MSC Apex Structures Структурный анализ конструкции на основе технологии Расчетных Компонентов Деталей и Сборок

MSC Apex Structures – дополнительный модуль, который расширяет функционал базового модуля MSC Apex Modeler возможностями проведения линейного структурного анализа конструкции.

MSC Apex Structures содержит в себе как современный графический пользовательский интерфейс для задания различных сценариев расчета и обработки результатов, так и методы интегрированного решателя. Это решение является уникальным в том, что оно сочетает в себе технологию Расчетных Компонентов и Сборок с высокопроизводительной средой моделирования, которая позволяет проводить интерактивный и инкрементальный (поэтапный, пошаговый) анализ конструкции.

Интеграция динамичного пользовательского интерфейса с методами решателя дает пользователю уникальную возможность проводить интерактивную и инкрементальную валидацию модели, т.е. отлаживать любые конфигурации частей изделия на ранних стадиях моделирования и подтверждать, что КЭ-модели готовы к проведению расчета модели всего изделия. По запросу пользователя может быть выполнена серия автоматических проверок как на отдельных деталях, так и на всей сборке с автоматической генерацией отчета на панели оценки готовности модели к расчету – Analysis Readiness. Реализованный подход возможностью пошаговой валидации радикально отличается от затратного с точки зрения времени традиционного подхода, где пре-/постпроцессор и решатель разделены.

Необходимо отметить, что с технологией Расчетных Компонентов и Сборок, модуль MSC Apex Structures является решением, основанным на реальной структуре изделия, где представление поведения (жесткость, масса и демпфирование) каждой отдельной детали (компонента структуры изделия) могут быть рассчитаны заранее, храниться и применяться в расчете независимо. Этот подход особенно эффективен, когда комбинируется с высокопроизводительной средой MSC Apex, где каждый последующий запуск решателя будет пересчитывать только ту часть модели, которая затронута изменениями по сравнению с прошлым запуском на расчет полной модели. Мы называем этот подход «инкрементальное решение». Эта новая архитектура решения особенно эффективна при выполнении множественных вариантных исследований модели.

Основные возможности MSC Apex Structures

Высокопроизводительная среда инженера-расчетчика

• Геометрия, КЭ-сетка, свойства материалов и КЭ, модели их поведения, постоянное клеевое соединение деталей, нагрузки и граничные условия, сценарии расчета и результаты

Типы расчетов

• Линейная статика и собственные частоты

Нагрузки и закрепления

• Сосредоточенная сила
• Давление
• Запрещенные перемещения

Взаимодействие между деталями

• Постоянное клеевое соединение

Инкрементальная валидация модели

• Автоматическая оценка готовности модели к анализу для КЭ-сетки, материалов, свойств, нагрузок и граничных условий, взаимодействий и настроек расчета
• Контекстно зависимая (деталь, подсборка, сборка)

Инкрементальное решение

• Расчетные компоненты и сборки

Менеджер расчетов

• Управление множеством сценариев расчета (варианты представления модели, тип расчета, запросы на вывод результатов)

Постпроцессинг

• Отображение результатов расчета для линейной статики и собственных частот
• Анимация результатов, включая навигатор по собственным частотам
• Гибкая система настроек отображения результатов, включая управление спектром

 

Сценарий Структурного Расчета

1. Установка контекста решения

Выбор типа решения и конфигурации деталей и подсборок, которые будут рассчитываться. Все эти данные в совокупности формируют «контекст решения»

2. Валидация модели перед расчетом

С использованием интегрированного инструментария автоматического анализа готовности модели к расчету проводится валидация (подтверждение готовности к расчету) модели в соответствии с контекстом решения.

3. Быстрое соединение несовпадающих сеток

Отпадает необходимость в выстраивании совпада-ющих узлов на КЭ-сетках стыкуемых деталей благодаря использованию технологии независмого от сетки постоянного клеевого соединения. Контактные зоны сетки определяются с учетом толщин деталей автоматически.

4. Выполнение высокоавтоматизированных изменений

Отслеживание статуса и управление обновлением потомков, родительские компоненты которых были изменены.

5. Генерация и визуализация результатов расчетов

Выполнение сценария расчета конструкции на линейную статику или собственные частоты и запуск интегрированных методов решателя для интерактивной генерации результатов.

6. Вариантный анализ конструкции

Интерактивная модификация деталей и инкрементальная генерация результатов для исследования пространства возможных решений (проектного пространства).

 

Прирост производительности труда инженера

Для этой сборки створки ниши шасси была использована технология Расчетных Компонентов и Сборок для выполнения инкрементального анализа конструкции. После модификации одной из деталей сборки, инкрементальный и последующий анализ всей сборки выполнялся в 2.5 раза быстрее, чем ее первое решение.