MSC Nastran

MSC Nastran è un'applicazione multidisciplinare per l'analisi strutturale utilizzata dagli ingegneri per eseguire analisi statiche, dinamiche e termiche nei domini lineari e non lineari, completate dall'ottimizzazione strutturale automatizzata e dalle pluripremiate tecnologie di analisi della fatica integrate, il tutto abilitato dal calcolo ad alte prestazioni.

Gli ingegneri utilizzano MSC Nastran per garantire che i sistemi strutturali abbiano la resistenza, la rigidità e la durata necessarie per evitare cedimenti (sollecitazioni eccessive, risonanza, instabilità o deformazioni dannose) che potrebbero compromettere la funzione e la sicurezza della struttura. MSC Nastran viene utilizzato anche per migliorare l'economia e il comfort dei passeggeri nei progetti strutturali.

Le aziende produttrici sfruttano l'esclusivo approccio multidisciplinare di MSC Nastran all'analisi strutturale in vari momenti del processo di sviluppo del prodotto. MSC Nastran può essere utilizzato per:

• Realizzare prototipi virtuali nelle prime fasi del processo di progettazione, risparmiando i costi tradizionalmente associati alla prototipazione fisica.
• Risolvere i problemi strutturali che possono verificarsi durante la manutenzione di un prodotto, riducendo i tempi di fermo e i costi.
• Ottimizzare le prestazioni dei progetti esistenti o sviluppare prodotti unici e differenziati, per ottenere vantaggi nel settore rispetto alla concorrenza.

MSC Nastran si basa su sofisticati metodi numerici, il più importante dei quali è il metodo degli elementi finiti. I problemi FE non lineari possono essere risolti con tecniche numeriche implicite integrate. Sono disponibili diversi algoritmi di ottimizzazione, tra cui MSCADS e IPOPT. La funzionalità per le sollecitazioni di MSC Nastran utilizza CAEfatigue, la soluzione più rapida e robusta oggi disponibile sul mercato.

Vantaggi di MSC Nastran:

Analisi strutturale multidisciplinare

Le soluzioni di analisi strutturale più comuni sono dedicate a una o poche discipline di analisi. Per creare un livello completo di funzionalità di analisi ingegneristica, è necessario acquisire più soluzioni software e formare gli utenti con ogni nuovo strumento. MSC Nastran offre molteplici discipline di analisi, consentendo ai clienti di disporre di un'unica soluzione di analisi strutturale per un'ampia varietà di problemi ingegneristici.

• Utilizzare una piattaforma per eseguire analisi lineari o non lineari per le seguenti discipline: statica, dinamica (NVH e acustica incluse), termica e di instabilità, per ridurre la dipendenza da più programmi di analisi strutturale di vari fornitori
• Eseguire l'analisi delle sollecitazioni con le tecnologie integrate e ridurre il tempo solitamente associato alla determinazione del ciclo legato alle sollecitazioni
• Valutare il comportamento di compositi avanzati e plastiche fibrorinforzate con l'analisi progressiva dei guasti integrata e i servizi definiti dall'utente per l'omogeneizzazione in campo medio accoppiati a Digimat.

Modellazione dell'assemblaggio strutturale

Raramente un elemento strutturale viene analizzato in modo indipendente. I sistemi strutturali sono costituiti da numerosi componenti e devono essere analizzati nel loro insieme. MSC Nastran offre una serie di metodi per unire più componenti per l'analisi strutturale a livello di sistema.

• Con Permanent Glue è possibile accelerare la creazione di mesh, collegando mesh incongruenti che tradizionalmente richiederebbero lunghe transizioni di mesh
• Risparmia tempo nella creazione di gruppi costituiti da saldature o elementi di fissaggio grazie a elementi di collegamento specializzati
• Utilizza i "Moduli" per combinare e gestire più componenti di una struttura e formare un insieme completo senza dover utilizzare elementi di connessione aggiuntivi o preoccuparsi degli schemi di numerazione degli ID.
• Accelera la rianalisi di grandi assiemi costruendo superelementi e, facoltativamente, condividi i superelementi con altri produttori nascondendo le informazioni di progettazione riservate.
• Esegui l'analisi dei contatti e determina le sollecitazioni e le aree di contatto in progetti multicomponente
• Incrementa la produttività utilizzando la funzione di generazione automatica dei contatti per creare automaticamente i corpi dei contatti e definire le relazioni tra di essi

Testimonianze dei clienti

"L'uso del glued contact per gli assiemi riduce il tempo di configurazione del problema da 1 giorno a 1 ora ed evita il noioso allineamento della mesh tra le parti."

- Julien Rodess, Ingegnere presso lo studio Sogeti

Ottimizzazione strutturale automatizzata

L'ottimizzazione del design è un elemento critico nello sviluppo del prodotto, ma spesso è molto iterativa e richiede un grande sforzo manuale. MSC Nastran include algoritmi di ottimizzazione che cercano automaticamente le configurazioni ottimali in uno spazio di progettazione consentito.

• Ottimizza le sollecitazioni, la massa, la fatica, ecc. variando le variabili di progetto come le proprietà dei materiali, le dimensioni geometriche, i carichi, ecc.
• Migliora la forma o il profilo dei componenti strutturali con l'ottimizzazione della forma
• Trova gli spessori ottimali degli strati di laminato composito con l'ottimizzazione della topometria
• Determina i modelli ottimali di microsfere o timbri per le parti in lamiera con l'ottimizzazione della topografia
• Elimina il volume in eccesso e non necessario con l'ottimizzazione della topologia
• Ottimizza simultaneamente più modelli tra le varie discipline con l'ottimizzazione multimodello

Calcolo ad alte prestazioni

I modelli di analisi possono essere di dimensioni molto grandi e richiedere un lungo periodo di tempo per essere risolti. Tali modelli possono richiedere ore o giorni per essere risolti con le applicazioni FEM tradizionali. MSC Nastran dispone di una serie di funzionalità di Calcolo ad alte prestazioni che consentono agli ingegneri di risolvere rapidamente problemi di grandi dimensioni.

• Sfrutta i cluster multi-core e multi-nodo con le tecnologie di parallelizzazione: Parallelo a memoria condivisa e parallelo a memoria distribuita
• Accelera i tempi di simulazione e ottieni prestazioni più elevate per i modelli di grandi dimensioni grazie alla funzione di selezione automatica del risolutore. MSC Nastran può selezionare automaticamente il solutore ottimale e il metodo di parallelizzazione più efficiente da utilizzare in base alle specifiche dell'analisi (tipi di elementi, tipo di soluzione, memoria disponibile e così via).
• Utilizza le schede GPU nVidia per accelerare l'analisi di modelli composti da elementi finiti solidi
• Esegui l'analisi modale più velocemente utilizzando un risolutore Lanczos altamente sintonizzato o la sintesi modale automatizzata dei componenti

Servizi al cliente

MSC Software mette a disposizione una serie di risorse per supportare l'utilizzo di MSC Nastran. I servizi disponibili includono:

• Assistenza tecnica, spesso valutata 4,5 su 5 dai clienti.
• MSC Learning Center, un abbonamento che dà diritto all'intero catalogo di corsi di formazione MSC Nastran.
• MSC Nastran, MSC Software è stato uno degli sviluppatori originali del primo codice NASTRAN e ha continuato a sviluppare MSC Nastran per oltre 40 anni.
  
  

"Il nostro ingegnere applicativo MSC viene almeno una volta al mese per vedere come stiamo andando e per aiutarci a risolvere eventuali problemi. In effetti questo aeroplano sarebbe stato impossibile da modellare senza il supporto telefonico, le visite in loco e i servizi di consulenza forniti dal team di assistenza MSC" - Dana Taylor, AeroVironment.