Simcenter Femap with
Nastran 2022

Благодаря перечисленным модулям можно считать на статику любые элементы конструкции, определять нагрузки по уравновешиванию летательных аппаратов, формировать базы данных аэроупругих характеристик для различных аэродинамических компоновок, находить собственные формы и частоты свободных колебаний, определять комплексные частоты, отклик на динамическое и частотное воздействие (например, анализировать поведение конструкции на разных режимах полёта самолёта), а также производить акустический анализ на предмет шума от работы установки. Advanced Thermal Solver служит для теплового анализа конструкций, который включает возможность моделирования одномерных течений в системах охлаждения, а также позволяет анализировать свободную и вынужденную конвекцию, задавать электрический нагрев, фазовые переходы, абляцию, коэффициенты преломления, проникания, отражения, нагрев вращающихся систем. Для решения задачи модернизации конструкции с целью уменьшения массы и обеспечения равнопрочности конструкции служит модуль Design Optimization, который позволяет выполнить поиск оптимальных значений параметров конструкций (изменение внешних форм, толщин панелей и оболочек, характеристик поперечных сечений балок, ориентаций свойств неизотопных материалов) и вычислить коэффициент чувствительности.

Важной особенностью данной отрасли является анализ летательных аппаратов с учётом влияния атмосферы, вращения Земли, учёт больших тепловых нагружений и других особенностей, связанных со сложными условиями эксплуатации. Возникает необходимость в таких видах расчетов, как: нахождение собственных форм и частот свободных колебаний, определение комплексных частот, отклик на динамическое и частотное воздействие, отклик на случайные воздействия. С целью определения живучести конструкции на разных этапах жизненного цикла изделия требуется решение задач нелинейной статики, потери устойчивости, модального анализа, гармонического анализа и анализа переходных процессов, анализ нагрева и теплопереноса излучением, а также анализировать свободную и вынужденную конвекцию, задавать электрический нагрев, фазовые переходы, абляцию, коэффициенты преломления, проникания, отражения, нагрев вращающихся систем. Также является важным моделирование изделий с учётом преднагруженного состояния для решения задач нелинейной статики, потери устойчивости, модального анализа, гармонического анализа и анализа переходных процессов.

Конструктивные элементы (такие как рама, надрамник, карданный вал, рессора и т.д.) нуждаются в таких расчетах как: линейный статический анализ, нахождение собственных форм и частот свободных колебаний, линейная устойчивость и простейшая нелинейность. Благодаря данному модулю можно с лёгкостью в кратчайшие сроки провести анализ силовой схемы конструкции, определить потерю устойчивости. Благодаря модулю Dynamic Response можно оценить прочность конструкции в разные моменты времени: при торможении, разгоне, моделировать копровые испытания, анализировать трансмиссию от действия нагрузок от передаваемого крутящего момента, элементы защиты при опрокидывании, устойчивость, механические напряжения в резьбовых соединениях и многое другое.

Тенденции развития железнодорожной техники характеризуются повышением скоростей движения и ужесточением требований надежности. Основными методами расчета, как и во многих отраслях, остаются статические расчеты, а также моделирование геометрической и физической нелинейности, контакта, пластичности, ползучести, гиперэластичности и многих других нелинейных эффектов, моделирование с учётом преднагруженного состояния для решения задач нелинейной статики, потери устойчивости, модального анализа, гармонического анализа и анализа переходных процессов. Является также необходимым создание динамической модели.

В прочностных расчетах сооружений особое внимание приходится на такое требование, как расчет на прогрессирующее обрушение при возможном локальном обрушении одной из вертикальных несущих конструкций, где, при выходе из строя какой-либо отдельной вертикальной несущей конструкции, оставшаяся часть здания должна быть геометрически неизменяемой. Данный вид расчета предполагает расчет на нагрузки от автотранспорта и снеговые, а также является необходимым особые сочетания нагрузок (например, воздействие взрыва). В ходе анализа определяются усилия и соответствующие напряжения, что помогает на ранних этапах выявить слабые места конструкций. Для прогнозирования максимальной реакции оборудования строительных сооружений, подверженных воздействиям землетрясений, спектральный анализ является необходимым (движение земной поверхности при землетрясениях, высота и частота следования океанских волн, пульсации давления в потоке, обтекающем высокое здание, акустическое воздействие шума ракетного или реактивного двигателя).

В машиностроении для анализа конструкций применяются такие виды расчёта, как: линейный статический анализ, нахождение собственных форм и частот свободных колебаний, линейная устойчивость, стационарная и нестационарная теплопроводность, простейшая нелинейность, отклик на динамическое и частотное воздействие, спектральный анализ, отклик на случайные воздействия, поиск оптимальных значений параметров конструкций (изменение внешних форм, толщин панелей и оболочек) и вычислить коэффициент чувствительности, помогая разработчикам и производителям решать важнейшие задачи инженерных расчетов и максимально быстро выпускать безопасные, надежные и оптимизированные конструкции.

Необходимыми видами расчета для нефтепроводов являются: линейный статический анализ, нахождение собственных форм и частот свободных колебаний, линейная устойчивость, стационарная и нестационарная теплопроводность, простейшая нелинейность. Благодаря данным видам анализа можно повысить долговечность магистралей, снижая затраты на обслуживание.

Для решения задач диагностики, определения лечения, нашел применение метод конечных элементов. Благодаря математическому моделированию методом КЭМ, подобных биологическому прототипу, становится возможным исследовать НДС сборных конструкций фиксации переломов при различных видах нагрузок, внедрение имплантов и многое другое

Набор модулей позволяет определять такие характеристики судна, как предельная и усталостная прочность, общая (продольная) прочность, определять местную прочность деталей каркаса (платформы, двойное дно, перекрытия, обшивка) с целью обеспечения оптимальных параметров устойчивости. Также необходим ряд расчетов, которые направлены на решение задач вычислительной гидро-/газодинамики конструкций (CFD-анализ). В приведенных модулях доступны все типы основных граничных условий, свойств поверхностей, различные модули турбулентности. Позволяет проводить как стационарный, так и нестационарный анализ течения жидкости и газа.

В энергетической промышленности для анализа конструкций применяются такие виды расчёта, как: линейный статический анализ, нахождение собственных форм и частот свободных колебаний, линейная устойчивость, стационарная и нестационарная теплопроводность, простейшая нелинейность, отклик на динамическое и частотное воздействие, спектральный анализ, отклик на случайные воздействия, поиск оптимальных значений параметров конструкций (изменение внешних форм, толщин панелей и оболочек) и вычислить коэффициент чувствительности Модуль Rotor Dynamics необходим для предсказания динамического поведения вращающихся конструкций (вал, ротор, турбины, вентиляторы), для определения поведения конструкции в зависимости от скорости вращения, нахождения критических скоростей. Возможности: множественность роторов, вращающиеся и не вращающиеся части, симметричные и несимметричные модели, синхронная и асинхронная процессии, построение диаграммы Кэмпбелла.