Marc ist eine Lösung für die implizite nichtlineare Finite Elemente Analyse (FEA). Zusammen mit dem Pre- und Postprozessor Mentat eignet sich Marc für fortgeschrittene nichtlineare Strukturanalysen, Kontakt, komplexe Materialmodelle und Multiphysics-Analysen. Marc bietet die derzeit anwenderfreundlichsten und robustesten Algorithmen für die Kontaktberechnung, sei es für die Analyse von strukturmechanischen Problemen mit großen Deformationen oder für Mulitphysics-Anwendungen.
Der Software liegen numerische Methoden zugrunde, die auf eine Lösung von stark nichtlinearen Problemen mit nichtlinearem Materialverhalten, großen Verzerrungen und Rotationen sowie Kontaktbedingungen mit großen Relativverschiebungen ausgerichtet sind. Marc verfügt außerdem über eine Reihe von Multiphysics-Fähigkeiten, mit deren Hilfe Ingenieure gekoppelte Simulationen durchführen können. Dazu gehören beispielsweise Struktur, Wärmeausbreitung, Akustik, Magnetostatik und -dynamik oder Elektromagnetismus.
Marc besitzt Funktionalitäten für die Darstellung der verschiedensten Szenarien, beispielsweise für die Berechnung von Rissfortschritt, Bruchmechanik oder Composites. Für die Analyse von Elastomerkomponenten bietet Marc numerische Verfahren an, die sich vielfach in der Praxis bewährt haben: ein automatisierter Kontaktalgorithmus zur Berechnung großer Relativverschiebungen, automatisierter thermischer Kontakt, numerisch effektive Reibmodelle, eine umfassende Materialbibliothek, automatische Remeshing-Prozeduren zur Analyse extremer Verformungen, äußerst robuste Schrittweitenverfahren, umfassende Parallelisierungs-Optionen zur Nutzung mehrerer Prozessoren oder gar Computer über Netzwerk.
New User Interface
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Benutzerfreundliche integrierte Oberfläche
Die Benutzeroberfläche von Marc mit intuitiver Menüanordnung und einer Vielzahl an CAD-Schnittstellen und Vernetzungsfunktionen geben dem Anwender die Möglichkeit, sich schnell in das Programm einzuarbeiten. So können auch Anwender mit wenig Erfahrung in kürzester Zeit komplexe nichtlineare Probleme konfigurieren und lösen. Innerhalb einer einzigen integrierten Umgebung können Anwender von einer CAD-Datei zu einem kompletten FEA-Modell wechseln und anschließend die Ergebnisse nachbearbeiten.
Die Benutzeroberfläche zeichnet sich vor allem aus durch eine individuell anpassbare Oberfläche, einfache Modellnavigation, intuitive Menüanordnung, nativen CAD-Import und schnelle Vernetzungstools.
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Segment to Segment Contact Analysis
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Kontaktanalyse für eine realistische Baugruppenanalyse
Marc besitzt die robustesten und anwenderfreundlichsten Kontaktalgorithmen aller am Markt erhältlichen FEA-Programme. Gap-Elemente oder artifizielle Konzepte wie Gleitlinien oder Penalty-Faktoren werden nicht benötigt. Definieren Sie Ihre Komponenten einfach als potenzielle, sich berührende Körper und lassen Sie den Rest von Marc erledigen. Sogar der Eigenkontakt von Körpern, wie er zum Beispiel bei starker Bauteilfaltung auftritt, kann ohne weiteres berechnet werden. Auch die Berücksichtigung von Reibungeinflüssen, wie sie beispielsweise in der Umformtechnik oder bei der Analyse von Elastomerdichtungen von großer Bedeutung sein kann, ist mit Marc auf einfache Weise möglich.
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Extensive Library of Metallic and Non-metallic Material Models
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Genaue Ergebnisse mit nichtlinearen Materialmodellen
Gleichgültig, ob Sie mit Glas, Gummi, Stahl oder Beton konstruieren: Marc verfügt über eine umfassende Bibliothek von Materialmodellen sowie über eine Bibliothek von derzeit über 220 Finiten Elementen für strukturelle, thermische und Multiphysics-Analysen. Elastomermaterialien können mit bekannten Materialgesetzen wie Mooney-Rivlin, Ogden, Arruda-Boyce und anderen modelliert werden. Dabei werden die erforderlichen Parameter für die einzelnen Materialmodelle mit dem in Mentat integriertem Curve-Fitting-Programm direkt aus den Versuchsdaten ermittelt. Auch für das Verhalten von Kunststoffen stehen mehrere Modelle zur Verfügung. Spezielle Elementtypen beheben dabei automatisch bestimmte numerische Probleme wie Hourglass-Bildung und sorgen somit für eine möglichst hohe Ergebnisgenauigkeit.
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Marc Automatically Remeshes to Ensure an Accurate Solution.
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Adaptive Vernetzung zur Verbesserung der Konvergenz
Wenn ein Finite-Element-Netz aufgrund starker Element-Verzerrungen oder veränderlicher Kontaktbedingungen für die Fortsetzung einer Berechnung nicht mehr geeignet ist, kann Marc eine automatische Neuvernetzung unter Mitnahme des aktuellen Spannungs-/Dehnungszustandes vornehmen und so einem vorzeitigem Abbruch der Analyse vorbeugen. Somit können mit Marc auch hochgradig nichtlineare Probleme erfolgreich gelöst werden. Das zeigen zahlreiche Berechnungsbeispiele extremer Verformungen, wie sie bei Elastomerdichtungen oder Umformprozessen auftreten können.
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Marc can be used to Couple Structures, Thermal, Fluid, Magnetostatics, Electrostatics and Electromagnetics.
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Mehr Wirklichkeitstreue und weniger Näherungsverfahren durch Multiphysics-Simulationen
In der Konstruktion und Entwicklung spielen Simulationen eine immer bedeutendere Rolle. Aus diesem Grund sollten möglichst viele der für das physikalische Problem maßgebenden Parameter bereits in der Simulation berücksichtigt werden. Nur so kann ein möglichst hohes Maß an Vorhersagegenauigkeit erzielt werden. In der Vergangenheit wurden physikalische Phänomene in der Regel als voneinander entkoppelt betrachtet. Diese Vorgehensweise führte oft zu erheblichen Fehlern in der Analysegenauigkeit und damit zu einem unzureichenden Design. Mit der kombinierten Anwendung der Multiphysics-Funktionalitäten von Marc und den hoch entwickelten nichtlinearen Analysefähigkeiten lassen sich dagegen sehr exakte Vorhersagen über das Verhalten einer Struktur und damit letztendlich ein hochwertiges, den Anforderungen genügendes Design erzielen. Es gibt viele Anwendungen, in denen Kopplungseffekte eine große Rolle spielen: beispielsweise stromdurchflossene Leiter, die thermomechanische Spannungen in ihrer Umgebung erzeugen, oder viele Strukturen aus der Mikrosystemtechnik. Aber auch für klassische Anwendungen aus der Fertigungstechnik wie Schweißen, Aushärten und Tiefziehen kann die Berücksichtigung von Kopplungseffekten von großer Bedeutung sein. Marc kann Strukturen, Wärmeausbreitung, Fluide, Magnetostatik, Elektrostatik und Elektromagnetismus koppeln.
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Schnellere Ergebnisse durch Parallelprozessing
Parallele Systeme und Multi-Core-Prozessoren sind heute Standard. Bereits lange bevor sie zu ihrer heutigen Verbreitung gefunden haben, wurde viel Zeit und Ressourcen in eine Parallelisierung von Marc investiert. Die Parallelisierung in Marc ist seit mehr als 15 Jahren verfügbar und somit bereits umfassend in der Praxis erprobt.
Die meisten Solver am Markt können nur einen Teilaspekt der Analyse - die Matrixlösung - parallel lösen. Im Gegensatz dazu werden in Marc durch Zerlegung einer Struktur in mehrere Domänen alle Analyseschritte, sprich Assemblierung der Steifigkeitsmatrix, Matrixlösung und Spannungsberechnung parallelisiert abgearbeitet und folglich die Hardwareressourcen wesentlich effizienter genutzt.
Geringere Gewährleistungskosten durch Fehleranalyse
Eine der schwierigsten Aufgaben der Konstruktions- und Entwicklungsabteilung ist die Prognose von Fehlern. Nur mit dem Wissen wann und weshalb eine Struktur versagt, kann ihre Sicherheit verbessert werden. Die Kosten für physische Tests, mit denen alle möglichen Fehlerszenarien untersucht werden, können unerschwinglich sein. Marc liefert hierfür eine umfangreiche Liste von Fehlermodellen, die für verschiedene Materialklassen geeignet sind, beispielsweise für zähe und spröde Stoffe, für Verbundwerkstoffe, Elastomere oder Beton. Mit der Funktion zur Rissausbreitung können Ingenieure die Fehlermechanismen besser erfassen und geeignete Methoden anwenden, um einem folgenschweren Versagen vorzubeugen.
Erfolgreiche Simulation von Fertigungsprozessen
Eine erfolgreiche Simulation von Fertigungsprozessen hängt wesentlich von den Fähigkeiten der nichtlinearen Analyseverfahren und der Multiphysics-Funktionen ab. Dazu zählt insbesondere die Wärme-Struktur-Kopplung eines Produktes. Aufgrund seiner nichtlinearen Lösungsfähigkeiten, seines einfach bedienbaren und numerisch robusten Kontaktalgorithmus und der automatischen Neuvernetzungsfähigkeiten ist Marc die ideale Lösung für die Simulation von Fertigungsprozessen wie Tiefziehen, Schmieden, Schweißen, Abschrecken und Aushärten.
Einfache nichtlineare FEA durch integriertes Pre- und Postprozessing
Für den Modellaufbau, die Analysesteuerung und das Postprozessing von Modellen aus Marc stehen mit Mentat und Patran zwei integrierte grafische Benutzeroberflächen zur Verfügung. Mit Marc Mentat lassen sich zudem Modelle automatisiert in mehrere Domänen zerlegen und so für eine parallelisierte Berechnung vorbereiten. Äußere Lasten können aus der Auswertung physikalischer oder virtueller Tests – beispielsweise aus Adams - importiert werden. Mit dem Programmpaket AFEA bietet MSC zudem eine kombinierte Patran - Marc Version an.
As part of our commitment to quality, the Marc Software Quality Assurance Program complies with the applicable portions of Title 10, Code of Federal Regulations Part 50, Appendix B, Quality Assurance Criteria for Nuclear Power Plants and Title 10, Code of Federal Regulations, Part 21, Reporting of Safety Related Defects and Non-Compliances. (see Statement of Quality Assurance Policy)
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