Особенности проведения расчетов на прочность в среде Autodesk Nastran In-CAD

Что вы знаете об инженерных расчетах? Вас пугает сложность CAE-систем? Слышали о существовании интегрированных CAE-систем? В этой статье мы покажем особенности проведения расчетов в интегрированной расчетной среде Autodesk NastranIn-CAD и опишем преимущества от ее использования.

Невозможно представить инженера-конструктора, не выполняющего никаких расчетов при проектировании изделий и конструкций. Подбор толщины металла, выбор сечения профиля, определение компоновки изделия - все эти задачи можно выполнить только при проведении прочностных, тепловых и других видов расчетов.

До появления современных расчетных программ и модулей конструкторы вручную вычисляли требуемые параметры, используя при этом проектировочные и проверочные расчеты по сопромату, формулы с применением эмпирических коэффициентов или таблицы готовых значений. Очевидно, что скорость такой работы, точность полученных результатов и качество принятых в результате решений были невысокими.

С появлением отдельных расчетных программ (CAE-систем - Computer-AidedEngineering) появилась возможность выполнять более качественные и быстрые вычисления, грамотно анализировать их результаты и принимать на их основе правильные решения. Однако, у отдельных расчетных программ были и есть свои недостатки: они сложны в освоении, требуют импорта геометрии из других систем, для корректировки модели по результатам расчета требуется работать в нескольких программах и многие другие. Все это привело к тому, что CAE-системы стали практически недоступны обычному конструктору, который НЕ является специалистом в расчетах. Сложность этих систем породила миф о том, что автоматизация расчетов с помощью CAE-систем — это удел больших компаний, выпускающих сложные изделия, имеющих в штате профессиональных расчетчиков и готовых тратить на это большие деньги.

Все эти проблемы ушли в прошлое с появлением расчетных модулей, интегрированных в саму CAD-систему и являющихся, по сути, ее составной частью. Одна из таких систем - Autodesk NastranIn-CAD - программный продукт для проведения расчетов в области механики твердого деформируемого тела, работа которого основана на методе конечных элементов. Эта CAE-система не имеет собственного редактора трехмерных моделей, она встраивается в среду Autodesk Inventor или SolidWorks.

Особенности при проведении расчетов в среде Autodesk NastranIn-CAD:

• Расчет в Autodesk NastranIn-CAD проводится с помощью решателя Nastran, одного из лучших на рынке
• Единый интерфейс CAD- и CAE-систем, не требуется время на его освоение
• Работа в единой среде позволяет мгновенно переключаться между задачами моделирования и расчетами
• Ассоциативность геометрии, благодаря которой любые изменения моделей приводят к мгновенному изменению расчетных схем
• Простота использования, включая описание расчетных задач и анализ полученных результатов.

Использование Autodesk NastranIn-CAD дает инженеру-конструктору возможность проводить следующие виды расчетов:

• Линейный статический анализ
• Нелинейный статический анализ
• Расчет устойчивости
• Модальный анализ
• Модальный анализ с учетом предварительной нагрузки
• Стационарный тепловой расчет
• Нестационарный тепловой расчет
• Расчет температурных напряжений
• Тепловой расчет с нелинейными граничными условиями
• Расчет композитных материалов
• Расчет сборок с условиями контакта (включая сварные соединения и контакты с учетом трения)
• Отклик на случайные частотные нагрузки
• Расчет вынужденных колебаний
• Расчет динамических нагрузок
• Учет пластических и гиперупругих свойств материалов
• Расчет падения тела.

Такое обилие доступных расчетов с лихвой покрывает потребности большинства инженеров.

Для ускорения подготовки к расчету, его выполнению и анализу Autodesk NastranIn-CAD:

• Инструменты автоматического наложения сеток конечных элементов
• Широкие возможность для контроля и настройки сетки конечных элементов
• Большая библиотека элементов конструкций, которая позволяет в автоматизированном режиме заменять сложные узлы модели на их упрощенные представления
• Инструменты для упрощения и идеализации расчетных моделей
• Возможность просмотра результатов расчетов как для всей модели, так и для отдельных ее частей.

Как видите, использование интегрированного программного комплекса Autodesk NastranIn-CAD позволяет, с одной стороны, выполнить большую часть расчетных задач, с другой стороны, не требует от инженера-конструктора особых специальных знаний в области расчётов. Простые и понятные инструменты подготовки моделей к расчету, команды наложения ограничений и воздействий, привычный интерфейс системы, наглядные инструменты анализа и интерпретации результатов – все эти факторы делают систему Autodesk NastranIn-CAD незаменимой в работе инженеров.