Explicit Dynamics

Wheel drop test

Deep drawing

Umfassende Bibliothek nichtlinearer Materialien

Bei kurzzeitigen Aufprall- oder Stoßereignissen sind Strukturen besonders starken Dehnungen ausgesetzt und können in der Folge versagen. Für exakte Berechnungen ist es daher entscheidend, nichtlineare Materialien so zu modellieren, dass das Versagensverhalten einbezogen wird. Unsere Lösungen enthalten eine Vielzahl von Werkstoffmodellen, mit deren Hilfe Sie verschiedene technische Werkstoffe wie Metalle, Bodenarten, Beton, Verbundwerkstoffe, Kunststoffe, Schaumstoffe oder Gewebe modellieren können. Da sich die verschiedenen Materialien durch spezifische Versagensformen unterscheiden, können Sie unter mehreren bewährten und theoretisch begründeten Modellen wählen. Über Modelle für mikromechanische Beschädigungen, die genauer sind als herkömmliche makromechanische Versagensmodelle, stellt MD Nastran zudem spezielle Funktionen zur Prognose des Versagens von Composites zur Verfügung.

Grinding mill

Vehicle crash

Einfache, flexible Einrichtung von Kontaktanalysen

Wechselwirkungen zwischen mehreren Strukturen sind unvermeidliche Begleiterscheinungen der meisten nichtlinearen Problemstellungen. Da sich Strukturen bei Stauchungen und Zusammenstößen in der Regel stark verformen, kommt es wegen der Faltung oder des Versagens eines Bereichs häufig auch zu Eigenkontakten. Diese Fälle werden automatisch verarbeitet, wenn Materialversagen und Materialbruch in der Struktur erklärt werden. Aufgrund der einfachen Einrichtung der Kontaktanalyse sparen Anwender zudem viel Zeit beim Pre-Prozessing.

Airbag

Smooth particle hydrodynamics

Leistungsstarke & robuste numerische Methoden

Bei kurzen, momentanen Ereignissen wie Stauchungen und Zusammenstößen müssen Elementgröße und Zeitschritte wesentlich kleiner sein, damit die Modi höherer Ordnung wirksam erfasst werden. Dadurch werden die Modelle sehr umfangreich. Explizite Lösungen eignen sich gut für Modelle mit mehreren Hunderttausend Elementen mit signifikanter Nichtlinearität.

Dank der Parallelverarbeitungsfunktionen von MSC.Software können Sie preisgünstigere Hardware einsetzen und damit Ihre Softwareinvestitionen optimal nutzen. Unsere Technologie ermöglicht die schnelle Durchführung von virtuellen Tests, denn sie nutzt MPI (Message Passing Interface) für die Kommunikation zwischen mehreren Prozessoren, die sich in gemeinsam genutzten oder verteilten Speichersystemen befinden.

Aircraft crashworthiness

Sloshing analysis performance data

Fluid-Structure Interaction (FSI)

Ziel der Modellierung von Fluids in einer Strukturanalyse ist die Berücksichtigung des Einflusses von Fluiddrücken auf die Struktur. Damit soll das Strukturverhalten genauer prognostiziert werden. Strukturen werden im Allgemeinen mit dem Lagrange-Schema modelliert, bei dem das Material an ein Finite-Elemente-Netz gebunden wird. Fluids dagegen werden mit dem Euler-Schema gelöst, wobei das Material unabhängig vom Netz ist und stattdessen durch das Netz fließt. Aufgrund des unterschiedlichen Verhaltens von Strukturen und Fluids werden doppelte Schemata benötigt.

Die Herausforderung Fluids und Strukturen in einer einzigen Analyse zu modellieren ist, diese unterschiedlichen Schemata in einem Durchlauf einzusetzen. Dies geschieht über einen automatischen Kopplungsalgorithmus, in dem es zwei Netze gibt – eines für die Struktur und ein weiteres für das Fluid. Zwischen diesen beiden Bereichen wird eine Kopplungsfläche erzeugt. Diese wirkt im Euler'schen Netz als Grenze für den Materialfluss und überträgt gleichzeitig Spannungen auf das Lagrange-Strukturnetz, die es verformen.

MD Nastran bietet Problemlösungen für die Modellierung von Flüssigkeiten und Gasen, die mit Strukturen in Wechselwirkung stehen oder von Explosionen und stark nichtlinearen Strukturmaterialien beeinflusst werden. Ingenieure können diese Probleme mit den robusten Funktionen von MD Nastran präzise bearbeiten. Unsere Lösungen für die Fluid-Struktur-Kopplung werden für die Simulation komplexer Modelle verwendet, zum Beispiel für Airbags, das Schwappen von Flüssigkeiten in Gastanks, Aquaplaning, Unterwasserexplosionen, Flaschenabfüllung und Blutbeutelfalltests.