MSC Nastran

MSC Nastran ist eine multidisziplinäre Strukturanalyseanwendung, die von Ingenieuren zur Durchführung statischer, dynamischer und thermischer Analysen in linearen und nichtlinearen Bereichen verwendet wird, ergänzt durch automatisierte Strukturoptimierung und preisgekrönte eingebettete Ermüdungsanalysetechnologien, die alle durch Hochleistungsrechner ermöglicht werden.

Fahrwerke

Ingenieure verwenden MSC Nastran, um sicherzustellen, dass strukturelle Systeme über die erforderliche Festigkeit, Steifigkeit und Lebensdauer verfügen, um Ausfälle (übermäßige Belastungen, Resonanzen, Knicke oder nachteilige Verformungen) zu verhindern, die die Funktion und Sicherheit beeinträchtigen könnten. MSC Nastran wird auch eingesetzt, um die Wirtschaftlichkeit und den Passagierkomfort von Strukturdesigns zu verbessern.

Die Hersteller nutzen den einzigartigen multidisziplinären Ansatz von MSC Nastran bei der Strukturanalyse an verschiedenen Stellen im Produktentwicklungsprozess. MSC Nastran kann verwendet werden, um:

• frühzeitig im Designprozess virtuelle Prototypen zu erstellen, wodurch Kosten eingespart werden, die traditionell mit der Erstellung physischer Prototypen verbunden sind.
• strukturelle Probleme zu beheben, die während der Wartung eines Produkts auftreten können, um Ausfallzeiten und Kosten zu reduzieren.
• die Leistung bestehender Designs zu optimieren oder einzigartige Produktdifferenzierungsmerkmale zu entwickeln, die zu Branchenvorteilen gegenüber Wettbewerbern führen.

MSC Nastran basiert auf hochentwickelten numerischen Methoden, wobei die Finite-Elemente-Methode die wichtigste ist. Nichtlineare FE-Probleme können mit integrierten impliziten numerischen Techniken gelöst werden. Es steht eine Reihe von Optimierungsalgorithmen zur Verfügung, darunter MSCADS und IPOPT. Die Ermüdungsfähigkeit von MSC Nastran nutzt CAEfatigue, die schnellste und robusteste Ermüdungslösung auf dem Markt.

Vorteile von MSC Nastran:

Multi-disziplinäre Strukturanalyse

Gängige Lösungen für die Strukturanalyse sind auf eine oder mehrere Analysedisziplinen ausgerichtet. Um ein umfassendes Niveau an technischen Analysefähigkeiten aufzubauen, müssen mehrere Softwarelösungen erworben und die Benutzer für jedes neue Tool geschult werden. MSC Nastran verfügt über mehrere Analysedisziplinen, sodass Kunden eine einzige Strukturanalyselösung für eine Vielzahl von technischen Problemen erhalten.

• Verwenden Sie eine Plattform, um lineare oder nichtlineare Analysen für die folgenden Disziplinen durchzuführen: statisch, dynamisch (einschließlich NVH und Akustik), thermisch und Knicke; Reduzieren der Abhängigkeit von mehreren Strukturanalyseprogrammen verschiedener Anbieter
• Ermüdungsanalysen mit eingebetteten Ermüdungstechnologien durchführen und die Zeit reduzieren, die normalerweise mit der Bestimmung der Ermüdungslebensdauer verbunden ist
• Das Verhalten fortschrittlicher Verbundwerkstoffe und faserverstärkter Kunststoffe mit integrierter progressiver Fehleranalyse und benutzerdefinierten Services für die Kopplung der mittleren Feldhomogenisierung mit Digimat bewerten

Strukturbaugruppenmodellierung

Ein Strukturbauteil wird selten unabhängig analysiert. Strukturelle Systeme bestehen aus zahlreichen Komponenten und müssen als Ganzes analysiert werden. MSC Nastran bietet eine Reihe von Methoden zur Verbindung mehrerer Komponenten für die Strukturanalyse auf Systemebene.

• Beschleunigen Sie das Meshing mit Permanent Glue, wodurch Sie inkongruente Meshes verbinden können, die normalerweise zeitaufwändige Mesh-Übergänge erfordern würden.
• Sparen Sie durch spezielle Verbindungselemente Zeit beim Bau von Baugruppen, die aus Schweißnähten oder Verbindungselementen bestehen.
• Mit „Modulen“ lassen sich mehrere Komponenten einer Struktur kombinieren und verwalten und eine komplette Baugruppe kann gebildet werden, ohne zusätzliche Verbindungselemente zu verwenden oder sich um die ID-Nummerierungsschemata Gedanken zu machen.
• Beschleunigen Sie die erneute Analyse großer Baugruppen durch den Bau von Superelementen und teilen Sie Superelemente optional mit anderen Herstellern, während Sie vertrauliche Designinformationen verbergen.
• Führen Sie Kontaktanalysen durch und bestimmen Sie Kontaktspannungen und Kontaktbereiche in Mehrkomponenten-Konstruktionen.
• Steigern Sie die Produktivität, indem Sie die Funktion zur automatischen Kontakterzeugung nutzen, um die Kontaktkörper automatisch zu erstellen und die Kontaktbeziehung zwischen ihnen zu definieren.

Kunden-Testimonial

„Die Verwendung von Klebekontakten für Baugruppen reduziert die problematische Einrichtungszeit von einem Tag auf eine Stunde und die mühsame Mesh-Ausrichtung zwischen den Teilen entfällt.“

– Julien Rodess, Study Engineer Sogeti

Automatisierte Strukturoptimierung

Designoptimierung ist ein kritisches Element in der Produktentwicklung, ist aber oft sehr iterativ und erfordert einen hohen manuellen Aufwand. MSC Nastran enthält Optimierungsalgorithmen, die automatisch nach optimalen Konfigurationen in einem zulässigen Designraum suchen.

• Optimieren Sie Spannung, Masse, Ermüdung usw., während Sie Designvariablen wie Materialeigenschaften, geometrische Abmessungen, Belastung usw. variieren.
• Verbessern Sie die Form oder das Profil von Strukturbauteilen durch Formoptimierung.
• Finden Sie optimale Laminatschichtdicken für Verbundwerkstoffe mithilfe von Topometrieoptimierung.
• Bestimmen Sie optimale Wulst- oder Stempelmuster für Blechteile mit Topographieoptimierung.
• Entfernen Sie überschüssiges und unnötiges Volumen durch Topologieoptimierung.
• Optimieren Sie gleichzeitig mehrere Modelle in verschiedenen Disziplinen mit Multi Model Optimization.

Hochleistungsrechner

Die Analysemodelle können sehr umfangreich sein, sodass die Lösung viel Zeit in Anspruch nimmt. Solche Modelle können Stunden oder Tage brauchen, bis sie mit herkömmlichen FEM-Anwendungen gelöst sind. MSC Nastran verfügt über eine Reihe von Hochleistungsrechnerfunktionen, die es Ingenieuren ermöglichen, große Probleme schnell zu lösen.

• Profitieren Sie von Multi-Core- und Multi-Node-Clustern mit Parallelisierungstechnologien: paralleler geteilter Speicher und paralleler verteilter Speicher.
• Beschleunigen Sie die Simulationszeit und erzielen Sie eine höhere Leistung für große Modelle mit der Funktion Automatische Löserasuwahl. MSC Nastran kann auf der Grundlage der Analysespezifikationen (Elementtypen, Lösungstyp, verfügbarer Speicher usw.) automatisch den optimalen Löser und die effizienteste Parallelisierungsmethode auswählen.
• nVidia GPU-Karten verwenden, um die Analyse von Modellen aus festen Finite-Elementen zu beschleunigen
• Schnellere Modalanalyse durch Verwendung eines hoch abgestimmten Lanczos-Lösers oder einer automatisierten Modalsynthese

Kundendienst

MSC-Software bietet eine Reihe von Ressourcen, die Sie bei der Verwendung von MSC Nastran unterstützen. Zu diesen Dienstleistungen gehören:

• technischer Support, von Kunden häufig mit 4,5 von 5 bewertet.
• das MSC Learning Center, ein Abonnement, das den Benutzer zum Zugriff auf den gesamten Schulungskatalog von MSC Nastran berechtigt.
• MSC NASTRAN-Expertise, MSC Software war einer der ursprünglichen Entwickler des ersten NASTRAN-Codes und hat MSC NASTRAN seit über 40 Jahren kontinuierlich weiterentwickelt.
  
  

„Unser MSC-Anwendungsingenieur kommt mindestens einmal im Monat vorbei, um zu sehen, wie es uns läuft, und um uns bei Problemen zu helfen. Dieses Flugzeug wäre ohne den telefonischen Support, die Vor-Ort-Besuche und die Beratung durch das MSC-Supportteam unmöglich gewesen.“

Dana Taylor, AeroVironment.