NEi Nastran

NEi Nastran Engine V9.1 - New Features and Enhancements

NEi Nastran V9.1 è un aggiornamento maggiore con oltre 80 miglioramenti pilotati dai clienti.

I miglioramenti principali riguardano il supporto per l'analisi di impatto automatizzata, il calcolo non-lineare e il calcolo dinamico, solutori più performanti, e nuovi strumenti di produttività per l'industria aeronautica, marittima, automobilistica e manifatturiera. Inoltre l'interfaccia grafica di NEiEditor è stata modificata per migliorarne l'usabilità, oltre ad altri miglioramenti quali la visualizzazione di stress e strain ai grid point, possibilità di muoversi attraverso le pelli del composito visualizzando il solito risultato.

Prestazioni

Aggiunto il supporto per il nuovo Parallel Sparse Solver (PSS):
Aggiunto il supporto per il nuovo solutore di equazioni parallelo a matrici sparse PSS attraverso la direttiva DECOMPMETHOD directive. Questo solutore è significativamente più veloce dei solutori VSS, VIS o PCGLSS. Il solutore PSS è supportato su piattaforma Windows x64 e Linux x64. L'implementazione su architettura IA-32 arriverà a breve. Il solutore PSS gestisce matrici sparse di grandi dimensioni in maniera molto efficiente su sistemi a memoria condivisa (multi-CPU, multi-core).

Migliorate le prestazioni delle soluzioni non-lineare transitoria e non-lineare statica:
Migliorate le prestazioni dei moduli di soluzione non-lineare statica e transitoria dii un fattore 20x. Il guadagno di prestazione più significativo si raggiunge con modelli che sono realizzati principalmente con modelli di materiale lineare (elementi shell e solidi senza non-linearità del materiale), disattivando i large-displacements, e nei modelli con elementi aventi smorzamento dipendente dalla velocità.

Migliorate le prestazioni del solutore PCGLSS:
Migliorato il solutore diretto PCGLSS e l'estrazione degli autovettori con l'algoritmo di Lanczos. In aggiunta è stato aumentato il massimo numero di autovalori estratti a 7000.

Migliorate le prestazioni della risposta transitoria e in frequenza:
Sono state migliorate le seguenti aree che influiscono nelle prestazioni della risposta in frequenza e transitoria:

•	Processamento di elementi rod, pipe, bar, e beam.
•	Assemblaggio del vettore di carico riducendo il tempo di analisi totale fino a un fattore 10x in casi con un grande numero di schede Bulk Data TLOADi e RLOADi.
•	Grandi modelli con un largo numero di step di output (maggiore di 500), riduzione del tempo di analisi totale fino a 5x.

Migliorate le prestazione del calcolo degli autovalori:
Migliorata la convergenza dell'estrazione degli autovalori nell'analsi buckling prestressed, con la richiesta del calcolo della rigidezza tangente (PARAM, LGDISP, ON).

Migliorate le prestazioni per l'analisi random:
Maggiore velocità per quelle analisi random che:

•	Riferiscono input multipli non correlati.
•	Richiedono l'output a punti discreti con l'inclusione delle forze vincolari e/o nei multipoint constraints (MPC).

Incrementata la velocità di lettura di parte del database del modello in memoria:
Sono stati fatti significativi miglioramenti nelle prestazioni della lettura del database del modello in RAM. Inoltre l'opzione PARAM, DATABASEACCEL è stata cambiata per accettare il valore AUTO. Adesso, quando DATABASEACCEL è impostata su ON, il modello viene caricato completamente in memoria, senza controllare la quantità di RAM disponibile. Quando impostata su AUTO, il modello viene caricato direttamente soltanto se è disponibile abbastanza RAM per contenerlo.

Ridotto il tempo di calcolo per l'energia di deformazione (strain enenrgy): Minore tempo di calcolo per l'energia elastica se non viene richiesto anche il calcolo delle forze nodali.

Migliorata la velocità e la compatibilità dei formati Nastran Binary OP2 e XDB:
Notevoli miglioramenti nella generazione dei risultati in formato binario .OP2 e .XDB. Adesso sono supportati la maggior parte degli elementi e delle sequenze di soluzione. In aggiunta, è apprezzabile una maggiore velocità nella scrittura dei risultati per modelli di grandi dimensioni, con un gran numero di subcase.

Ridotto il tempo di combinazione dei subcase:
Minor tempo nella creazione delle combinazioni di carico (SUBCOM).

Miglioramenti dell' Analisi Lineare

Aggiunto il contatto superficiale linearizzato per l'analisi statica lineare: Adesso nelle analisi statiche lineari è possibile utilizzare una formulazione di contatto linearizzata attraverso il parametro LINEARCONTACT. La formulazione linearizzata è disponibile soltanto per le superfici di contatto. La convergenza si raggiunge tipicamente in 2-3 iterazioni consentendo il calcolo di contatto in tempi molto ridotti. Questa formulazione è controllata con il parametro MAXLNCONTACTITER per specificare il massimo numero di iterazioni per la convergenza del contatto e con LNCONTACTITERTOL per impostare la tolleranza di convergenza.

Miglioramenti dell' Analisi Non-Lineare

Aggiunto il supporto per i materiali iper-elastici con grandi allungamenti:
Adesso è possibile definire materiali iper-elastici con grandi allungamenti attraverso le schede PLSOLID and MATHP. Sono disponibili varie formulazioni Neo-Hookean, Yeoh, Mooney-Rivlin, e polinimiale generalizzata fino al 5° grado, applicabile ad elastomeri quasi incomprimibili. In alternativa è supportata la formulazione polinomiale generalizzata di Odgen fino al 3° grado.

Analisi di Impatto Automatizzata (AIA):
L'Analisi di Impatto Automatizzata (Automated Impact Analysis o AIA)è attivabile mediante il comando di Case Control IMPACTGENERATE. Si tratta di uno strumento sofisticato che consente all'utente la definizione di un corpo proiettile o impattatore remoto e di un corpo bersaglio senza la necessità di alcun preprocessamento. L'input consiste semplicemente nella traiettoria lineare del proiettile, la sua velocità iniziale e la sua accelerazione. La procedura provvede automaticamente al calcolo delle frequenze naturali di proiettile e bersaglio nelle condizioni di contatto, al fine di determinare il time-step ottimale e la durata temporale dell'evento. Infatti la previsione accurata del tme-step è essenziale per determinare il picco della risposta e riuscire a calcolare il bilancio energetico durante l'impatto. In alternativa, l'utente può definire sia l'incremento temporale, che la durata della simulazione.

Aggiunta la possibilità di eseguire il restart per le analisi non-lineari:
Questo strumento conferisce un aumento di produttività molto importante per gli utilizzatori dell'analisi non-lineare. Adesso viene creato un database unico per memorizzare e recuperare in maniera molto efficiente i dati generati durante la simulazione non-lineare. La capacità di ricominciare (restart) la simulazione non-lineare è garantita dal PARAM, NLINDATABASE e dalla direttiva NLINDATFILE. Database per restart multipli possono essere creati a load-step definiti dall'utente e possono essere successivamente utilizzati con diverse condizioni di carico, di vincolo, parametri del modello e proprietà del materiale. Una applicazione comprende l'analisi di buckling non-lineare (SOL 180).

Aumentate stabilità, prestazioni e accuratezza del contatto incollato (welded):
Aumentate stabilità, prestazioni e accuratezza del contatto incollato nelle simulazioni non-lineari.

Migliorati i risultati del contatto incollato:
I risultati prodotti dagli elementi di contatto weld sono stati migliorati per i casi co grandi carichi di taglio su parti rigide. Adesso tali modelli girano più velocemente e danno risultati più accurati.

Aggiunto una nuova formulazione di incollaggio con offset:
E' stata aggiunta una nuova forma di superficie di incollaggio che consente grandi aperture tra le superfici, garantendo comunque risultati accurati e rapida convergenza. Questa formulazione consente, ad esempio, il collegamento tra le superfici medie di un lamierato, senza essere costretti a creare una mesh congruente. La nuova formulazione consente gap di qualsiasi dimensione tra le parti senza l'introduzione di vincoli interni.

Migliorata l' Automated Surface Contact Generation (ASCG) per parti con grandi gap:
Adesso l' Automated Surface Contact Generation è in grado di riconoscere il contatto tra due corpi anche quando il gap tra gli stessi è molto grande.

Aggiunto un nuovo parametro per trasformare la formulazione di incollaggio:
Attraverso il PARAM, SLINEOFFSETTOL è possibile definire la tolleranza oltre la quale le superfici incollate vengono trasformate in incollaggio con offset.

Aggiunto un nuovo parametro per specificare una rigidezza per stabilizzare il contatto superficiale:
Attraverso il PARAM, SLINESTABKSFACT impostato ad un valore maggiore di zero viene aggiunta una rigidezza per stabilizzare il contatto tra i corpi. Il valore di default è zero e disattiva questa funzione. Un valore uguale a 1.0 aggiunge una rigidezza approssimativamente uguale a quello che si ottiene alla chiusura del gap. Questa funzione è utile per stabilizzare la soluzione quando ci sono grandi aperture tra le due superfici di contatto.

Aggiunto un nuovo parametro per il calcolo degli stress nodali delle superfici di contatto:
Aggiunto il PARAM, SLINESTRESSLOC che specifica la locazione sulla quale vengono calcolati gli stress nodali: SLAVE, MASTER, o BOTH.

Migliorata la generazione automatica delle superfici di contatto:
E' stata modificata la procedura per la generazione automatica delle superfici di contatto in maniera da evitare la creazione di superfici con penetrazione iniziale eccessiva e quindi evitando il warning E5072.

Aggiunto il supporto per il calcolo dei risultati ai grid point anche per i nodi che appartengono a superfici di contatto:
Adesso vengono calcolati i risultati al grid point anche quando appartengono a superfici di contatto. In precedenza tali nodi erano saltati in fase di calcolo dei risultati.

Migliorato il calcolo di forze e tensioni di contatto:
Aumentata l'accuratezza nel calcolo delle forze e degli stress di contatto per mesh grossolane e contatto asimmetrico.

Aggiunte informazioni statistiche per l' ASCG:
Aggiunte informazioni statistiche sulle superfici di contatto create automaticamente, incluso il calcolo dell'area di contatto generata.

Aggiunto un nuovo tipo di superficie di incollaggio (weld):
Aggiunto un nuovo tipo di elemento weld che utilizza multipoint constraints (elementi RBE3) per collegare le superfici di contatto.

Aggiunto un nuovo parametro per il riposizionamento degli elementi di contatto:
Aggiunto il PARAM, NCONTACTGEOMITER che specifica il numero di iterazioni per il riposizionamento delle superfici di contatto con penetrazione o protusione iniziale.

Aggiunto un nuovo parametro per ridurre il tempo di soluzione nelle simulazioni di contatto non-lineare:
Aggiunto il PARAM, SLINEMAXACTRATIO che, quando impostato a un valore maggiore di zero, specifica il rapporto tra la distanza di attivazione per i segmenti di contatto rispetto alla massima lunghezza del bordo delle superfici. Questo parametro può essere utilizzato per ridurre il tempo di calcolo per le simulazioni non-lineari con contatto disattivando i segmenti di contatto ontani dall'area di contatto attiva.

Nuova opzione per il PARAM, CONTACTGEN:
Aggiunte i valori GENERAL, WELD, SLIDE, ROUGH, e OFFSET per il PARAM, CONTACTGEN. I valori interi corrispondenti possono essere ancora utilizzati.

Aggiunto un nuovo parametro per controllare la strategia di aggiornamento della rigidezza differenzale nel calcolo non-lineare:
Aggiunto il PARAM, NITERKSUPDATE che controlla la strategia di aggiornamento della rigidezza differenzale nel calcolo non-lineare.

Aggiunto un nuovo parametro che specifica il numero di modi da estrarre durante l'analisi di impatto automatizzata:
Aggiunto il PARAM, EMODES specifica il numero di modi da estrarre durante la fase di inizializzazione dell'analisi di impatto automatizzata. L'analisi modale viene eseguida per determinare la frequenze di interesse per lo smorzamento e la grandezza del time-step.

Aggiunti maggiori controlli per gli elementi linea con materiale non-lineare:
Rimosso il controllo PARAM, NLMATSFACT sugli elementi linea usati nelle analisi con materiale non-lineare. Elementi linea con curve stress-strain che hanno pendenza nulla o negativa sono adesso impostate a to 1.0E-10 volte il valore del modulo elastico.

Aggiunto il supporto per grandi spostamenti e rotazioni per gli elementi CBUSH e CBUSH1D:
Aggiunta la capacità di gestire grandi spostamenti e rotazioni per gli elementi CBUSH and CBUSH1D aventi nodi non coincidenti e con un sistema di coordinate di elemento definito dai grid-point di estremità.

Aggiunto un nuovo parametro per l'output dei veri stress non-lineari:
Aggiunto il PARAM, NLTRUESTRESS che, quando impostato su ON genera l'output degli stress veri (true stress) che tengono in conto delle modifiche di forma dell'elemento a causa della deformazione.

Miglioramenti dell' Analisi Dinamica

Aggiunti nuove schede Bulk Data per definire i supporti resilienti a shock e vibrazione:
Aggiunte le schede TABLEVF e PMOUNT per definire le proprietà di supporti resilienti a shock e vibrazione. Queste schede consentono una descrizione accoppiata della risposta del supporto utilizzando sia dati sperimentali che equazioni matematiche. Queste schede consentono la definizione di termini dipendenti sala valocità.

Aggiunto il supporto delle schede DMIG con il solutore PCGLSS:
Il solutore lineare PCGLSS (DECOMPMETHOD=PCGLSS) e il solutore Lanczos (EXTRACTMETHOD=LANCZOS) adesso supportano in input schede DMIG.

Incrementato il limite massimo nell'output per l'analisi nono-lineare transitoria:
Aumentato il numeto massimo di time-step nell'analisi non-lineare transitoria da 100,000 a 1,000,000.

Aggiunto il supporto delle forze vincolari nel Modal Database:
Aggiunto il PARAM, MODEFSPCSTORE che, quando impostato su ON memorizza le forze vincolari nel database modale per il restart delle analisi dinamiche.

Migliore supporto per il comando SET nelle analisi dinamiche:
Migliorato l'uso del comando SET che adesso accetta numeri reali per controllare l'output delle analisi transitorie e di risposta in frequenza. In precedenza i valori di SET erano troncati all'intero più vicino. Questo miglioramento è particolarmente utile quando si utilizzano risposte prodotte da codici esterni o dati spetimentali.

Aggiunte le opzioni EXCLUDE e INCLUDE per il comando di Case Control MODESET:
Utilizzato principalmente per l'utilizzo nell'analisi DDAM, ma con applicazione in tutte le risposte dinamcihe, questa funzione consente la possibilità per l'utente di isolare rapidamente poche frequenze di risonanza da un grande numero di modi calcolati per testarne la risposta. In combinazione con la funzione Modal Database diventa uno strumento di indagine veloce e potente.

Aggiunto il supporto per comandi MODESET multipli:
Adesso MODESET now consente la creazione di selezioni multiple per includere ed escludere modi. Questo miglioramento garantisce grande versatilità nella selezione dei modi da utilizzare nelle successive analisi dinamiche.

Miglioramenti per l'Analisi dei Materiali Compositi

Aggiunto il supporto per i materiali ortotopi 2D (MAT8) per i materiali compositi solidi:
Le schede PCOMP associate agli elementi laminati solidi adesso possono convertire automaticamente le proprietà dei materiali ortotropi 2D MAT8 nel formato 3D MAT12. Questo consente una migrazione semplice per gli utilizzatori degli elementi compositi laminati che vogliono utilizzare i nuovi elementi compositi solidi 3D.

Aggiunto l'output dell'angolo del piano di rottura per il criterio LaRC02:
Aggiunto il calcolo dell'angolo del piano di rottura (alpha) tra gli output del critetio LaRC02.

Aggiunto il supporto dello stato di deformazione piano per gli elementi shell ortotropi.
Aggiunto il supporto dello stato di deformazione piano (plain strain) per gli elementi shell ortotropi attraverso la scheda MAT8. Questo è un metodo molto diffuso per modellare zone di collegamento molto ampie e rigide nell'industria marittima. Questa approssimazione consente la disposizione del materiale lungo la direzione dello strain piano.

Aggiunto un parametro per specificare il massimo numero di iterazioni da usare nel calcolo del coefficiente di sicurezza per il LaRC02:
Il parametro PARAM, MAXSRITER è usato per specificare il massimo numero di iterazioni nella determinazione del coefficiente di sicurezza (strength ratio) con il criterio LaRC02.

Migliorato il calcolo degli stress di taglio nei compositi:
Viene utilizzato un nuovo metodo per il calcolo degli stress di taglio per angoli di orientamento dei materiali diversi da 0° e 90° e con lay-up non simmetrici. Il nuovo metodo produce risultati sensibilmente più accurati.

Miglioramenti nella Formulazione degli Elementi Finiti

	Nuova formulazione per la rigidezza flessionale degli elementi CTRIA3 e CTRIAR: Aggiunta una nuova formulazione di elemento il calcolo della rigidezza flessionale degli elementi triangolari (DKT) che fornisce risultati più accurati per mesh grossolane. La nuova formulazione è impostata per default ed è controllata attraverso il parametro TRIELEMTYPE. La formulazione di elemento precedente può essere selezionata impostando PARAM, TRIELEMTYPE, SRI. L'opzione DKT è disponibile per tutte le soluzioni.
	Nuova formulazione per la rigidezza flessionale degli elementi CQUAD4 e CQUADR: : Aggiunta una nuova formulazione di elemento il calcolo della rigidezza flessionale degli elementi triangolari (DKQ e DKT) che fornisce risultati più accurati per mesh grossolane. La nuova formulazione è controllata utilizzando il parametro QUADELEMTYPE. Generalmente l'opzione SRI è più accurata ma in caso di rapporti tra lunghezza e spessore elevati la formulazione DKQ e DKT possono fornire risultati migliori. L'opzione DKQ è supportata in tutte le soluzioni. L'opzione DKT è supportata in tutte le soluzioni lineari.
	Aggiunto supporto per gli elementi generici. Aggiunto il supporto per gli elementi generici attraverso la scheda Bulk Data GENEL.

Miglioramenti nella generazione dei risultati

	Aggiunta la compressione del file dei risultati: La compressione dei dati nel file dei risultati viene gestita attraverso la direttiva RSLTFILECOMP che, quando viene impostata su ON o AUTO e ON viene selezionata dal programma, lo spazio disco necessario per memorizzare i risultati si riduce sensibilmente e migliorano le prestazioni sia con i modelli aventi proprietà composite, sia con comandi SUBCOM.
	Aggiunto il calcolo dell'errore sugli stress normalizzato su ciascun nodo. Aggiunto il PARAM, STRESSERROR che, quando impostato su ON provvede al calcolo di un indice di errore sugli stress normalizzato su ciascun nodo, sia per gli elementi solidi che per gli shell. Questa funzione è molto utile per identificare graficamente le zone del modello dove può essere necessario un raffinamento della mesh.
	Aggiunto il supporto per le etichette dei risultati: Aggiunto il supporto per titoli ed etichette estese nel formato FEMAP Neutral Output (.FNO). Le nuove etichette sono adesso lunghe dino ad 80 caratteri e forniscono una migliore descrizione dei risultati associati.
	Aggiunto il supporto per la generazione in tempo reale di grafici X-Y in formato CSV: I comandi XYDATA e XYDATAGEN adesso supportano i risultati di elemento e la possibilità di generare file in formato .CSV. Questi miglioramenti, in unione alla possibilità già disponibile di esportare i risultati nodali, consentono l'esportazione dei risultati verso altri sistemi di calcolo (es. Excel) senza dover ricorrere a post-processori grafici o a cercare il risultato nel file OUT. Questa caratteristica è molto apprezzata dagli utilizzatori di MSC Nastran e NX Nastran che non sono più costretti a cercare i risultati nel file F06.
	Risultati aggiuntivi per elementi Bar e Beam: Aggiunto il calcolo dello stress di von Mises per gli elementi Bar e Beam. Il calcolo del von Mises comprende sia i termini della tensione di taglio trasversale che quello della torsione.
	Aggiunto supporto per esportare il campo di deformazione totale come schede SPC: Attraverso la direttiva TRSLDISPDATA, ON vengono esportati gli spostamenti calcolati sotto forma di schede SPC. La direttiva OUTDISPSETID è utilizzata per specificare l'ID dell'output set.
	Aggiunto un parametro per selezionare il metodo di calcolo del bilancio di forze al nodo: Aggiunto il PARAM, GPFORCEMETHOD che specifica come devono essere calcolate le forze nodali. l'opzione NORAN utilizza il metodo precedente che calcola soltanto il contributo di quegli elementi per i quali è stato richiesto l'output FORCE. L'opzione NASTRAN considera tutti gli elementi, indipendentemente dalla richiesta FORCE ed è consistente con MSC e NX Nastran.
	Fornito supporto per la compatibilità di etichette e codici di elemento con MSC Nastran: Aggiunta la direttiva PCHFILETYPE che, se impostata al valore NASTRAN, fornisce piena compatibilità con MSC Nastran nei file PCH.
	Migliorata il supporto per gli strain DMI: Aumentata la precisione degli strain esportati in formato direct matrix import (DMI).
	Aggiunto parametro per la gestione degli strain calcolati: Aggiunta la possibilità di specificare il tipo di allungamenti (meccanico, termico o totale) da scrivere nel file di risultati attraverso le opzioni THERMAL, MECH, e TOTAL da utilizzare nei comandi STRAIN, ELSTRAIN, and GPSTRAIN. L'opzione THERMAL genera soltanto gli strain termici mentre MECH genera soltanto gli strain meccanici, al posto dell'opzione di default TOTAL.
	Aggiunto supporto per CADAS: Aggiunto supporto dei risultati per il pre e post processore CADAS attraverso la direttiva RSLTFILETYPE, CADAS.
	Aggiunto supporto per specificare le unità del modello: Aggiunto il PARAM, UNITS che consente la specifica delle unità utilizzate nel modello per le etichette rei risultati e la generazione del report automatico.

Altri Miglioramenti

	Migliorato il supporto di proprietà dipendenti dalla temperatura. Aggiunto il supporto per la densità dipendente dalla temperatura nel calcolo lineare con più di un subcase. In precedenza la densità utilizzata nel primo subcase veniva assegnata a tutti i subcase.
	Aggiunto supporto per l'interpolazione del flusso temico Adesso è possibile interpolare la distribuzione di flusso termico definito attraverso le schede QBDYG.
	Migliorata l'analisi con superelementi: Aggiunto il supporto per SPC definiti dall'utente nei nodi interni al superelemento.

Migioramenti dell' Editor

NEiNastran Editor è stato aggiornato con nuove funzioni, tra cui:

•	Migliorata l'interfaccia grafica per aumentarne l'usabilità.
•	Aggiunta la visualizzazione dei nodi di spigolo per elementi 2D e 3D parabolici.
•	Aggiunta la gestione e visualizzazione dei GPSTRESS e GPSTRAIN.
•	Aggiunta la capacità di muoversi "ply-by-ply" nei risultati dei compositi.
•	Aggiunta la gestione e visualizzazione dei risultati delle superfici di contatto.
•	Aggiunta la gestione e visualizzazione dei risultati di elementi Bar, Rod e Beam.
•	Aggiunta la gestione e visualizzazione di risultati complessi Polari e Rettangolari.
•	Migliorata la visualizzazione di Shear Flow e Nodal Force Balance per un set selezionato.
•	Aggiunto un controllo per verificare la validità dei risultati caricati.
•	Aggiunta la possibilità di ripristinare le impostazioni di default.
•	Aggiunta la possibilità di cancellare i grafici X-Y (singolarmente o tutti)
•	Aggiunta la visualizzazione dei risultati per gli elementi rigidi.
•	Aggiunte le etichette per i valori massimo e minimo dei risultati visualizzati, che possono essere attivati/disattivati mediante menù popup.