Anwenderfreundliche KontaktdefinitionWenn zwei Parts in der Rechnung verbunden sein sollen, kann man sie entweder zusammenpassend vernetzen oder mit ‚Glued Contact‘ verbinden. Im CAD-integrierten Programm muss der Anwender jedoch erst die Kontaktstellen definieren und dann wird alles vernetzt. Erst hinterher weiß man, ob an den Stellen, wo kein Kontakt definiert wurde, die zusammenpassende Vernetzung funktioniert hat oder ob Teile „in der Luft hängen“. Im spezialisierten CAE-Preprocessor verifiziert man zuerst das Netz und kann danach zwischen den Teilen, die nicht zusammenpassen, Kontakte definieren.

Von der CAD-integrierten zur eigenständigen Finite-Elemente-AnalyseFEA-Berechnungen bieten viele Vorteile. Sie können Kosten einsparen, den Entwicklungsprozess beschleunigen und die Produkt-qualität steigern. Viele Firmen nutzen daher zunächst die in ihrem CAD-Programm integrierten Lösungen. Damit können während des Konstruktionsprozesses verschiedene Varianten schnell durchgerechnet werden. Die Bedienung ist einfach und verlangt nicht viel Hintergrundwissen.

Warum kommt trotzdem oft der Zeitpunkt, sich nach einer eigenständigen Finite-Elemente-Software umzusehen?

Genauere SpannungsberechnungDie CAD-integrierte Simulation verwendet meist Tetraeder-Elemente. Für dünnwandige Bauteile können die Spannungen genauer mit Schalenelementen berechnet werden. Hier werden Quad-Elemente emp-fohlen, da Dreieckselemente künstliche Steifigkeit ins Modell bringen. Eigenständige Programme wie MSC Nastran bieten darüber hinaus eine große Auswahl an Balken-, Feder- und Masseelementen.

Handelt es sich um ein echtes Solid-Modell, das mit 3D-Elementen vernetzt werden muss, bieten die auf CAE spezialisierten Preprozessoren wie Patran oder SimXpert umfangreiche Parameter für die Tetraeder-vernetzung an. Dazu gehören ein außen feineres Netz oder die Vorgabe der Elementanzahl auf einzelnen Flächen und Kanten. Da man nicht global das gesamte Netz verfeinern muss, spart man Elemente und damit Rechenzeit. Noch übersichtlicher und gleichmäßiger sind die Ergebnisse jedoch, wenn man ein Hexaedernetz verwendet. Hexaeder werden beispielsweise häufig bei Kontaktberechnungen und stark nichtlinearen Materialien wie Gummi verwendet.

Große Auswahl an MaterialmodellenAlles was über das Hookesche Gesetz δ=E*ε hinausgeht, erfordert praktisch ein nichtlineares Material-modell. MSC Nastran bietet vielfältige elastoplastische und viskoelastische Materialmodelle, Gasket-Materialien, Gummi (Mooney-Rivlin, Ogden, Arruda-Boyce, Gent), Rissfortsetzung, Delamination und Progressive Failure. Für Kunststoffe können auch die Daten aus der Spritzgusssimulation übernommen werden. Zur Verwendung von nichtlinearen Materialmodellen gehören in MSC Nastran auch die passenden Elementformulierungen, die ein gutes Konvergenzverhalten ermöglichen.

ZertifizierungImmer öfter verlangen Behörden oder Auftraggeber für ein Bauteil auch einen rechnerischen Nachweis. Hier finden Programme wie MSC Nastran hohe Akzeptanz. MSC Nastran ist seit 50 Jahren am Markt, wird ständig weiterentwickelt und ist bei vielen OEMs aus Maschinenbau, Auto- und Luftfahrtindustrie im Einsatz. Man kann transparenter darstellen, was gerechnet wurde, da die Lasten und Randbedingungen direkt auf dem Netz dargestellt werden können. Ein MSC Nastran Inputfile kann als Textdatei gespeichert werden und liefert nach vielen Jahren in neueren MSC Nastran-Versionen noch dieselben Ergebnisse.

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Interaktion mit dem BerechnungsprogrammWenn die Rechnung nicht erfolgreich läuft, zum Beispiel eine nichtlineare Rechnung nicht konvergiert, bietet MSC Nastran aussagekräftige Fehlermeldungen und ausführliche Informationen in der Ausgabe-datei. So kann der Anwender dem Problem auf den Grund gehen.

Wärmestrahlung mit SichtfaktorenMit MSC Nastran können auch thermische und gekoppelte thermisch-mechanische Rechnungen durch-geführt werden. Je höher die Temperaturen, desto mehr Einfluss hat die Wärmestrahlung. Diese hängt vom Sichtfaktor zwischen den Flächen und vom verbleibenden Sichtfaktor ins Freie ab. Dieser Sicht-faktor ist bei komplexeren Modellen schwer abzuschätzen. MSC Nastran kann die Sichtfaktoren exakt berechnen und führt dadurch zu genaueren Temperaturergebnissen.

Umfassende Features für die dynamische SimulationMSC Nastran ist bekannt für die effiziente und dynamische Simulation von großen Modellen. Neben der transienten und Frequenzganganalyse sind auch akustische Auslegung, Random Response und Response Spectrum Analyse, Rotordynamik und Crashberechnung möglich. Von MSC kommt auch die führende Mehrkörpersimulations-Software Adams. Diese kann mit MSC Nastran gekoppelt werden, sodass effizient und anwenderfreundlich flexible Körper für die Mehrkörpersimulation erzeugt werden können.

Integrierte Lebensdauerberechnung und OptimierungMit statischen Berechnungen werden Spannungen ermittelt, die bei einer einmaligen Belastung entstehen. Meistens versagen Bauteile jedoch durch eine immer wiederkehrende Belastung. In MSC Nastran ist die Lebensdauerberechnung direkt integriert. Anwender können einfach Belastungszyklus und Wöhlerlinie angeben und sich zu den errechneten Spannungen auch die Lebensdauer ausgeben lassen. MSC Nastran enthält auch umfangreiche Möglichkeiten der Optimierung. So kann man beispielsweise in einer einzigen Rechnung die Wandstärken eines Bauteils auf Lebensdauer optimieren.

Einfacher EinstiegWenn Sie sich für eine Lösung von MSC entscheiden, unterstützen wir Sie bei der Implementierung und helfen Ihnen, sich schnell und unkompliziert einzuarbeiten:

MSC bietet flexible Softwarepakete für den kostengünstigen Einstieg in die Simulation an. Diese Softwarepakete sind individuell erweiterbar.

Wir lassen uns Ihre Anforderungen erklären und ermitteln, welche Lösungen dazu am besten passen.

An einem kleinen Projekt oder Beispiel zeigen wir Ihnen den Lösungsweg.

Sie können die Software kostenlos testen, unterstützt von einem konkreten Ansprechpartner bei MSC. In Form von speziell auf Ihre Anwendungen zugeschnittenen Schulungen, „Training on the Job“ oder Projekten entwickeln Sie Ihre Fähigkeiten und sammeln Erfahrung.

Ihnen stehen unsere Hotline und ein umfangreiches Angebot an Standardtrainings zur Verfügung.

Die Benutzeroberfläche der Software ist auf Kundenwünsche anpassbar.

Eigene Menüs können hinzugefügt und individuelle Abläufe automatisiert werden. Das vermeidet Fehler und die Arbeit wird beschleunigt.

MSC arbeitet mit vielen Universitäten zusammen und bietet eine kostenlose Studentenversion. Dadurch sind die Lösungen von MSC weit verbreitet. Sie können leichter Ressourcen gewinnen, wenn Sie mit Diplomanden oder Lehrstühlen zusammenarbeiten.

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