MSC Nastran 汎用線形・非線形解析

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MSC Nastran 汎用線形・非線形解析

 
 

MSC Nastran

有限要素法を用いたMSC Nastranは、世界で圧倒的シェアを持つ汎用構造解析プログラムのスタンダードです。その誕生は1965年、現在の米国MSC.Software Corporationの前身である米国The MacNeal-Schwendler Corporationの創設者、マクニール博士とシュウェンドラー博士が、当時NASA (The National Aeronautics and Space Administration)で行なわれていた、航空機の機体強度をコンピュータ上で解析することをテーマとした「有限要素法プログラム作成プロジェク ト」に参画したことに始まります。そこで作成されたプログラムはNASTRAN(NASA Structural Analysis Program)と命名され、1971年にThe MacNeal-Schwendler CorporationからMSC Nastran として一般商業用にリリースされました。以来、数多くの研究機関や企業において、航空宇宙、自動車、造船、機械、建築、土木などの様々な分野の構造解析に 広く利用されています。また各分野からの高度な技術的要求とコンピュータの発展に対応するために、常にプログラムの改善と機能拡張を続けています。

 

部品レベルから複雑な構造物全体まで、幅広い範囲の解析が可能


MSC Nastran は、部品単品レベルから複雑な構造物全体に至る幅広い範囲を対象とした解析が可能です。まず、基本解析機能として線形静解析、実固有値解析、線形座屈解 析、種々の動解析および伝熱解析があります。そして、3次元接触解析をはじめとする非線形解析機能、設計作業の効率化と自動化を目的とした設計最適化機能 などの数多くのオプション機能があります。さらに、DMAPを用いたプログラムのカスタマイズなども可能です。

 

解析モデルの複雑化、大規模化に対応


近年のコンピュータ性能の向上やプリポスト製品の機能向上に伴い、解析モデルはさらに大規模化しています。MSC Nastran ではスーパーエレメント機能、ACMS機能、およびDMP(分散パラレルコンピューティング機能)により大幅な解析時間の短縮といった解析効率の改善を実 現しています。

 

複合領域シミュレーションが可能

MSC Nastranは、Marc、Dytran、LS-Dynaなど最高クラスの解析ソルバー技術を1つの環境に統合した、複合領域シミュレーションを可能に するエンタープライズソリューションです。MSC Nastranは、今日のマーケットにおいて最も広範なシミュレーションと高度な解析機能を提供します。


MSC Nastranを使用すれば、設計プロセスにおける様々な解析を一つの共有モデルで実行し、また複数のエンジニアや部署でその情報を共有することができま す。コストのかかるフィジカルプロトタイプにのみ依存することなく、設計が実現象においてどのように動作するかシミュレーションで検証することができま す。MSC Nastranの統合された複合領域シミュレーション機能により、考えられる種々の条件で製品性能を仮想的に検証できるので、エンジニアは設計に自信を持 つことができます。


MSC Nastranは、統合された複合領域シミュレーション機能より、従来の線形静解析、様々な動解析、設計最適化解析、熱解析、3D接触を含む高度な陰解法 非線形解析、衝突・衝撃解析、さらに落下解析などの高速現象のための陽解法非線形解析など、様々な領域のシミュレーションを正確により速く実行でき、すば やい設計判断を支援します。
 

 
 

 

関連するものづくりソリューション

 ・電磁場‐構造連携解析ソリューション

MSC Nastranパッケージ

 

ベースパッケージ

MSC Nastran Base 線形静解析、実固有値解析、線形座屈解析、コネクター(スポット溶接)、線形接触、Adams連携
MSC Nastran Linear Structures Package (MSC Nastran Baseに加えて)DMAP、動解析(周波数応答、過渡応答、複素固有値)、伝熱解析、SMP(共有メモリ並列計算)、内部音響解析、スーパーエレメント、非線形解析(Sol 106,109)
MSC Nastran Structures Package (MSC Nastran Linear Structures Packageに加えて)陰解法非線形解析(Sol 600)、最適化解析、ACMS(自動部分モード合成法)
MSC Nastran LS Productivity Bundle (MSC Nastran Linear Structures Packageに加えて)Patran Basic、Patran Exchange
 

オプションパッケージ

MSC Nastran Dynamics 動解析(周波数応答、過渡応答、複素固有値)
MSC Nastran MD Implicit NL Package アドバンスト非線形解析(Sol 400)
MSC Nastran MD Explicit NL Package 陽解法非線形解析(Sol 700、2/35/500cores)
MSC Nastran Implicit Nonlinear Package 陰解法非線形解析(Sol 600、2cores)
MSC Nastran Optimization Package 最適化解析
MSC Nastran Heat Transfer 定常/非定常伝熱解析(Sol 153,159)
MSC Nastran Nonlinear 定常/過渡非線形解析(Sol 106,129)
 

オプションモジュール



MSC Nastran ACMS(自動部分モード合成法)
自動領域分割による部分モード合成法を用いた動解析の高速処

MSC Nastran Acoustics(音響解析オプション)
内部音響解析

MSC Nastran Advanced PFA
進展型破壊解析

MSC Nastran Aeroelasticity I(空力弾性オプション1)
・空力動的フラッタ解析
・空力弾性応答解析

MSC Nastran Aeroelasticity II(空力弾性解析オプション2)
超音速空気力学計算手法(ZONA51)の適用

MSC Nastran DDAM(動的設計解析手法オプション)
ショックスペクトル解析を用い、衝撃荷重へのコンポーネントの動的応答を計算

MSC Nastran Design Optimization(設計最適化オプション)
部品寸法、形状、材料の最適化

MSC Nastran DMAP(DMAPオプション)
・Nastran標準解析の改修
・データベースへのアクセス

MSC Nastran Krylov Solver(Krylovソルバーオプション)
大規模モデルにおける高速および高精度な周波数応答解析(外部ソルバー)

MSC Nastran Multi-Model Optimization(マルチモデル最適化オプション)
複数モデル間の最適化

MSC Nastran Rotordynamics(ローターダイナミクスオプション)
ジェットエンジンやタービン等の回転構造物においてジャイロ効果を考慮

MSC Nastran Superelements(スーパーエレメントオプション)
部分構造法による大規模問題の効率化(静的および動的解析に適用)
Nastranを用いた解析事例をご紹介します。

●厚板溶接構造部品のたわみと応力の解析>
アニメーション(6.6MB)




●流体ファンにかかるトルクによる変形と応力の解析>アニメーション(17.4MB)




●タービンブレードにかかるトルクによる変形と応力の解析> アニメーション(5.3MB)




●クランクシャフトの強度のたわみと強度の解析> アニメーション(13.8MB)




●ディーゼルエンジン用ピストンの熱伝導、熱応力解析> アニメーション(37.7MB)




●閉空間内に配置した発熱体の輻射熱の解析と筐体の熱変形の解析> アニメーション(6.33MB)




●タービンローターのにおける固有値解析> アニメーション(29.8MB)




●内圧による容器の変形と応力の解析> アニメーション(30.4MB)




●風の圧力による窓および窓枠とレールの変形。
 レールおよび窓枠にかかる応力の解析> 
アニメーション(28.1MB)



●ミニバンにおける燃料タンクの変形および応力解析> アニメーション(15.6MB)

 
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