В данной статье мы подробно расскажем об основных нововведениях новой версии NX Nastran, которые стали доступны в программной среде Femap with NX Nastran 11.3.2. Поговорим об анализе случайных воздействий на оболочечных Shell и твердотельных Solid элементов композитов, модальном частотном анализе, о выполнении нескольких расчетов на случайные воздействия, циклической симметрии, гармоническом анализе Фурье, об анализе напряжения-деформации, склейке, топологической оптимизации и расширенном нелинейном анализе FEMAP with NX Nastran: Advanced Nonlinear Solver.
В августе 2016 г. появилась новая версия NX Nastran v.11.0. Полное описание изменений Вы можете найти в NX Nastran 11.0 Release Guide, доступном в Femap в меню Help, NX Nastran. В данной статье представлен обзор основных улучшений и новых возможностей.
Динамика (Dynamics)
Начиная с версии NX Nastran 10 пользователи могли использовать твердотельные и оболочечные элементы композитов в частотном (SOL108) или модальном гармоническом решателе (SOL111). В NX Nastran 11 появилась новая опция (RCROSSC), которая позволяет запросить массив данных взаимной спектральной плотности и кросс-корреляционную функцию для анализа прочности слоя на 2D оболочечных и 3D твердотельных композитных элементах.
Улучшен гармонический анализ модальным методом (Modal Frequency Response)
Когда конструкционное или вязкое демпфирование используется в модальном частотном анализе SOL111, то ортогональные свойства, как правило, не позволяют проанализировать матрицы жесткости или демпфирования. В NX Nastran 11 появились новые методы, которые позволяют более эффективно решать эти задачи:
- Метод FRRD1 был введен в NX Nastran 9, и поддерживал работу последовательного или параллельного решения задачи в режиме общего доступа к памяти (SMP - Shared Memory Parallel). К сожалению, с использованием данного метода возрастает потребность в расширении объема памяти.
- С выходом новой версии NX Nastran 11, метод FRRDRU позволят решить данные задачи более эффективно и с небольшим объемом памяти. Новый метод поддерживает последовательное, параллельное решение задачи в режиме общего (SMP) или раздельного (DMP - Distributed Memory Parallel) доступа к памяти.
Выполнение нескольких расчетов на случайные воздействия (Performing multiple Random Analyses)
В NX Nastran 11 команда управления анализом (ANALYSIS) теперь включает в себя опцию RANDOM для решателей SOL108 и SOL111. Опция RANDOM позволяет оптимизировать процесс выполнения нескольких расчетов на случайные воздействия (RCROSS) и рассчитать частотный отклик для различных случаев тех же самых частот.
Многошаговая нелинейность (SOL401) - Multi-Step Nonlinear (SOL401)
Циклическая симметрия (Cyclic Symmetry)
В решатель SOL401 добавлен новый метод для циклической симметрии. Данный метод использует преимущества циклической симметрии и позволяет сократить время на создание и полный анализ модели. Для этого необходимо создать твердотельную модель, которая представляет собой отдельную конструкцию состоящую из N повторений, где каждое повторение может быть получено путем поворота части конструкции на угол равный целому или кратному 2pi/N.
Гармонический анализ Фурье (Fourier Harmonic solution)
Новый гармонический (частотный) анализ Фурье доступен в решателе SOL401 для моделей, которые включают в себя осесиметричные элементы. Подтип анализа называется ANALYSIS=FOURIER с командой управления HARMONICS=N
- Поддержка материалов заданных пользователем
- Когезия элементов при моделировании расслаивания композиционных материалов
- Новая модель повреждения материала для анализ ошибок в слоях композитов
Преднапряженный анализ (Initial Stress-Strain)
Данная опция доступна в решателе SOL401 и позволяет определить напряжение или деформацию во всех элементах (за исключением плоской деформации), обобщенных элементов плоской деформации, твердых составных и жестких элементов. Напряжения или деформации теперь могут применяться в качестве начальных условий для проведения моделирования остаточных эффектов напряжения.
Аппарат склейки (Glue)
Новая опция склеивания доступна как для “поверхности к поверхности», так и для «кромки с кромкой». Для этого необходимо указать значение в контактном элементе (SLIDE=1) в параметре склеивания (BGPARM). Склеивание включает в себя нормальную жесткость. Новая опция поддерживает тип склеивания (GLUETYPE=2)*, что позволяет указать склеивание в тангенциальном направлении в клеевых соединениях.
* Glue Type – тип склеивания. Варианты из списка:
- Spring (для определения жесткости в соединении будут использоваться нормальные и касательные к контактной поверхности связи, с учетом величин, введенных в полях Auto Penalty Factor, Normal Factor и Tangential Factor)
- Weld (сварка; используется только значение из поля Glue Factor. Установлено по умолчанию)
Материалы MAT11 (задание ортотропных свойств) могут быть использованы для двумерных элементов вместо MAT3 (задание ортотропных свойств для осесимметричных элементов, а также для элементов анализа плоско-напряженного и плоско-деформированного состояний), чтобы поддерживать жесткость при кручении в осесимметричных моделях.
Расширенный нелинейный анализ (Advanced Nonlinear Solver)
Поддержка карты DTEMP для моделирования пространственного поля в зависимости от температуры.
Карта DTEMAP: максимальное изменение температуры при каждом заданном шаге по времени, которое будет уменьшать шаг теплового расчета.
- Поддержка нагрузки RFORCE - карта, используемая для нагружения конструкции центробежными нагрузками (угловыми скоростями и/или ускорениями). В карте определяются компоненты вектора вращения
- Использование выходного результата в качестве приложенной нагрузки
- Коэффициент прочности композитных элементов оболочки в случае выхода из строя слоя
Оптимизация топологии: Topology Optimization
Новая оптимизация топологии в NX Nastran доступна в линейном статическом SOL101 и модальном SOL103 решателе. Не зависит от решателя SOL200.
.svg)
.jpg)
.jpg)
