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ソフトウェア製品・サービス

MSC Nastran 

 

MSC Nastran 構造と複合領域のFEAソリューション

MSC Nastranは、NASAとのプロジェクトで開発された、世界中の産業に信頼されるFEAソリューションです。過去45年間に設計された、ほぼすべての宇宙船、航空機、車両では、比類のない正確さを提供するMSC Nastranを使用して解析が行われています。MSC Softwareは、MSC Nastranを絶えず改善し、正確なソルバーとしての評判を維持し続ける結果をもたらしています。
MSC Nastranの幅広い複合領域ソリューションは、シミュレーションの深みを広げ、構造物の複雑な挙動を予測を可能にします。洗練されたソルバーの並列処理能力を活用し、システムシミュレーションを効率的に実行することにより、製品開発の技術者は、エンジニアリングに集中することができます。
 

 

  • 非線形製解析、非線形過渡解析の実行
  • 非線形材料、幾何学的非線形性、接触と拘束条件の変更を含むシナリオ定義
  • 大ひずみ、大変位、大回転が可能な材料と有限要素 
  • 非線形材料のリストから選択:弾性プラスチック、非線形弾性、超弾性、複合材料、ガスケット、クリープ、形状記憶合金など
  • 非線形座屈解析による臨界安定荷重の予測

 

 

  • 連鎖的な複合領域の解析 構造の非線形平衡状態に基づく複数の解析が連鎖されて解かれる、非線形解析の連鎖
  • MSC Nastranの広範な複数の線形解析タイプを1つの有限要素モデルと1つの解析実行に統合
  • 応力解析と熱解析(定常状態または過渡状態)のカップリングまたは非カップリング解析を単一のモデルで実行

 

 

  • マルチボディ接触の1D、2D、3Dシナリオの評価
  • 変形体の同士、変形体と剛体のモデル間のコンタクト
  • 接触検出と分離条件制御の洗練された手法
  • 摩擦を含む解析
  • 重要な接触結果の確認:接触ステータス、接触の力と応力
  • アセンブルモデル内の多数のコンタクト相互作用を簡単に定義できるコンタクトペア

 

 

  • 衝突、落下試験、衝撃などの著しい幾何学非線形性と材料非線形性を伴う、短時間のダイナミクス解析
  • 複雑な流体構造相互作用の問題を予測
  • Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH法)を使用し、水や柔らかい土壌での耐衝撃性、高速度の衝撃、浸透性、穿孔の問題をモデル化
  • 衝突、衝撃、他の類似シナリオの予測

 

 

  • 要求精度に対し、1次元、軸対称、3次元モデルを用いた回転システムの解析と最適化
  • 不均衡応答、一般的な励磁、操縦負荷、ブレードアウトレスポンスなどのローターダイナミクスの挙動を予測
  • 臨界速度と旋回周波数の計算
  • マルチローターシステムのモデル化
  • ローター摩擦の予測
  • ライン要素、軸対称要素でのローターダイナミクスモデルの表現
  • 外部スーパーエレメントを採用したローターモデル
  • スクイーズフィルムダンパーの正確なモデル化

 

 

  • 線形領域内の静的荷重を受けるモデルの解析
  • コンポーネントの標準モードと固有振動数を算出
  • 線形座屈解析の実行
  • ローカルアダプティブメッシュ技術を用い特定領域のメッシュ自動更新を制御

 

 

  • 周波数応答、過渡応答、複素固有値の解析を、直接法またはモーダルで実行
  • 線形、非線形の過渡応答解析の実行
  • 結合された励起を用いたランダム解析の実行
  • 静的空力弾性、動的空力弾性、フラッター解析の実行
  • 高速輸送、発進、離陸、大気圏再突入、戦闘機、ミサイルなど、非定常超音速浮上面空力を受ける構造の超音速空力弾性解析を実行
  • 飛行荷重を用いて航空宇宙機の外部荷重と構造的な動的応答を予測

 

 

  • 線形、非線形の、定常熱伝達、過渡熱伝達の解析
  • 伝導、自由または強制対流、宇宙への輻射、放射エンクロージャ、カップリング移流の予測
  • 熱接触シナリオの解析
  • 熱と構造のカップリング解析

 

 

  • 積層複合材料の構造解析
  • 複合ハニカムセクションの挙動を解析
  • 複合構造の層、母材、繊維、層間ラミネート層のマイクロメカニクスレベルでの層間剥離と破壊の予測
  • 24の破壊理論を選択して破壊を予測
  • 仮想き裂閉口積分法による破壊機構のモデル化
  • 高度複合構造材の進行性破壊を確実にモデル化
  • ユーザー定義サブルーチンを用いて、複雑なカスタム複合材モデリング、Digimatアセンブリなどの材料モデリングソリューションと統合

 

 

  • 高度な接触アルゴリズムによる、線形、非線形接触現象の正確なモデル化
  • コネクター要素を活用し、スポット溶接、シーム溶接、ボルト、ネジ、その他の構造物接続と締結を効率的にモデル化
  • 組み込みガスケット材料モデルを用い、所定の挙動をするガスケットを設計

 

 

  • 疲労寿命と損傷解析を同時実行
  • 応力寿命 ひずみ寿命を用いた寿命計算
  • 疲労解析と組み合わせた設計最適化

 

 

  • 高度な構造 内部音響、外部音響の解析
  • OpenFSIによる流体構造の相互作用の解析:ドアシール、吸引、ショックアブソーバ、油圧エンジンマウント、コンバーチブルトップ、フレキシブルウィング、タイムドメインフラッタ、ラッチロード、風力タービン、血管の流れなど
  • Multi-Physics Code Coupling Interfaceを用い、複合領域の解析コードと結合
  • Dynamic Design Analysis Method(DDAM)を用いた衝撃荷重を受けるコンポーネントの動的応答の予測
  • ACMS(Automated Component Modal Synthesis)を用い、大規模なダイナミックと音響の問題を短時間で解析
  • 大規模なモデルを小さく実行可能なスーパーエレメントに分割し、限られたハードウェアリソースでは不可能な大きな問題を解析
  • 構造材料のクリープとリラクゼーションの挙動を解析
  • MSC Nastranが生成するAdams Flexの入力ファイルを用い、MSC Adamsでマルチボディダイナミック解析を実行
  • 平面ひずみと平面応力要素を利用する
  • 多孔弾性材料がキャビン音響性能に及ぼす影響を解析
  • トリムコンポーネントのインピーダンス行列を再利用し、異なる構成の設計を迅速化
  • モニタポイントを使用して、多数荷重ケースの荷重和や、自由体の境界荷重をすばやく取得
  • ユーザー定義サービス(UDS)を用いて、カスタマイズされた要素の定式化、材質、接触などの定義を追加

 

  • より速いシミュレーションのために、マルチコアプロセッサ上で並列に解析ジョブを実行する
  • 最先端のマルチプロセッサテクノロジーに対応し、ネットワーク化クラスターとSMPの両方で計算時間を短縮
  • ローターダイナミクス、ブレーキ鳴き、外部音響などの解析に、非対称マトリクスソリューションを活用
  • 自動部分モード合成法を用い、より高速なNVH(騒音、振動、ハーシュネス)解析を実行
  • GPGPUハードウェアのサポートにより、コンピューティングリソースを拡張
 

 



  • サイズ最適化を用い、厚さ、プライ角度、面積、ヤング率などの最適な構造特性を計算
  • シェイプ最適化を用い、構造コンポーネントの境界プロファイルを改善
  • トポロジ最適化を用い、開発の早い段階で部品設計形状を最適化
  • トポメトリ最適化を用い、高度な要素毎のサイジング最適化
  • トポグラフィ最適化を用い、板金部品のビードやスタンピング形状の最適化
  • Adams Insightを用い、機械システムの性能測定のための洗練された実験を設計
  • 最大の疲労寿命、最小限の損傷、要求疲労寿命をみたす重量最小化のための設計最適化
  • 強度分析、衝突、疲労寿命などの複数領域の設計を同時に最適化

 

MSC Nastran Advanced Nonlinear 高度な非線形解析

ロバストな非線形解析で実現象をシミュレート
 

MSC Nastran Advanced Nonlinearモジュールは、難易度の高い問題に対処する陰解法非線形解析の機能を提供します。非線形性のすべての原因と、接触を含む幾何学的非線形性、材料と境界条件の非線形性を考慮することによって、実現象を正確にシミュレートすることができます。

 
機能
  • 弾性プラスチック、超弾性、形状記憶合金、複合材料、温度依存性などを含む多数の非線形材料モデル
  • 1つのモデルの複数解析を連携させて複合分野の解析を実施
  • 過渡と定常状態の熱伝達解析
  • カップリングと非カップリングの熱構造解析
  • 性能と精度を最適化した最先端のソルバー
  • 共有メモリマシンと分散メモリマシンでの並列処理の実装
  • 非線形材料の損傷と破損の評価
  • 高度複合材料の層間剥離と進行性破壊の評価
  • 非線形解析のために最適化された1D、2D、3Dの要素を使用
  • 接着接続による、容易な拘束の条件設定
  • 接着接続による、異種メッシュの結合
  • 熱接触による、さまざまな部品間の正確な熱伝達

MSC Nastran Embedded Fatigue 統合された疲労解析

疲労と応力の関数を統合、軽量化部品の最適化に活用

これまで実験や応力解析の後処理プロセスであった疲労解析に代わって、MSC Nastran Embedded Fatigue(NEF)は、応力と疲労の計算プロセスを1つの同時操作に結合します。 2つの別個のプロセスを1つの同時プロセスに結合することで、取り扱い可能なモデルサイズの制限の要因になる中間ファイルが不要になり、 NEFでは、理論的にはモデルサイズの制限はありません(実際には、通常のMSC Nastranのモデルサイズ制限に支配されます)。

 MSC Nastran 疲労解析機能
  • 応力寿命疲労
  • ひずみ寿命疲労
  • 応力寿命とひずみ寿命の安全率解析
  • クリティカルプレーン法による多軸応答
  • 並列処理(最大100スレッド)
  • 複数の疲労解析を1つのジョブで実行
  • スポット溶接とシーム溶接の疲労解析
  • RPCファイルのサポート
  • 疲労解析におけるブロック荷重
  • 2パスおよび3パス疲労解析
  • 多軸評価による疲労解析
 サポートされるMSC Nastranソリューションタイプ
  • SOL 101 - 静的
  • SOL 103 - ノーマルモード
  • SOL 112 - モーダルトランジェント
  • SOL 200 - 最適化(ANALYSIS = STATICSのみ)
 

MSC Nastran Embedded Vibration Fatigue 統合された動的疲労解析

Nastranに組み込まれた動的荷重の疲労寿命


疲労寿命予測は、一般に、時間領域の解析により求められます。このアプローチは、多くの現実世界の問題には適用が困難です。特に、ランダムな荷重シーケンスや動的な荷重を部品が受けている場合は、時間領域解析は扱いにくく、膨大な解析時間、大量なストレージ領域が必要になります。
MSC Nastran Embedded Vibration Fatigueは、動的構造解析によく使用される周波数領域技術によりこの問題を克服します。この技術は、効率的な計算手順で、従来方法と比較してほんのわずかの計算資源を用いて、正確さのロスを最小限に抑えながら、寿命予測を数十倍速く実行します。また、周波数領域の手法を用いることで、損傷の周波数特性などの、構造疲労応答に関する有益な情報を得ることもできます。

MSC Nastran Embedded Vibration Fatigueの利点
  • 動的荷重(決定論的およびランダム振動)に対する高速な解析
  • 時間領域の解法と比較して、システムリソースを大幅に削減
  • ディスク使用量が劇的に少なく、大きな問題の解析が可能
  • 応力と疲労解析のための2つの別々のプロセスを統合し、より簡単なプロセスでの生産性の向上
  • 疲労解析とMSC Nastranの最適化ソルバーとを組み合わせた、より優れた設計
 
サポートされる荷重
  • 静的な応力のオフセットを伴う、または伴わない単一入力ランダム荷重
  • 静的な応力の相殺の有無にかかわらず相互相関を含む多負荷ランダム入力
  • 確定的な荷重(単一正弦波と狭帯域)
  • 高調波荷重(複数の同時印加正弦波)
  • サインおよびナローバンドスイープ
  • 上記のすべての荷重タイプを組み込み、実際の荷重サイクルを構成するイベントとシーケンスをロード

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