования:
    • конструкционное глобальное демпфирование;
    • конструкционное демпфирование, зависящее от вида материала;
    • модальное (частотно-зависимое) демпфирование;
    • дискретные демпфирующие элементы;
    • акустические барьеры и поглотители (для акустических расчетов);
    • нелинейные демпферы;
    • передаточные функции;
    • прямое задание матриц демпфирования
  • Расчет параметров переходного процесса в нелинейной постановке
  • Спектральный анализ
  • Использование результатов предшествующих расчетов в качестве исходных данных для следующего расчета с помощью рестартов. Например:
    • Использование ранее вычисленных собственных форм для одного из динамических анализов с использованием модальной редукции,
    • Продолжение ранее начатого анализа переходных процессов,
    • Анализ переходного процесса, для которого начальное состояние конструкции определяется на основе результатов линейного статического расчета
  • Учет "остаточных векторов" для повышения точности динамических расчетов
  • Расчет переходного процесса с помощью MSC.Nastran. Моделирование схода ракеты с подвески самолета. Работа выполнена компанией MBDA Inc.
    Расчет переходного процесса с помощью MSC.Nastran. Моделирование схода ракеты с подвески самолета. Работа выполнена компанией MBDA Inc.

    Анализ вибраций в блоке цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Работа выполнена фирмой NISSAN
    Анализ вибраций в блоке цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Работа выполнена фирмой NISSAN
  • Эффективные методы вычисления результатов при модальном решении динамических задач
    • Матричный метод
    • Метод перемещений
    • Метод ускорений
  • Оптимизация расчетной модели при (поли)гармоническом воздействии, переходном процессе, при анализе акустических явлений
  • Решение роторных систем. Моделирование конструкций со многими роторами, вращающимися относительно произвольно расположенных осей и с разными скоростями, автоматизация процесса построения расчётных моделей и т.д.
  • Широкие возможности по выдаче результатов. Например, в анализе нагружения конструкции случайными нагрузками кроме стандартных результатов можно вывести взаимной спектральной плотности и кросс-корреляции результатов, среднеквадратического отклонения и др. В модальном анализе переходных процессов и модальном анализе частотного отклика можно выдавать модальное распределение кинетической и потенциальной энергии деформации.

Нелинейные расчеты

  • Анализ статического нагружения с учетом геометрической и физической (реальные свойства материала) нелинейностей, включая контакты
  • Моделирование нелинейных свойств материала (физическая нелинейность)
    • Текучесть
      • Условия текучести Мизеса и Треска
      • Условия текучести Мора-Кулона и Друкера-Прагера
      • Изотропное, кинематическое и комбинированное типы упрочнения
      • Билинейный и табличный способы задания зависимости напряжения от деформации
    • Гиперупругость
    • Нелинейная упругость при малых деформациях
    • Термоупругость
    • Вязкоупругость (ползучесть)
    • Комбинация вязкоупругости и пластичности
  • Моделирование геометрической нелинейности
    • Учет больших перемещений и углов поворота методом модифицированного лагранжиана
    • Учет больших деформаций гиперупругих материалов методом полного лагранжиана
    • Анализ поведения конструкции после потери устойчивости
    • "Следящие" нагрузки
    • "Следящие" жесткости
  • Моделирование сложных граничных условий
    • Контактное взаимодействие с помощью GAP-элементов и SLIDE LINE
    • Задание принудительной деформации
  • Использование возможности рестарта для учета особых условий работы изделия
    • Анализ устойчивости конструкции в нелинейной постановке
    • Модальный анализ предварительно напряженных конструкций
  • Совместимость с линейным анализом
    • Простота адаптации линейной модели для нелинейного анализа
    • Все линейные элементы применимы при нелинейном анализе
  • Автоматизированные методы решения
    • Селективные методы модификации матрицы жесткости и поиска решения
    • Адаптивная бисекция и расчет приращения нагрузки
    • Контроль сходимости по нагрузке, перемещениям и работе
    • Возможность выбора метода решения (в том числе методы "по длине дуги" Крисфилда, Рикса и модифицированный метод Рикса)
    • Метод решения "по длине дуги" с адаптацией
    • Модификация жесткости при разгрузке
    • Адаптивный контактный элемент типа GAP
    • Неявный метод интегрирования по времени
    • Адаптация шага интегрирования по времени с автоматической бисекцией и автоматической модификацией матрицы жесткости
    • Специальное решение SOL 600 - мощный универсальный решатель, являющийся, по существу, встроенным решателем Marc, ориентированный на решение нелинейных задач и обладающий следующими основными возможностями:
      • Решение задач с большими перемещениями и/или большими деформациями
      • Решение задач с большими пластическими деформациями (например, ковка)
      • Решение задач текучести
      • Широкие возможности моделирования свойств гиперупругих материалов
      • Сложные контактные задачи. Реализован контакт поверхность с поверхностью, балка с балкой, самоконтакт
      • Нелинейные тепловые задачи
      • Существенно нелинейные связанные термо-механические задачи
Материалы