NX NASTRAN V4.0 - Novedades (Diciembre 2005)

NX Nastran V4.0 - Novedades

La nueva versión de NX Nastran V4.0 estará disponible a finales del año 2005 con las siguientes mejoras y novedades más importantes:

Contenido:

Contacto 3D entre superficies en análisis estático lineal (SOL 101)
Mejoras en los módulos avanzados de análisis no lineal:
- Introducción de un nuevo solver no lineal explícito (SOL 701)
- Mejoras en el solver no lineal implícito (SOL 601)
Mejoras en el módulo HDMP (Hierarchic Domain Parallel Normal Modes)
Nuevas prestaciones en el método de extracción de valores propios de Lanczos
Mejora de prestaciones en los módulos de análisis modal dinámicos:
- Respuesta modal en frecuencias (SOL 111)
- Respuesta modal transitoria (SOL 112)
Mejoras en el análisis de composites:
- Propiedades de composites función de la temperatura
- Nuevas opciones SMEAR y SMCORE
Nueva capacidad “Rotor Dynamics”
Soporte de plataformas de 64-bits
Control del formato de los ficheros binarios
Mejoras en los elementos CBEND/PBEND
Mejoras en el interface con AMLS
Soporte de Red Hat Enterprise 3.0 en todas las plataformas Linux

Contacto entre superficies en análisis estático lineal
NX Nastran V4.0 soporta contacto superficie-a-superficie en análisis estáticos lineales (SOL 101) de modelos mallados tanto con elementos SHELL como sólidos.

Análisis estático lineal de contacto superficie-a-superficie

Mejoras en los módulos avanzados de análisis no lineal
En NX Nastran V4.0 se presenta un nuevo módulo de análisis no lineal “explícito” (SOL 701) dirigido al estudio de impactos severos y de muy corta duración. Las mejoras en el solver implícito (SOL 601) son las siguientes:

Nuevos modelos de material no lineal:
- Mooney-Rivlin, Arruda-Boyce, HyperFoam y Ogden Generalizado.
Definición de muelles no lineales mediante elementos CBUSH1D/PBUSH1D.
Cálculo de tensiones no lineales en elementos CQUAD8 y CTRIAD6.
Deficinición de nuevos sistemas de coordenadas mediante RID en las entradas CORD2C, CORD2R y CORD2S.
Los nuevos solvers avanzados no lineales tienen en cuenta la mitad del espesor de los elementos SHELL en problemas de contacto.
El elemento CQUAD4 soporta modos incompatibles, por tanto su matriz de rigidez es más exacta en problemas de flexión plana. Además la formulación del elemento CQUAD4 se ha mejorado para el cálculo de problemas con grandes deformaciones sin necesidad de usar incrementos de tiempo muy reducidos.
Conversión del elemento CQUAD8 de 8-nodos a 9-nodos.
Resultados del elemento GASKET disponibles en el fichero *.f06

Mejoras en el módulo HDMP
El módulo HDMP introducido en NX Nastran V3.0 para procesado en paralelo de forma jerárquica en un cluster de workstations se mejora en la versión V4 en dos aspectos:

Mejoras en la fase de pre-solución:
- Nuevo módulo GPARTN
- Soporta modelos con masa virtual (MFLUID) o matrices acopladas (acústica)
- Mejores prestaciones en modelos con gran nº de MPCs (puntos de soldadura)
Mejoras en la fase de post-solución:
- Cálculo distribuido de matrices modales para facilitar el cálculo distribuido de respuesta modal.
- Mejoras en el interface con el solver AMLS DMP

Mejora de prestaciones de Lanczos
La mejora de prestaciones en la obtención de valores propios con Lanczos es muy importante en esta nueva versión, del que se benefician el módulo de cálculo de modos normales (SOL 103), al módulo de cálculo de respuesta en frecuencias modal (SOL 111) y el módulo de respuesta transitoria modal (SOL 112). Las mejoras son las siguientes:

Reducir el coste del proceso de ortogonalización
Mejorar la factorización y solución de matrices

Esta mejora de prestaciones se aprecia en modelos mallados con elementos SHELL (como chasis y cuerpos de vehículos), pero en modelos mallados masivamente con elementos sólidos (bloque motor) los beneficios no son tan evidentes.

Mejoras en Análisis Dinámico Modal Normal
En NX Nastran V4.0 se ha mejorado el cálculo de respuesta en frecuencia modal (SOL 111) y el cálculo de respuesta transitoria modal (SOL 112).

Mejoras en vectores residuales:
- Generación de vectores de masa
- Generación automática de vectores residuales con movimiento forzado, salvo que se trabaje con el método de aceleración modal (PARAM, MODACC).
- Prevent simultaneous RESVEC and MODACC request
  - “Double correction”
Cálculo de la energía cinética y de deformación unitaria modal en análisis de respuesta en frecuencia (SOL 111) a través del “case control” MODALE.
Nuevo parámetro ‘AUTOSEELT” para controlar si la masa, rigidez, amortiguamiento, etc.. de un elemento se incluye como SE (superlemento) o RS (estructura residual).

Mejoras en Composites
En NX Nastran V4.0 se incluyen nuevas mejoras para expandir las capacidades de los composites:

En versiones previas las propiedades del material de cada capa se calculaban al inicio del análisis usando la temperatura de referencia sin considerar ningún gradiente en el espesor. En cálculo no lineal (SOL 106) donde la temperatura puede cambiar significativamente a lo largo del espesor se requiere utilizar un método más realista.
En NX4, las propiedades del composite son función de la temperatura de cada capa tomando en consideración la temperatura de los nodos y el gradiente térmico, actualizándose a cada TimeStep.
Propiedades del material basadas en la temperatura de cada capa.
- Previamente basada en PCOMP TREF
Requiere introducir propiedades ortotrópicas función de la temperatura
- Nueva tarjeta MATT8
Se añaden dos nuevas opciones LAM en la entrada PCOMP (a las ya existentes MEM - calcula sólo los términos de membrana en cada capa, y BEND - calcula sólo los términos de flexión en cada capa):
- SMEAR - aproxima la solución calculando la flexión como si fuera uniforme en el espesor del composite, ignorando la secuencia de capas y cualquier efecto de acoplamiento flexión/membrana entre capas.
- SMCORE - permite modelizar una combinación skin/core (superficie/núcleo) donde los efectos entre capas se distribuyen en la superficie, los términos inerciales en el nucleo se tratan de forma exacta, y la rigidez del núcleo se ignora.

Rotor Dynamics
Nueva capacidad para el análisis modal de estructuras con piezas en rotación (motores de aviones y automóviles) que permite calcular modos complejos en sistemas con uno o más rotores girando simultáneamente. Esta nueva capacidad -disponible con el módulo de cálculo de valores propios complejos (SOL 110)- genera las matrices giroscópicas de Coriolis y centrígugas además de las matrices de masa, amortiguamiento y rigidez existentes. También incluye las matrices de amortiguamiento internas y externas para la estabilidad del rotor. Incluye los efectos de ablandamiento de la matriz de rigidez for la existencia de cargas centrífugas.

Permite analizar un amplio rango de piezas rotativas, tales como Turbinas, Generadores, trenes de engranajes y ruedas en automóviles. Con NX NASTRAN Rotor Dynamics se puede:

Analizar rotores únicos o múltiples en un sistema de referencia fijo o rotatorio.
Resolver modelos no simétricos.
Ejecutar tanto un análisis síncrono como asíncrono.

llllLos resultados del análisis con las frecuencias y velocidad del rotor se pueden enviar a EXCEL y usarlos para crear diagramas de Campbell. Estos diagramas son curvas XY de freq. vs velocidad del rotor y ayudan a determinar los puntos donde existen resonancias, y realizar los cambios de diseño oportunos para evitar esas condiciones de trabajo de velocidad del rotor. También permite encontrar los modos complejos asíncronos (Whirl modes) así como las direcciones de los modos de deformación complejos, que es una conversión de los diagramas de Campbell pasando de un sistema de referencia fijo a otro rotatorio.

Soporte de 64-bits
Las versiones antiguas de NX Nastran estaban compiladas para máquinas de 32-bits, lo cual limitaba la cantidad de memoria RAM real y virtual a direccionar. La nueva versión de NX Nastran V4.0 está compilada para soportar las máquinas de 64-bits AIX y HP-UX Itanium, y en futuras releases se extenderá al resto de plataformas.

Compatibilidad del formato de salida binario
Es muy importante controlar la compatibilidad de los ficheros de resultados binarios cuando se ejecuta NX Nastran en una máquina y se postprocesan resultados en otra. En general, Intel y Linux usan el formato Litle Endian y UNIX usa el Big Endian. Por tanto, en versiones anteriores si se ejecutaba NX Nastran en UNIX no se podía postprocesador resultados en máquinas Intel. Pero en el nuevo NX Nastran 4 el usuario puede especificar el formato de salida de los ficheros de resultados binarios *.op2 & *.op4 y ofreciendo total compatibilidad binaria entre máquinas UNIX, Linux y Windows.

Mejoras en los elementos PBEND y CBEND
Los elementos PBEND/CBEND se han actualizado con los siguientes estándares:

Soporte del código ASME B31.1-2001 Nuclear Code N-319 para el cálculo de los factores de flexibilidad e intensidad de tensión en tuberías presurizadas.
Permite analizar codos de tuberías con tramos poco o muy espaciados y calcular los factores de flexibilidad e intensidad de tensión según el código ASME.
Nueva opción FLANGE para definir bridas en uno o dos extremos según ASME.
Posibilidad de definir por el usuario factores de intensidad de tensión y flexibilidad Kx, Ky, Kz, Sy & Sz.

Mejoras en el soporte AMLS
Se ha mejorado el interface de NX Nastran con AMLS, facilitando el trabajo al proporcionar a AMLS la información de salida de los gráficos matriciales.

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