Femap с NX Nastran Advanced Nonlinear (sol 601/701)

•   Снижение проектного риска с помощью моделирования, экономия времени и затрат по сравнению с комплексом  натурных испытаний

•  Ускорение ваших инноваций через быстрые итерации и исследований “а что если?”

•   Использование уже построенных моделей для линейного анализа в  NX Nastran – Basic

•   Получение большей уверенности в  окончательной конструкции путем практического исследования характеристик вашего изделия во всех возможных условиях эксплуатации

•   Получение более точных результатов, чем при линейном анализе, когда допущения линейной теории неприемлемы

 

Общая информация

Программное решение NX™ Nastran® Advanced Nonlinear позволяет анализировать модели при нелинейным контакте деталей, при нелинейных свойствах материала, а также учесть геометрическую нелинейность (большие деформации). Модуль Advanced Nonliner является дополнением к базовому модулю Femap с NX Nastran (Basic) и включает расширенный инструментарий для нелинейного анализа. В основу модуля Advanced Nonliner входит всеми известный и имеющий высокую оценку решатель ADINA, интегрированный в NX Nastran под названием решатель 601 для неявных решений и решатель 701 для явных решений.

Геометрические нелинейные эффекты необходимо учитывать, когда существенно изменяются жесткостные характеристики или нагрузка в результате деформации.  Анализ “схлопывания” при потере устойчивости – пример того, в каких случаях важно учитывать геометрическую нелинейность. Нелинейное поведение материала следует моделировать, когда свойства материала нельзя считать линейными для рассматриваемых условий нагружения. Например, при использовании для анализа эластичных материалов (резин) или для анализа поведения пластичных металлов, потому что их напряжения выше предела текучести.Расширенные возможности расчета контактных задач позволяют вам моделировать поверхность контакта, используя плоские или трехмерные конечные элементы. Во многих механических расчетах моделируются контакт деталей под нагрузкой. С помощью передовых возможностей контакта поверхности, решатель 601/701 определяет площадь контакта и перераспределяет нагрузку на нее, как часть решения. NX Nastran Advanced Nonlinear также имеет очень надежный алгоритм решения и дает высокую сходимость для наиболее сложных и трудных нелинейных задач.

Интеграция  решателя ADINA в решатель 601/701 понятна для пользователя, потому что ввод и вывод данных основан на форматах NX Nastran. Таким образом, для пользователя, опыт и использование решателя 601/701 полностью ориентировано на Nastran.

 

Основные преимущества

Контакт

•   Контакт двумерных и трехмерных элементов

•   Пограничный контакт для осесимметричного моделирования

•   Односторонний и двустронний контакт

•   Контакт “сам с собой”

•   Несколько моделей трения

•   Связанный контакт

•   Несколько алгоритмов контакта

•   Неподвижный целевой контакт для обработки металла давлением

•   Податливый (мягкий) контакт

•   Контакт поверхности смещения

•   Gap элементы

•   Контактные давления и результаты силы

‍Результаты перемещений примера при обработки металла давлением. Плоский лист отформован в S-образный канал. 
‍Полученные деформации в результате обработки металла давлением. Плоский лист отформован в S-образный канал.

Нелинейность материала

•    Гиперупругие модели 

Муни-Ривлин (Mooney-Rivlin)

Огден (Ogden)

Гиперпена 

Арруда-Бойс (Arruda-Boyce)

Хольцапфель (Holzapfel)

Огден-Роксбург (Маллинс эффект) (Ogden-Roxburgh (Mullins effect))

•   Модель уплотнительного материала

•   Уплотнительное давление и результаты состояния

•   Нелинейная упругость

•   Упругопластичность

•   Температурная упругопластичность

•   Ползучесть

•    Пластичность

Критерий текучести по Мизесу 

Изотропное упрочнение 

Кинематическое упрочнение 

Смешанное упрочнение

•    Разрыв

•    Измерение деформаций: инженерное, Грина-Лагранжа, логарифмическое

•    Измерение напряжений: инженерное, Коши

•    Комбинированная ползучесть и упругопластичность

‍Гиперупругие материалы: перемещения шины, сжатой между двумя пластинами

Геометрическая нелинейность

•    Большие перемещения

•    Большие деформации

•    Анализ схлопывания (после потери устойчивости)

•    Следящие нагрузки

 

Другие преимущества моделирования

•    Клеевое соединение

•    Рождение и смерть элемента

•    Поддержка элемента CBUSH

•    Плосконапряженное и плоскодеформированное состояние элемента

•    Переменная толщина для плоского напряженного состояния элементов

 

Надежные методы решения

•    Итерационный метод Ньютона (метод касательных)

•    Метод контроля перемещений нагрузки (LDC method)

•    Метод автоматического распределения времени по шагам (ATS method) Эффект замедленной динамики

•    Энергетический, силовой, деформационный критерий сходимости

•    Динамическое решение методом Ньюмарка, прямое неявное интегрирование

•    Разреженный решатель и итеративный многосеточный решатель

•    Стабилизация жесткости для статических расчетов

 

Легкий переход от линейного к нелинейному анализу

•    Следует лишь задать несколько нелинейных входных параметров в линейную модель

•    Аналогичный ввод и вывод данных

•    Поддержка множества расширенных особенностей NX Nastran

Упругие изотропные, ортотропные материалы, композиты 

Осесимметричное моделирование 

Плоскодеформированное моделирование 

Зависимость материала от температуры

 

•    Поддержка множества условий нагружения 

Предваритаельная нагрузка болтовых соединений 

Локальные нагрузки 

Следящие нагрузки 

Давление и распределенные нагрузки 

Инерционные нагрузки 

Вынужденное движение 

Приложенные температуры 

Начальные условия и перемещения 

Скорость и температура 

Краевые нагрузки для плосконапряженного и плоскодеформированного состояния элементов

 

Статический и переходно динамический анализ

•   Одинаковая модель для статического и динамического анализа

•   Не требуется разных лицензий для статического и динамического анализа

 

Скрытые и явные решения

•   Скрытый решатель для статического анализа и для медленного динамического анализа

•   Явный решатель для моделирования ударных нагрузок или для моделирования обработки металла давлением

•   Можно переключится со скрытого на явный и наоборот с перезапуска

 

Рекомендуем прочитать

Расширенный нелинейный анализ в Femap Advanced Nonlinear Solver. Часть II

Это вторая часть статьи посвященной расширенному нелинейному анализу с особым упором на закритическое поведение объекта. Ранее мы уже говорили о поведении при потере устойчивости на примере тонкостенного цилиндра. Данное руководство посвящено нелинейному анализу коробчатой балки.
прочитать статью

Femap с NX Nastran Advanced Nonlinear (sol 601/701)

В данной статье мы рассказали о преимуществах модуля Femap с NX Nastran Advanced Nonlinear, который позволяет анализировать модели при нелинейным контакте деталей, при нелинейных свойствах материала, а также учесть геометрическую нелинейность (большие деформации). Описаны все виды расчетов по категориям: Контакт, Нелинейность материала, Геометрическая нелинейность, Преимущества моделирования, Методы решения, Переход от линейного к нелинейному анализу, Статический и переходно динамический анализ, Скрытые и явные решения.
прочитать статью

Расширенный нелинейный анализ в Femap Advanced Nonlinear Solver. Часть I

В данной статье мы расскажем про расширенный нелинейный анализ (SOL 601/701) в программной среде Femap Advanced Nonlinear Solver. Проведем анализ поведения конструкции (на примере тонкостенного цилиндра) до и после потери устойчивости. Продемонстрируем возможности настройки параметров нагрузки (Loads), решателя (Solver Parameters) и сходимости (Convergence Parameters). Продемострируем как линейный анализ спрогнозирует потерю устойчивости при нагрузке ~ 3356,6 кг, в то время как расширенный нелинейный анализ рассчитает нестабильность уже при 2177,2 кг.
прочитать статью