MSC Nastran

MSC Nastran est une application d’analyse structurelle multidisciplinaire utilisée par les ingénieurs pour effectuer des analyses statiques, dynamiques et thermiques dans les domaines linéaires et non linéaires, complétées par une optimisation structurelle automatisée et des technologies d’analyse de fatigue intégrées primées, toutes rendues possibles par un calcul hautes performances.

Train d’atterrissage

Les ingénieurs utilisent MSC Nastran pour s’assurer que les systèmes structurels ont la résistance, la rigidité et la durée de vie nécessaires pour éviter toute défaillance (contraintes excessives, résonance, flambage ou déformations préjudiciables) qui pourrait compromettre la fonction structurelle et la sécurité. MSC Nastran est également utilisé pour améliorer l’économie et le confort des passagers des conceptions structurelles.

Les fabricants exploitent l’approche multidisciplinaire unique de MSC Nastran en matière d’analyse structurelle à différents stades du processus de développement de produits. MSC Nastran peut être utilisé pour :

• Prototyper pratiquement au début du processus de conception, ce qui permet de réduire les coûts traditionnellement associés au prototypage physique.
• Résoudre les problèmes structurels qui peuvent survenir pendant l’entretien d’un produit, et diminuer ainsi les temps d’arrêt et les coûts.
• Optimiser les performances des conceptions existantes ou développer des différenciateurs de produits uniques, ce qui offre des avantages concurrentiels.

MSC Nastran est basé sur des méthodes numériques sophistiquées, la méthode des éléments finis étant la plus importante. Les problèmes FE non linéaires peuvent être résolus à l’aide de techniques numériques implicites intégrées. Un certain nombre d’algorithmes d’optimisation sont disponibles, notamment MSCADS et IPOPT. La fonctionnalité fatigue de MSC Nastran utilise CAEfatigue, la solution d’analyse la plus rapide et la plus robuste du marché dans ce domaine.

Avantages de MSC Nastran :

Analyse structurelle multidisciplinaire

Les solutions d’analyse structurelle courantes sont dédiées à une ou seulement quelques disciplines d’analyse. Pour développer un niveau complet de capacité d’analyse d’ingénierie, plusieurs solutions logicielles doivent être acquises et les utilisateurs doivent être formés à chaque nouvel outil. MSC Nastran intègre de nombreuses disciplines d’analyse, ce qui permet aux clients de disposer d’une solution d’analyse structurelle unique pour une grande variété de problèmes d’ingénierie.

• Utilisez une seule plateforme pour effectuer une analyse linéaire ou non linéaire pour les disciplines suivantes : statique, dynamique (NVH et acoustique inclus), thermique et de flambage, et réduisez la dépendance vis-à-vis de multiples programmes d’analyse structurelle de différents fournisseurs
• Effectuez une analyse de fatigue avec des technologies de fatigue intégrées et réduisez le temps généralement associé à la détermination de la durée de vie en fatigue
• Évaluez le comportement des composites avancés et des plastiques renforcés de fibres grâce à l’analyse progressive des défaillances intégrée et aux services définis par l’utilisateur pour le couplage d’homogénéisation en champ moyen avec Digimat

Modélisation de l’assemblage structurel

Un élément structurel est rarement analysé indépendamment. Les systèmes structurels sont composés de nombreux composants et doivent être analysés dans leur ensemble. MSC Nastran propose un certain nombre de méthodes permettant d’assembler plusieurs composants pour l’analyse structurelle au niveau du système.

• Accélérez le maillage avec Permanent Glue, ce qui vous permet de connecter des maillages incongruents qui nécessiteraient traditionnellement des transitions de maillage longues
• Gagnez du temps lors de la construction d’assemblages composés de soudures ou de fixations grâce à des éléments de connexion spécialisés
• Utilisez des « modules » pour combiner et gérer plusieurs composants d’une structure et former un assemblage complet sans avoir besoin d’éléments de connexion supplémentaires ou de se soucier des schémas de numérotation des identifiants.
• Accélérez la réanalyse de grands assemblages en construisant des super-éléments, et éventuellement partagez des super-éléments avec d’autres fabricants tout en masquant des informations de conception confidentielles
• Effectuez une analyse de contact et déterminez les contraintes de contact et les régions de contact dans les conceptions à composants multiples
• Augmentez la productivité en utilisant la fonction de génération automatique de contacts pour créer automatiquement les contacts et définir la relation entre eux

Témoignage client

« L’utilisation d’un contact collé pour les assemblages réduit le temps de configuration du problème de 1 jour à 1 heure et évite un alignement maillé fastidieux entre les pièces. »

- Julien Rodess, ingénieur d’études chez Sogeti

Optimisation structurelle automatisée

L’optimisation de la conception est un élément essentiel du développement de produits, mais elle est souvent très itérative et nécessite beaucoup d’efforts manuels. MSC Nastran inclut des algorithmes d’optimisation qui recherchent automatiquement les configurations optimales dans un espace de conception autorisé.

• Optimisez l’analyse des contraintes, la masse, la fatigue, etc., sur la base d’un changement de variables de conception, comme les propriétés des matériaux, les dimensions géométriques, les charges, etc.
• Améliorez la forme ou le profil des éléments structurels grâce à l’optimisation de la forme
• Trouvez les épaisseurs optimales de couches de stratifié composite avec l’optimisation de la topométrie
• Déterminez les schémas de cavités ou d’emboutissage optimaux pour les pièces en tôle grâce à l’optimisation de la topographie
• Éliminez l’excès et le volume inutile grâce à l’optimisation de la topologie
• Optimisez simultanément plusieurs modèles dans différentes disciplines grâce à l’optimisation multi-modèles

Informatique hautes performances

Les modèles d’analyse peuvent être de très grande taille, ce qui nécessite un délai de résolution prolongé. La résolution de ces modèles peut prendre des heures ou des jours avec les applications FEM traditionnelles. MSC Nastran dispose d’un certain nombre de fonctionnalités de calcul hautes performances permettant aux ingénieurs de résoudre rapidement de grands problèmes.

• Profitez des clusters multi-cœurs et multi-nœuds avec les technologies de parallélisation : Mémoire partagée parallèle et mémoire distribuée parallèle
• Accélérez le temps de simulation et obtenez des performances supérieures pour les grands modèles grâce à la fonction de sélection automatique de résolveur. MSC Nastran peut automatiquement sélectionner le résolveur optimal et la méthode de parallélisation la plus efficace à utiliser en fonction des spécifications d’analyse (types d’éléments, type de solution, mémoire disponible, etc.).
• Utilisez les cartes GPU nVidia pour accélérer l’analyse de modèles composés d’éléments finis solides
• Effectuez l’analyse modale plus rapidement en utilisant un résolveur à haut degré d’ajustage Lanczos ou une synthèse modale automatisée de composants

Service au client

MSC Software fournit un certain nombre de ressources pour vous aider à utiliser MSC Nastran. Les services disponibles comprennent :

• Support technique, souvent noté 4,5 sur 5 par les clients.
• Le MSC Learning Center, un abonnement qui autorise un utilisateur à accéder à l’ensemble du catalogue de formations MSC Nastran.
• MSC NASTRAN expertise, MSC Software a été l’un des développeurs originaux du premier code NASTRAN et développe MSC NASTRAN en continu depuis plus de 40 ans.
  
  

« Notre ingénieur d’application MSC vient au moins une fois par mois pour voir comment nous nous en sortons et pour nous aider à résoudre tout problème. En fait, cet avion aurait été impossible à modéliser sans l’assistance téléphonique, les visites sur site et les services de conseil fournis par l’équipe d’assistance MSC. »

Dana Taylor, AeroVironment.