Более 40 лет конечно-элементный решатель Nastran является стандартом для инженерного анализа во многих отраслях промышленности и используется для решения задач, связанных с напряженным состоянием, вибрациями, разрушением конструкции, теплообменом, анализом акустики и аэроупругости. Ведущие производители выбирают NX Nastran для выполнения критических инженерных расчетов с целью разработки безопасных, надежных и оптимизированных конструкций при одновременном сокращении длительности цикла проектирования.

В NX Nastran 8 реализовано более 40 усовершенствований, в том числе в следующих ключевых областях:

Использование в дисциплинарных исследованиях и физике

Siemens осуществляет значительные капиталовложения в расширения возможностей решения с помощью NX Nastran, чтобы аналитики могли использовать один и тот же решатель при работе с более широким набором задач. Основные расширения NX Nastran 8 для использования в дисциплинарных исследованиях и в физике включают:

• Мультифизический термомеханический анализ позволяет изучать проблемы, связанные с тепловым контактом, которые также могут оказать влияние на эксплуатационные характеристики. Термомеханический анализ выполняется за счет совместной работы модуля NX Thermal и NX Nastran (SOL 101) для линейного статичного анализа. В интегрированной среде легко обеспечивается совместная работа, что исключает возникновение ошибок при переносе данных.
• Расширения для нелинейного анализа свойств материала и нагружения позволяют выполнять имитационное моделирование большего числа типов материалов с помощью нелинейного анализа. В примерах рассмотрены упругопластические свойства гиперупругих и обычных материалов, эффект Малленса для гиперупругого материала, а также совмещение ползучести с упругой/пластической деформацией.
• Роторная динамика применяется для анализа вращающихся механизмов и позволяет изучать типовые, симметричные и асимметричные вращающиеся конструкции, как в неподвижной, так и во вращающейся системе координат. Она обеспечивает выполнение анализа критической скорости и устойчивой работы, а также расчет частоты и переходной характеристики как в прямом, так и в модальном подходах.

Производительность вычислений и численная точность

В настоящее время аналитические модели нередко имеют размеры порядка 10–20 миллионов степеней свободы. По мере совершенствования вычислительного оборудования продолжается и рост размера аналитических моделей. Siemens гарантирует, что производительность решателя NX Nastran опережает эту динамику и позволит эффективно разрешать все более и более крупные задачи анализа. Улучшения производительности вычислений и численной точности в NX Nastran 8 включают в том числе следующие:

• Повышение эффективности масштабирования параллельных вычислений позволяет повысить показатели обработки SPM (распараллеливание с общей памятью Shared Memory Parallel) и выражается в оптимизации частоты для обработки DPM (распределение памяти).
• Режимы RDMode расширены и включают модальный анализ переходной характеристики (SOL 112) и модальный анализ с оптимизацией (SOL 200). Благодаря этому, преимуществами от режимов вычислений SMP и DMP можно воспользоваться в большем количестве вариантов решений.

Упрощенные моделирование и процесс проектирования

NX Nastran 8 упрощает моделирование, настройку решений и последующую обработку результатов. В список основных улучшений NX Nastran 8 в этой области входят следующие:

• Усовершенствования соединений значительно упрощают процесс моделирования методом конечных элементов. Механизмы образования контактов в NX Nastran были усовершенствованы, и теперь включают такие специальные типы контактов, как контакт «ребро ─ ребро» и «ребро ─ поверхность». Нагрузки, возникающие в клеевых соединениях, также могут просматриваться в постпроцессоре.
• Новые композитные твердые элементы обеспечивают геометрически более точное представление композитных материалов. Другие улучшения элементов, введенные в NX Nastran 8, включают поддержку пирамидальных элементов для гиперупругих материалов и упрощение определения систем координат материалов для твердотельных элементов.