2.8
Análisis por Elementos Finitos
Lista de Mejoras y Nuevas
Capacidades
(Enero-2003)
La nueva versión COSMOS/M 2.8 incorpora numerosas mejoras y modificaciones en respuesta a las necesidades y peticiones de clientes y usuarios. A continuación resaltaremos las novedades más importantes:
Contenido:
Mejoras en los módulos de Análisis STAR, DSTAR y ASTAR Mejoras en el módulo HSTAR de Transmisión de Calor Mejoras en el Módulo NSTAR de Análisis No Lineal Mejoras en el Interface de GEOSTAR
Mejoras en los Módulos STAR, DSTAR y ASTAR
q Cálculo de Frecuencias con "FFEPlus" (Analysis > Frequency Options > A_FREQ):
El solver iterativo FFEPlus (también
conocido como "PCG Iterative Solver") ahora puede ser utilizado para el cálculo
de frecuencias de grandes modelos (>300.000 GDL), incluyendo la opción de cálculo
automático de modos de cuerpo rígido.
q Mejora de los Algoritmos de Contacto:
En COSMOS/M 2.8 se han mejorado notablemente
los algoritmos de contacto para una convergencia de la solución más rápida. La mejora
de prestaciones es especialmente apreciable en problemas de contacto con rozamiento.
q "Nodal Strains" en Coord. Locales y Globales:
Los resultados de deformaciones unitarias
"en nodos" están ahora disponibles en direcciones locales y
globales en problemas estáticos lineales (STAR) y dinámicos avanzados (DPOST).
En versiones anteriores, sólo estaban disponibles los resultados de deformaciones
unitarias "en elementos". Las órdenes STNPLOT y STNLIST
se han reemplazado por STRNPLOT (Results >
Plot > Strain) y STRNLIST (Results
> List > Strain), aunque por propósitos de compatibilidad STNPLOT
y STNLIST se siguen reconociendo.
q Aceleración de la Convergencia Método-H:
En COSMOS/M 2.8 se ha acelerado la
convergencia de la solución en problemas de análisis stático lineal con mallado
adaptativo según el Método-H (Analysis > Static >
Adaptive Method), especialmente cuando se utiliza conjuntamente con el solver
iterativo PCG (FFEPlus).
q Uso del Método Exacto en Condiciones de Contorno:
La nueva versión de COSMOS/M 2.8 utiliza el
método exacto (en vez del método de penalización aproximado) en la aplicación de
restricciones y condiciones de contorno tanto en coordenadas locales como en
desplazamientos prescritos no-nulos.
q Reinicio Automático en Problemas de Contacto:
En problemas de contacto en análisis
estáticos lineales y en casos de fallo de convergencia durante las iteraciones de
contacto el programa reinicia el análisis aplicando de forma automática un incremento de
carga más pequeño.
q Tensiones y Deformaciones en la Dirección del Material:
En elementos sólidos planos TRIANG &
PLANE2D con materiales ortotrópicos los resultados de tensiones y deformaciones estarán
disponibles también en las direcciones del material.
q Pandeo con Elementos Compuestos SOLIDL:
Los elementos compuestos SOLIDL ahora
soportan análisis de pandeo lineal con la orden R_BUCKLING (Analysis > Buckling).
q Definición Excitación de la Base mediante la Geometría:
Se han añadido las nuevas órdenes PD_SPPRTCR,
PD_SPPRTSF, PD_SPPRTRG en el menú (Analysis
> Post_Dynamic > PD_Base_Excitation) para permitir la definición de
movimientos de la base (desplazamientos, velocidad o aceleración) en nodos asociados con
curvas, superficies y regiones como excitaciones en un análisis dinámico avanzado.
Mejoras en el Módulo HSTAR de Transmisión de
Calor
q "AutoStepping" en Régimen Transitorio (Analysis > Nonlinear > AutoStep Options):
El ajuste automático del intervalo de
tiempo está disponible ahora en el análisis de modelos de transferencia de calor en
régimen transitorio. El cálculo del incremento de tiempo se ajusta internamente en base
a la predicción de la solución. El incremento de tiempo se ajusta de forma óptima para
obtener la solución en los intervalos de impresión especificados. El intervalo de tiempo
especificado por el usuario se usa como referencia para determinar el tamaño del
incremento de tiempo óptimo. Usar la orden NL_AUTO para activar dicha opción con HSTAR.
q Nuevas Propiedades de Material Función de la Temperatura:
Las propiedades del material Entalpía,
Viscosidad y Conductividad Eléctrica en X, Y & Z ahora se pueden definir variables en
función de la temperatura. Con esta capacidad, ya se puede asociar una curva de
temperatura a todas las propiedades de materiales soportadas por HSTAR (KX, KY, KZ, C,
ENTHALPY, EMIS, VISC, HC, ECONX, ECONY y ECONZ).
q Uso del Método Exacto en Condiciones de Contorno:
HSTAR ahora utiliza un método exacto (en
lugar del método aproximado de penalización utilizado en versiones anteriores) para
hacer cumplir las restricciones y condiciones de contorno prescritas de temperatura y
voltaje.
q "MNR & BFGS" en Régimen Transitorio (Analysis > Heat_Transfer > Thermal
Solution Options):
HSTAR soporta ahora los métodos iterativos
"Modified Newton-Raphson (MNR)" y "BFGS" para resolver problemas de
transferencia de calor en régimen transitorio a través de la orden HT_SOLN.
q Transferencia de Masa y Radiación con FLUIDT:
La Transferencia de Masa y Radiación ahora
pueden utilizarse conjuntamente con el elemento FLUIDT (elemento tubería
térmico 3D de 2-nodos diseñado para simular el enfriamiento y calentamiento de sólidos
por circulación de un fluido).
q Acoplamiento Electro-Térmico en problemas Transitorios y No
Lineales:
COSMOS/M 2.8 permite resolver modelos no
lineales y transitorios acoplados electro-térmicamente con generación de calor interna
por el efecto Joule. En versiones anteriores sólo se soportaba el análisis de problemas
lineales en régimen permanente con calentamiento de Joule.
q Nuevo Método de Cálculo de la Entalpía:
La Entalpía se calcula ahora como la
integral del calor específico sobre la temperatura. Esto permite utilizar diferentes
curvas de temperatura para el calor específico y la densidad. En versiones previas, la
Entalpía se calculaba como la integral del producto de la densidad y del calor
específico sobre la temperatura.
q Estimación Automática del Factor de Relajación:
El factor de Relajación ahora el programa
lo estima de forma automática. Para activar esta capacidad, introducir el valor de
"cero" para el factor de Relajación en la orden A_THERMAL.
Mejoras en el Módulo NSTAR de Análisis No Lineal
Estático y Dinámico
q "PCG Iterative Solver" en Análisis No Lineal Dinámico:
COSMOS/M 2.80 permite utilizar el solver
iterativo PCG (también llamado FFEPlus) en la resolución de problemas no lineales
dinámicos mediante integración directa.
q Nueva Orden "EKILL" para Incluir/Excluir Elementos:
COSMOS/M 2.80 introduce una nueva capacidad
de incluir o excluir elementos en la ejecución de un análisis estructural no lineal con
NSTAR. La nueva orden EKILL (Analysis >
Nonlinear > Element_Birth/Death > Kill Elements) se puede usar para
eliminar un grupo de elementos del análisis. La orden permite asignar un pequeño valor
de rigidez a los elementos eliminados para evitar problemas de inestabilidad numérica
debido a la ausencia de elementos. Los elementos eliminados pueden ser reconsiderados en
los sucesivos análisis usando la orden ELIVE (Analysis
> Nonlinear > Element_Birth/Death > Bring Elements Back to Life). La
lista de elementos eliminados puede obtenerse mediante la orden EKILLLIST.
q Nuevos Modelos de Material definidos por el Usuario:
La nueva versión de COSMOS/M 2.80 permite
la creación de nuevos modelos de material definidos por el usuario para los siguientes
tipos de elementos:
 |
Elementos Viga (BEAM2D y BEAM3D). |
|
Elementos Shell finos (SHELL3, SHELL4 y SHELL6). |
|
Elementos Shell gruesos (SHELL3T, SHELL4T y SHELL6T). |
La Opción-5 de la orden EGROUP (Propsets > Element Group) se ha modificado para permitir la definición de modelos de material definidos por el usuario para los tipos de elementos anteriores.
Mejoras en el Interface de GEOSTAR
q Mejora de la orden "IMAGESAV" (File > Save Image File):
La orden IMAGESAV permite
grabar imágenes en formato BMP. The igual forma la orden IMAGERES (File > Restore Image File) permite visualizar
imágenes en formato BMP.
q Corrección de "ECHECK" (Meshing > Elements > Check Element):
Se ha corregido un error en la orden ECHECK
que causaba el borrado de elementos SOLID con alguna cara colapsada (colapsada se entiende
por una cara de área = 0.0).
q Corrección de "GFORM_OUT" (Control > Utility > Create GFM File):
Se ha corregido un error en la orden GFORM_OUT
que invertía la dirección de aplicación de la presión en elementos 3D cuando se
indicaba alguna de las direcciones en los ejes-X, Y o Z.
q Corrección de "ANIMATE" (Results > Plot > Animate):
Si no existe memoria suficiente para animar
la deformación de un modelo con la orden ANIMATE el programa ahora da un
mensaje de error en vez de abortar la ejecución de GEOSTAR.
q Error de Cálculo de Reacciones en ASTAR:
Se ha corregido un error en el postprocesado
de reacciones en un análisis dinámico avanzado con ASTAR que ocurría cuando no se
seleccionaban todos los pasos de tiempo del análisis.
q Visualización 3D de Resultados en Elementos 1-D:
Ahora se puede representar en 3D los
resultados del análisis obtenido en elementos 1-D (BEAM2D, BEAM3D, CLINK, RLINK, TRUSS2D,
TRUSS3D y ELBOW) tras utilizar la opción "Special Element Plot = 1" de
la orden SETEPLOT (Meshing
> Elements > Set Element Plot).
q Corrección en el Elemento ELBOW:
Se ha corregido un error de listado de
tensiones en el elemento ELBOW al incluir números de nodos incorrectos.
q Eliminación del Límite de 80 Caracteres:
Se ha eliminado el límite de 80 caracteres
al teclear una orden en la línea de comandos de GEOSTAR.
q Orientación de Elementos BEAM3D:
COSMOS/M 2.80 permite visualizar la
orientación de elementos BEAM3D definidos por 2-nodos y un ángulo de orientación
(definido como una "Real Constant"), de la misma forma que se visualiza la
orientación de los elementos BEAM3D de 3-nodos.
q Convergencia de los Elementos SHELL:
Para controlar la convergencia en modelos No
Lineales con elementos SHELL de membrana y cargas o condiciones de contorno no-uniformes
se utiliza un multiplicador (de valor 1.0e-8 por defecto) para reducir los términos de
flexión y contribuir a la matriz de rigidez con un valor cercano a cero. Sin embargo, en
muchos casos la contribución es tan pequeña que altera la convergencia (con
independencia de los valores de deformación o tensión iniciales), lo que hace
aconsejable permitir al usuario redefinir este valor de acuerdo con las necesidades de
cada problema específico.
Con este objetivo se ha añadido un nuevo parámetro a la orden RCONST "RC7: Bending-Multiplier for Membrane Analysis (NSTAR-only)" para los elementos SHELL3, SHELL3T, SHELL4, SHELL4T, SHELL6 y SHELL6T que deberá ser mayor o igual que 0.0 y menor de 1.0 (por defecto 1e-8, si se introduce 0.0 se intepreta que toma su valor por defecto 1e-8).
q Incremento del Máximo nº de Materiales:
El límite en el máximo número de
materiales se ha incrementado de 999 a 5000.
q Cálculo Automático de Modos Propios en un Rango de Frecuencias:
Si en la orden A_FREQ (Analysis > Frequency/Buckling > Frequency
Options) se responde "0"
a la pregunta "Number of Frequencies" el programa
solicita un valor de la frecuencia superior (en Hz) y el módulo DSTAR calcula
automáticamente (usando el "PCG Iterative Solver") todas las
frecuencias y modos de vibración existentes en el rango entre 0 Hz y el valor de la
frecuencia especificada por el usuario.
q Valor del Perímetro con elementos BEAM3D:
El elemento BEAM3D
(simétrico OP1:Beam Type=0 y no simétrico OP1:Beam Type=1) ahora
dispone de la opción de definir su perímetro como una propiedad se la sección a través
de la orden RCONST (PropSets
> Real Constant) en la opción "RC15:
Perimeter (HSTAR only)" para elementos BEAM simétricos y en la opción
"RC28: Perimeter (HSTAR only)" para elementos BEAM no
simétricos.
q Ampliación de la Longitud Total de "Nombre de Fichero +
Path":
Se ha ampliado el límite de la longitud
total de "nombre de fichero + Path completo" soportado por GEOSTAR que pasa de
79 caracteres a 127 caracteres, con la una excepción: los ficheros de usuario utilizados
para crear gráficos X-Y, que están limitados a 100 caracteres de longitud total. La
longitud del nombre de un problema (sin extensión) está limitado a un máximo de 123
caracteres.
q Selecciones de "Parts y Polyhedra":
Las órdenes de selección permiten incluir
las primitivas geométricas "Parts (PA)" y "Polyedra
(PH)", ver ejemplo de salida de la orden STATUS3 (Control > Select > Status Table 3):
q Tolerancia Interna en "SELRANGE":
Se ha ampliado el valor de la tolerancia
interna de la orden SELRANGE usada para verificar los valores de coordenadas para la
selección de primitivas geométricas así como nodos y elementos que pasa de 0.0001 a
1.0e-6.
q Nuevos Argumentos en la orden "NL_GS" (Anlysis > NonLinear > Contact):
Se han añadido nuevos argumentos "Contact
Pair" y "Total Thermal Resistance"
a la orden NL_GS:
q Acceso Rápido a las últimas Bases de Datos:
GEOSTAR 2.8 ofrece la opción de cargar
rápidamente alguna de las 9 últimas bases de datos abiertas recientemente navegando a
través de los siguientes menús: (File > Recent
Databases).
q Modificación del Acceso a GEOSTAR:
Se ha modificado la forma de iniciar
GEOSTAR. Ahora al abrir GEOSTAR sin indicar un nombre de base de datos el programa crea
directamente una base de datos por defecto, cuyo nombre varía en función de la versión
utilizada (64K, 128K, 256K, etc..). Así, si se inicia GEOSTAR standard el programa crea
automáticamente la base de datos "untitled_64r",
donde "r" significa "regular" (otras opciones son "s" -
Special y "p" - Special Part).
