Oprogramowanie Autodesk Inventor Nastran
Zapytaj o cenę: 22 201 91 56 / procad@procad.pl
Autodesk Inventor Nastran to program do obliczeń metodą MES stworzony i rozwijany w latach 1960 dla potrzeb NASA. Stąd nazwa NASA STRUCTURAL ANALYSIS. Kod źródłowy został upubliczniony w 1971 roku, ewoluował i obecnie jest zintegrowany z kilkoma komercyjnymi programami.
Pracuj szybciej i dokładniej dzięki specjalistycznym zestawom narzędzi
Autodesk Nastran zapewnia możliwości symulacji w procesie zintegrowanym z CAD i umożliwia różne techniki analizy, takie jak liniowe i nieliniowe naprężenia, dynamika i przenikanie ciepła. Autodesk Inventor Nastran jest teraz dostępny tylko jako część Autodesk Product Design & Manufacturing Collection, a nie jako samodzielny produkt.
Analizy w programie Autodesk Inventor Nastran
Poniżej przedstawiamy opis dostępnych analiz i symulacji wykonywanych za pomocą Autodesk Inventor Nastran.
Analizy liniowe
Analizy liniowe są podstawowym typem analiz wytrzymałościowych. Zakładają one liniową zależność między naprężeniem i odkształceniem, małe wartości odkształceń, a także brak zmiany kierunku obciążenia w trakcie obciążania oraz niezmienność warunków brzegowych.
Analizy nieliniowe
Analizy nieliniowe stanowią gamę analiz, w których może wystąpić zjawisko nieliniowości. Istnieje szereg sytuacji, kiedy mówimy o wystąpieniu tego typu zjawiska:
- Obciążenie powoduje wystąpienie dużych ugięć (powyżej 5%)
- Występuje ruch bryły sztywnej
- Obciążenie zmienia swój kierunek pod wpływem odkształcenia
- Materiały mają właściwości nieliniowe (zarówno elastyczne, jak i plastyczne)
- Warunki brzegowe ulegają zmianie w funkcji czasu.
Analizy termiczne
Oprogramowanie Autodesk Inventor Nastran pozwala na realizację symulacji termicznych jak również parametrów kinetycznych procesów zachodzących pod wpływem zmian temperatury.
Analizy explicit
Oprogramowanie Autodesk Inventor Nastran od wersji 2021 pozwala na wykonywanie analiz explicit, Stosowane są do zagadnień dynamicznych, zwłaszcza w przypadku dużych szybkości odkształceń (crash testy itp.). Analizy explicit są warunkowo stabilne i wymagają odpowiednio małych kroków czasowych (warunek Couranta), co wydłuża czas obliczeń. Ich niewątpliwą zaletą jest za to fakt, iż nie ma wymogu osiągnięcia globalnej równowagi w każdym kroku, więc nie trzeba się martwić, że analiza nie zbiegnie się np. z powodu kontaktu.
-
Rodzaje analiz liniowych
- Analiza modalna (Natural Modes) – pozwala na wyznaczenie wartości własnych oraz postaci drgań własnych konstrukcji stricte w oparciu o geometrię oraz właściwości.
- Odpowiedź częstotliwościowa (Frequency Response) – analiza określa stacjonarną odpowiedź układu na zadaną harmoniczną albo sinusoidalną siłę albo przyspieszenie
- Analiza naprężeniowa niestacjonarna (metody Direct Frequency Responce oraz Modal Frequency Response) – narzędzie pozwala na wyznaczenie przemieszczeń oraz naprężeń w funkcji czasu w oparciu o znane obciążenia. Analiza uwzględnia bezwładność elementu.
- Wieloosiowa zmęczeniowa (Multi Axial Fatigue) – pozwala na określenie liczby cykli, które jest w stanie wytrzymać konstrukcja pod wpływem cyklicznych obciążeń. Analizę można przeprowadzić dla wyników liniowych i nieliniowych
- Wibracyjna analiza zmęczeniowa (Vibration Fatigue)- pozwala na określenie liczby cykli, które jest w stanie wytrzymać konstrukcja pod wpływem drgań. Analizę można przeprowadzić dla wyników liniowych i nieliniowych
-
Rodzaje analiz termicznych
- Liniowych stacjonarnych (Linear Steady-State Heat Transfer) – wyznacza temperatury oraz strumienie ciepła w nieskończonym czasie. Obciążenia termiczne są stałe w funkcji czasu.
- Nieliniowych stacjonarnych (Nonlinear Steady-State Heat Transfer) – wyznacza temperatury oraz strumienie ciepła w nieskończonym czasie. Obciążenia termiczne są stałe w funkcji czasu, aczkolwiek właściwości analizowanego układu są zależne od temperatury
- Nieliniowych niestacjonarnych (Nonlinear Transient Heat Transfer) – wyznacza temperatury oraz strumienie ciepła w funkcji czasu. Obciążenia termiczne mogą być stałe lub zmieniać się w funkcji czasu, a właściwości układu mogą zależeć od temperatury
-
Oprogramowanie Autodesk Inventor Nastran posiada następujące narzędzia do analiz nieliniowych:
- Analiza statyczna z materiałami nieliniowymi (Static Stress with Nonlinear Material Models) – pozwala na wyznaczenie przemieszczeń oraz naprężeń pod wpływem statycznych obciążeń. Obciążenia mogą być stałe, różnić się w poszczególnych krokach czasowych lub być zależne od uzyskanych rezultatów. Efekty bezwładnościowe są pomijane.
- Analiza modalna z nieliniowymi materiałami (Natural Frequency with Nonlinear Material Models) – pozwala na wyznaczenie częstości własnych oraz postaci drgań własnych z uwzględnieniem nieliniowych materiałów. Zmiana w częstości drgań własnych ze względu na przemieszczenia lub zmiany właściwości materiałów nie są uwzględniane. Obciążenia nie wpływają na częstości. Warunki brzegowe są ustalone.
- Analiza zdarzeń z uwzględnieniem nieliniowych materiałów (Impact Analysis) – analiza pozwala na symulację zderzeń. Przykładem tego typu analizy jest symulacja upadku przedmiotu.
- Wieloosiowa zmęczeniowa (Multi Axial Fatigue) – pozwala na określenie liczby cykli, które jest w stanie wytrzymać konstrukcja pod wpływem cyklicznych obciążeń. Analizę można przeprowadzić dla wyników liniowych i nieliniowych
- Wibracyjna analiza zmęczeniowa (Vibration Fatigue)- pozwala na określenie liczby cykli, które jest w stanie wytrzymać konstrukcja pod wpływem drgań. Analizę można przeprowadzić dla wyników liniowych i nieliniowych
Dostępne modele materiałowe
W oprogramowaniu Autodesk Nastran możliwe jest zastosowanie następujących modeli materiałowych:
-
a) Sprężyste
- Izotropowe
- Ortotropowe 2D i 3D
- Anizotropowe 3D
- Wyznaczane na podstawie punktów pomiarowych
- Izotropowe z zależnością temperaturową
- Ortotropowe z zależnością temperaturową
- Model glebowy Duncan-Changa
- Materiał Moldflow
-
b) Hiperelastyczne:
- Ogden
- Mooney-Rivlin
- Yeoh
- Neo-Hookean
- Van der Waals
-
c) Nitinol
-
d) Uogólniony Lepkosprężysty
-
e) Plastyczny (dostępne kryteria uplastycznienia von Misesa, Trecsci, Mohra-Coulomba, Druckera-Pragera)
- Izotropowy
- Kinematyczny
- Kombinowany (izotropowy i kinematyczny)
-
f) Elastoplastyczny (dostępne kryteria uplastycznienia von Misesa, Trecsci, Mohra-Coulomba, Druckera-Pragera)
- Izotropowy
- Kinematyczny
- Kombinowany (izotropowy i kinematyczny)
