NX CAE

NX CAE
Type computerstøttet teknik
Udvikler MSC-software [d]
Skrevet i Fortran
nyeste version
Læsbare filformater Nastran inputdata [d]
Licens NASA Open Source-aftale [d]

NX CAE  er et teknisk analyseværktøj udgivet af Siemens PLM Software . Alt arbejde med CAE applikationer udføres gennem NX Advanced FEM pre-postprocessor interface, hvortil de nødvendige beregningsmoduler er forbundet. De vigtigste NX-beregningsmoduler inkluderer NX Nastran, NX Thermal og NX Flow.

Den 14. juni 2016 leverede Siemens PLM Software -virksomheden en kompleks portefølje af produkter til ingeniøranalyse af Simcenter , herunder værktøjer til at udføre 1D- og 3D-beregninger (inklusive NX CAE-løsningen), fysiske tests, datastyring af ingeniøranalyse, prognoser af tekniske egenskaber og produktadfærd [2] .

NX Nastran

NX Nastran er et finite element  computer engineering analyse (CAE) værktøj fra Siemens PLM Software . NX Nastran er sammen med yderligere løsere designet til at løse både statiske og dynamiske lineære og ikke-lineære problemer inden for ingeniøranalyse [3] .

Oprettelseshistorie

I 1964 satte US National Aeronautics and Space Agency ( NASA ), for at støtte projekter relateret til rumforskning og især at analysere og designe Saturn V løftefartøjet , opgaven med at udvikle en softwarepakke til at udføre finite elementanalyse af produkter. Udgivelsen af ​​den første kommercielle version af NASTRAN-softwarepakken (NASA STRuctural ANAlysis) fandt sted i 1972 . En af de virksomheder, der var involveret i udviklingen, var MSC (MacNeal-Schwendler Corporation). I 2003 erhvervede UGS programmets kildekode fra MSC.Software, miljøet og rettighederne til at videreudvikle og markedsføre løsningen. En moderne løsning fra Siemens PLM Software  er NX Nastran solveren. [4] [5] [6] .

Beskrivelse

NX Nastran-solveren leverer et komplet sæt tekniske beregninger, herunder stress-deformationsanalyse, naturlige frekvenser og vibrationstilstande, stabilitetsanalyse, varmeoverførselsproblemer, stabile og transiente processer, ikke-lineære statiske processer, ikke-lineære dynamiske transienter, analyse af frekvensgang, respons på dynamiske og tilfældige påvirkninger.

NX Nastran-solveren er tilgængelig i forbindelse med Patran-, NX- og Femap- simuleringstekniksystemer eller som en selvstændig applikation, der bruges på dedikerede CAE - servere eller HPC - klynger med ethvert kompatibelt NX Nastran-præ-efterbehandlingsværktøj [7] .

NX Nastran-systemet er almindeligt i industrier som rumfart [8] [9] , bilindustrien, marine-, tungteknik, medicin og forbrugsvarer, og giver analyser af stress, vibrationer, holdbarhed, varmeoverførsel, støj, akustik og aeroelasticitet. Systemet giver en høj grad af integration med et stort antal CAE-applikationer.

NX Nastran SDK giver softwarebrugere udviklingsværktøjer designet til at forenkle brugen af ​​NX Nastran-kapaciteter i deres egne klient- og industriværktøjer [10] .

I december 2008 annoncerede Siemens PLM Software, at med hjælp fra NX Nastran var virksomhedens specialister i stand til at løse et komplekst statisk lineært rumligt problem med deformerbar solid mekanik (SSMM) for en flyvinge under bøjebelastning. Til FE-løsningen af ​​problemet blev der udviklet en fuldskala rumlig FE-model, som indeholdt omkring 98 millioner skal og omkring 49 millioner rumlige finite elementer. Det samlede antal ligninger er omkring 500 millioner. FE-beregningstiden var mindre end 18 timer på en otte-kernet IBM Power 570 -server [11] [12] .

NX Thermal

NX Thermal/NX Advanced Thermal er et specialiseret beregningsmodul baseret på TMG-Thermal-koden udviklet af MAYA HTT [13] siden 1983, fra NX Advanced Simulation-familien, designet til at løse en lang række termiske problemer [14] [15] .

Ved løsning kan alle varmeoverførselsmekanismer tages i betragtning: termisk ledningsevne, stråling, konvektion. Et træk ved solveren er tilstedeværelsen af ​​værktøjer til at skabe såkaldte termiske links - forenklede metoder til at beskrive visse termiske processer. NX Advanced Thermal-udgaven er en udvidelse af NX Thermal-modulet og indeholder yderligere værktøjer og muligheder (parallel computing, brugerprogrammering, avancerede termoptiske egenskaber af materialer, termisk medrivning af stof osv.) sammen med alle NX'ens funktionalitet. Termisk udgave.

Baseret på NX Advanced Thermal-modulet er der udviklet et specialiseret industriværktøj til beregning af rumfartøjers termiske tilstand, NX Space Systems Thermal.

NX Flow

NX Flow/NX Advanced Flow er et specialiseret modul til numerisk simulering af væskedynamik og varme- og masseoverførselsprocesser baseret på løsningen af ​​Navier-Stokes-ligningerne i stationære og ikke-stationære indstillinger, baseret på TMG-Flow-løsningen fra MAYA HTT [13] . NX Flow/NX Advanced Flow gør det muligt at tage højde for en lang række fysiske processer: kompressibilitet, turbulens, kropskræfter, varmeoverførsel, flerfaset osv. [14] [15] .

Til modellering af turbulente strømme giver den følgende modeller: fast viskositet, blandingsveje, ke, k-omega, sst, LES. Dette modul kan fungere både med en standard grid builder til alle NX CAE og med en specialiseret løsning tilpasset problemerne med beregningsmæssig gasdynamik.

Algoritmer til parallel behandling af opgaver er implementeret for at fremskynde beregninger.

Der er en sømløs forbindelse mellem NX Flow- og NX Thermal-modulerne på niveauet for problemformulering og dataudveksling under beregningsprocessen. Integration giver dig mulighed for i fællesskab at løse problemerne med væske- eller gasstrøm i tredimensionelle og endimensionelle formuleringer (1D-3D).

Noter

  1. http://www.mscsoftware.com/product/msc-nastran
  2. Siemens præsenterer Simcenter-løsningen til at forudsige de tekniske egenskaber og den påkrævede adfærd for et produkt under udviklingen  // isicad.ru. — 17. juni 2016.
  3. Siemens PLM-software. NX CAE sektion. (utilgængeligt link) . Hentet 23. september 2009. Arkiveret fra originalen 8. april 2012. 
  4. MacNeal, Richard H., "The NASTRAN Theoretical Manual", december 1972
  5. Norenkov I.P. Kort historie om computer- og informationsteknologier.  // Science and Education: Supplement til tidsskriftet "Information Technologies". - 2005. - Nr. 9 . Arkiveret fra originalen den 26. august 2009.
  6. Center IT. Historien om CAD. (utilgængeligt link) . Hentet 25. september 2009. Arkiveret fra originalen 11. februar 2009. 
  7. Danilov Yu., Artamonov I. Praktisk brug af NX. // M.: DMK Tryk. - 2011. - ISBN 978-5-94074-717-8 .
  8. Brugen af ​​tekniske analyseværktøjer er med til at udvikle virksomhedens forretning. // CAD og grafik. - November 2011. - Nr. 11. - S. 68-69.
  9. Tryk om os. GKNPTs im. M. V. Khrunichev.
  10. NX Nastran anmeldelse.
  11. Siemens PLM Software annoncerede løsningen af ​​et problem med rekorddimension ved hjælp af NX Nastran-software.  : Pressemeddelelse. - 15. december 2008.
  12. Siemens PLM Software annoncerede løsningen af ​​problemet med rekorddimension.  // CADReview : Nyheder. - 15/12/2008.
  13. 1 2 MAYA HTT.
  14. 1 2 Goncharov P.S., Artamonov I.A., Khalitov T.F., Denisikhin S.V., Sotnik D.E. NX Advanced Simulation. Teknisk analyse. // M.: DMK Tryk. - 2012. - ISBN 978-5-94074-841-0 .
  15. 1 2 NX Lifecycle Simulation - Engineering Analysis Platform (Del I). // CAD/CAM/CAE Observer. - 2011. - Nr. 2 (62). - s. 8.

Litteratur