The original and best

With over 50 years of real world experience in structural FEA, MSC Nastran is by far the industry standard for structural analysis simulation

MSC Nastran Embedded Fatigue

Simulazione a fatica integrata
Calcolare il danneggiamento e la vita a fatica in MSC Nastran e ottimizzare i design dei prodotti per peso e durata.

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La maggior parte dei sistemi strutturali è sottoposta a carichi ciclici per l’intera durata della vita utile; i progettisti devono pertanto sviluppare i sistemi di modo che non subiscano rotture nelle fasi iniziali. Gli studi sulla fatica e sulla durata sono una parte fondamentale dello sviluppo dei prodotti, dato che rotture precoci potrebbero comportare un incremento dei costi di garanzia e una perdita di quota di mercato. Benché l’analisi a fatica sia solitamente riconosciuta come un elemento chiave della progettazione, viene spesso condotta su base ad hoc o secondo una modalità sequenziale inefficiente, in cui l’analisi delle sollecitazioni è seguita da un’analisi della durata, con un conseguente aumento dei tempi e dei costi di sviluppo. L’utilizzo di molteplici prodotti contribuisce a incrementare ulteriormente i costi e i tempi delle analisi.

MSC Nastran Embedded Fatigue (NEF) è un innovativo modulo per l’analisi della durata che offre l’integrazione dei calcoli della fatica in MSC Nastran. I calcoli di sollecitazione e fatica possono essere eseguiti simultaneamente in un’unica operazione. Si tratta di un significativo passo in avanti rispetto ai processi basati sui GUI, dove gli studi sulla fatica vengono condotti dopo il completamento degli studi sulla sollecitazione, e spesso da gruppi di analisi diversi. Offre inoltre agli ingegneri nuove opportunità per migliorare la vita dei prodotti. Le funzionalità includono:

  • Stress life (S-N)
  • Strain life (E-N)
  • Risposte multiassiali elaborate utilizzando il metodo Critical Plane
  • Elaborazione parallela fino a 100 thread
  • Analisi a fatica multiple in un unico invio

Funzionalità:


Analisi a fatica di un portamozzo. Nodi: 325.000. Elementi: 200.000. Fonti di carico: 8.
 

Sono numerose le ragioni per cui l’analisi a fatica risulta più veloce con NEF; le due principali sono descritte di seguito.

  1. 1. L’approccio tradizionale prevede il recupero dei risultati FEA, il loro trasferimento e il successivo invio in un programma dedicato. Questo approccio, sfortunatamente, influisce sulle performance della soluzione, poiché richiede una gran quantità di risorse computazionali e un tempo prolungato da parte degli analisti. Con NEF, il calcolo della fatica viene eseguito immediatamente nell’analisi FEA, così è possibile ridurre il tempo e l’impegno necessari, migliorando l’efficienza dell’analisi. In un esempio, il processo tradizionale per l’analisi a fatica ha richiesto 8 ore, mentre con NEF l’analisi ha impiegato solamente 38 minuti. [Source]
  2. 2. Poiché il calcolo della fatica viene eseguito in MSC Nastran, è possibile ridurre il costo e il tempo necessari per trasferire numerosi file di grandi dimensioni (valore intermedio) dal programma FEA al programma per l’analisi a fatica. Questa semplificazione comporta ulteriori risparmi per quanto concerne le risorse computazionali, risparmi che si traducono in maggiori capacità di simulazione e in una produttività superiore. In un esempio, l’analisi a fatica ha richiesto 191 file, mentre con NEF il numero di file necessari è stato ridotto a due. [Source p.62]

Forma iniziale: massa = 15,5 kg; vita a fatica = 105,52 cicli.5.52 cycles
Forma ottimizzata: massa = 13,5 kg; vita a fatica = 108 cicli. Le modifiche al progetto hanno permesso un risparmio del 13% sulla massa e un incremento della vita a fatica.
 

Con NEF è più facile minimizzare la massa di un prodotto ottenendo al tempo stesso la vita a fatica desiderata. Il supporto per i calcoli della fatica in MSC Nastran si estende nella soluzione Design Optimization (SOL 200). I modelli possono ora essere ottimizzati prendendo in considerazione la vita a fatica e altri criteri prestazionali quali la massa. Se occorre prendere in considerazione e ottimizzare modelli multipli, è possibile utilizzare le capacità di ottimizzazione multimodello di MSC Nastran. Ciò fornisce un modello realmente ottimizzato che può essere utilizzato più velocemente, senza che vi sia la necessità di verificare i progetti dopo l’analisi di ottimizzazione.

Per assistenza e supporto di natura generale e specifica per prodotto, è possibile visitare la pagina Platform Support.