MSC Nastran Desktop

Сучасний мультидисциплінарний розрахунковий комплекс для підприємств малого та середнього бізнесу

Один з основних продуктів корпорації MSC Software - MSC Nastran - є найкращим на ринку скінченно-елементним програмним пакетом, який використовується провідними компаніями-розробниками технічно складних виробів у всьому світі. Понад сорок років MSC Nastran демонструє свою точність та ефективність, дозволяючи компаніям-користувачам заощадити мільйони доларів, євро, рублів у сфері розробки та доведення високотехнологічної продукції.

Програмний пакет MSC Nastran постійно розвивається, акумулюючи в собі переваги новітніх технологій, методів, алгоритмів і тому залишається провідною системою скінченно-елементного аналізу у світі. У 2006 році компанія MSC взяла курс на інтенсивне розширення можливостей MSC Nastran та перетворення його на програмний комплекс, що об'єднує найкращі у своєму класі системи комп'ютерного інженерного аналізу: MSC Nastran, Marc, LS-DYNA, Actran, Sinda в одну повністю інтегровану програмну систему для проведення мультидисциплінарного моделювання на підприємствах різного масштабу.

MSC Nastran за рахунок своїх “класичних” можливостей, що вдосконалюються починаючи з етапу розробки, забезпечує повний набір найбільш затребуваних типів розрахунків, включаючи

• розрахунок напружено-деформованого стану та запасів міцності
• розрахунок частот і форм власних коливань
• розрахунок стійкості
• розрахунок характеристик статичного та динамічного навантаження виробу в лінійній і нелінійній постановках
• розрахунок з урахуванням складної контактної взаємодії
• розрахунок характеристик теплопередачі
• розрахунок критичних частот і вібрацій роторних машин
• розрахунок частотних характеристик (передавальних функцій) виробу
• розрахунок відклику виробу на стаціонарні випадкові навантаження та імпульсний широкосмуговий вплив
• дослідження конструкції виробу з урахуванням аеропружності на дозвукових і надзвукових швидкостях
• моделювання спільної роботи об'єкта управління та системи управління (у тому числі систем терморегулювання)
• Розрахунок втомної міцності та довговічності виробів і оптимізації виробу за ресурсом

В MSC Nastran передбачена можливість моделювання практично всіх типів матеріалів, включаючи композитні та гіперпружні. Серед скінченних елементів MSC Nastran – балкові (1D), оболонкові (2D), об'ємні (3D) скінченні елементи, а також спеціальні елементи для моделювання точкового та шовного зварювання, болтових і заклепкових з'єднань, набір “жорстких” елементів різних типів (кінематичні зв'язки між вузлами моделі) та багато інших. Для особливих випадків можливе використання елементів високого порядку апроксимації (P-елементи), які добре відображають криволінійну геометрію конструкції, автоматично адаптуються до бажаного рівня точності та забезпечують високу точність при детальному розрахунку напружень.

До складу розширених функцій MSC Nastran входить технологія суперелементів (підконструкцій), що включає просунуті методи динамічної конденсації, модальний синтез і розвинені методи аналізу динаміки складних структур на основі суперелементів і формулювань методу Крейга–Бамптона. Застосування технології суперелементів дозволяє виконувати розрахунки з використанням скінченно-елементних моделей, розмірність яких перевищує можливості наявної обчислювальної техніки, а також суттєво скорочувати трудовитрати та витрати часу при дослідженні впливу локальних модифікацій конструкції на характеристики виробу в складанні. Технологія суперелементів MSC Nastran є де-факто стандартом у міжнародному ракетно-космічному співробітництві, де при створенні нових виробів широко розвинена кооперація, але, в той же час, актуальним є питання збереження конфіденційності конструкції різних компонентів ракетно-космічної системи. Застосування технології суперелементів MSC Nastran дозволяє учасникам проектів обмінюватися скінченно-елементними моделями виробів і не розголошувати своє know-how.

Програмний пакет MSC Nastran має багаторівневу структуру. Програмні модулі нижнього рівня розроблені переважно з використанням мови Fortran, а модулі верхнього рівня (solution sequences - послідовності рішення) побудовані з використанням внутрішньої мови Direct Matrix Abstraction Program (DMAP). Користувачі MSC Nastran мають доступ до мови DMAP, завдяки чому вони можуть розробляти свої проблемно-орієнтовані модулі та включати їх у MSC Nastran, створюючи нові власні рішення. Прикладом використання зазначених можливостей є розробка на мові DMAP “користувацької” процедури, що забезпечує оцінку ступеня відповідності динамічних характеристик виробу, отримуваних у результаті розрахунку та модального експерименту. Проведення відповідних розрахунків дозволяє визначати місця розташування та орієнтацію датчиків, що забезпечують ідентифікацію динамічних характеристик виробу і, тим самим, ефективно планувати його випробування.

Подальшим розвитком програмного пакета MSC Nastran є впровадження в його структуру технології Service Component Architecture (SCA), що забезпечує можливість інтеграції спеціально розроблених користувачем програмних компонентів у розрахункову скінченно-елементну модель виробу, що суттєво розширює можливості врахування “тонких” особливостей модельованого виробу. MSC Nastran надає в розпорядження користувача ефективний апарат оптимізації виробів. Оптимізацію можна проводити для задач статики, стійкості, усталених і неусталених динамічних процесів, власних частот і форм коливань, акустики та аеропружності. Оптимізація проводиться на основі вибраних типів розрахунку шляхом варіації параметрів форми, розмірів і властивостей конструкції. Завдяки своїй ефективності алгоритми оптимізації обробляють необмежене? число проектних параметрів і обмежень.? Маса, напруження, переміщення, частоти власних коливань і багато інших характеристик можуть розглядатися або як цільові функції проекту (в цьому випадку їх можна мінімізувати або максимізувати), або як обмеження. Алгоритми аналізу чутливості дозволяють досліджувати вплив різних параметрів на поведінку цільової функції та керувати процесом пошуку оптимального рішення.

Поряд з “звичайною” параметричною оптимізацією (наприклад, підбором товщини групи оболонкових елементів) і оптимізацією форми (зміна форми компонента шляхом зміни координат вузлів скінченно-елементної моделі) MSC Nastran дозволяє також виконувати такі оптимізації: топологічну (зміна геометричної топології об'єкта), топографічну (пошук форми та глибини виштамповок на деталі з тонколистового матеріалу) і топометричну (пошук оптимальної товщини для кожного скінченного елемента окремо). Ці функції значно розширюють можливості застосування MSC Nastran для автоматичного проектування силових схем виробів, які максимальною мірою задовольняють заданим вимогам.

Широкі можливості оптимізації дозволяють використовувати MSC Nastran для автоматичної ідентифікації комп'ютерної розрахункової моделі, при цьому цільова функція, що підлягає мінімізації, визначається як величина розбіжності результатів розрахунку та експерименту, а як варійовані параметри вибираються найменш достовірні розрахункові параметри конструкції. Результат вирішення такої задачі - “нова” скінченно-елементна модель, властивості якої відповідають властивостям фізичного зразка. Серед моделей матеріалів у складі MSC Nastran є моделі композиційних матеріалів, що в даний час особливо актуально у зв'язку зі світовою тенденцією використання їх в авіаційній, ракетно-космічній, суднобудівній, автомобільній та інших високотехнологічних галузях промисловості. В MSC Nastran є спеціальні можливості щодо виконання розрахунку з урахуванням особливостей композиційних матеріалів (числа шарів, їхньої орієнтації, характеристик матеріалів волокна та матриці). Особливо ефективно ці можливості реалізуються при використанні MSC Nastran у поєднанні зі спеціальною опцією програмного пакета Patran – Patran Laminate Modeler, що забезпечує швидку підготовку високоточних скінченно-елементних моделей конструкцій з композиційних матеріалів та ефективну обробку результатів.

У складі MSC Nastran є спеціальні можливості моделювання динаміки роторних машин:

• Аналіз усталених і перехідних динамічних процесів на базі як спрощених масово-стрижневих моделей, так і на основі докладних 3D CAD моделей
• Дослідження спектрів власних частот і форм коливань окремих деталей і вузлів у полі відцентрових сил і при дії гіроскопічних моментів з аналізом розподілу відносних напружень при коливаннях за власними формами, побудова діаграм Кемпбелла та Найквіста
• Побудова математичних моделей динамічної поведінки роторних машин (у тому числі багатовальних) з урахуванням нелінійних характеристик опор
• Дослідження критичних частот обертання роторів, аналіз умов виникнення та параметрів прямої та зворотної прецесій, вивчення реакцій на обрив лопаток і торкання ротора об статор
• Аналіз вібраційних характеристик машини при моделюванні дисбалансів роторів з урахуванням реальних умов закріплення машини на об'єкті

У складі MSC Nastran є спеціальні послідовності рішення SOL 600 і SOL 400, орієнтовані на вирішення задач аналізу істотно нелінійної поведінки виробу, вирішення задач мультидисциплінарного аналізу, задач розрахунку послідовного навантаження виробу впливами різної природи (тепло - міцність та ін.).

MSC Nastran SOL 600 це, по суті, розв'язувач Marc, “вбудований” в MSC Nastran. Перевага використання SOL 600 полягає в можливості доступу до ефективних інструментів розв'язувача Marc при роботі в середовищі добре знайомого величезній кількості користувачів структурованого інтерфейсу MSC Nastran. Вирішення задач в MSC Nastran з використанням SOL 600 з високою ефективністю виконується на багатопроцесорних комп'ютерних кластерах.

MSC Nastran SOL 400 - це подальший розвиток розв'язувача MSC Nastran у частині підвищення ефективності та точності вирішення статичних і динамічних задач, удосконалення алгоритмів врахування 3D контактної взаємодії частин розрахункової моделі, впровадження нових алгоритмів вирішення теплових задач (алгоритми, що застосовуються в програмному пакеті Sinda), розширення можливостей вирішення мультидисциплінарних задач шляхом об'єднання різних видів аналізу (приклад: тепловий розрахунок – статика – динаміка) в єдиний розрахунковий випадок з метою проведення комплексного дослідження роботи виробу за один запуск моделі на розрахунок, скорочення витрат часу на обчислення за рахунок підвищення ефективності розв'язувачів та ін.

До складу програмного пакета MSC Nastran входить послідовність рішення SOL 700, що об'єднує в собі можливості відомих розв'язувачів LS-DYNA і Dytran, і призначена, переважно, для моделювання високошвидкісного навантаження виробів, включаючи їхні великі деформації та руйнування (наприклад, зіткнення різних об'єктів, технологічні процеси типу штампування, кування тощо), а також динамічної взаємодії виробу та газового або рідкого середовища (наприклад, взаємодія подушки безпеки та манекена в процесі зіткнення автомобіля тощо). В SOL 700 для вирішення нелінійних задач застосовується високоефективна явна схема інтегрування. За рахунок інтеграції розв'язувачів LS-DYNA і Dytran в MSC Nastran знижується час, необхідний для підготовки розрахункової моделі та підвищується точність мультидисциплінарного аналізу. Продуктивність SOL 700 особливо висока при вирішенні задач на багатопроцесорних обчислювальних комплексах. Інтеграція в MSC Nastran розв'язувачів, заснованих на різних математичних принципах (неявних і явних розв'язувачів) дозволяє з високою ефективністю моделювати процеси послідовних етапів функціонування виробів, що характеризуються істотно різними характерами протікаючих процесів, наприклад, “статичне попереднє навантаження” – “короткочасний вплив великого імпульсного навантаження ” – “післядія прикладання імпульсного навантаження”.

Серед можливостей MSC Nastran - вирішення акустичних задач, причому задачі внутрішньої акустики вирішуються із застосуванням “традиційних” скінченно-елементних підходів, а для вирішення зовнішньоакустичних задач пропонуються спеціальні алгоритми, в основу яких покладені нескінченні елементи. Комбінація цих методів дозволяє вирішувати досить широке коло задач акустичного аналізу, однак ще більшої ефективності можна досягти при використанні можливостей інтеграції MSC Nastran і спеціалізованого програмного пакета для акустичних розрахунків Actran для вирішення віброакустичних задач з акустичним середовищем малої щільності (наприклад, з повітрям).

Для вирішення акустичних задач поряд з традиційним скінченно-елементним методом і методом, заснованим на нескінченних елементах, можуть бути використані методи, засновані на енергетичному скінченно-елементному та гранично-елементному методах (методи EFEA і BFEA), які також представлені у складі MSC Nastran.

В MSC Nastran також є можливість передачі моделей пружних тіл в систему Adams для подальшого використання їх у цьому програмному комплексі при побудові розрахункових моделей машин, механізмів і виробів у складанні. Такий метод забезпечує врахування пружних властивостей тіл, що мають просторову форму будь-якої складності, що дозволяє виконувати точний аналіз динаміки виробів з урахуванням податливості їхніх компонентів. Таким чином, інтеграція двох потужних програмних комплексів MSC Nastran і Adams дозволяє моделювати та проводити точний аналіз функціонування складних сучасних виробів з урахуванням реальних умов їхньої експлуатації.

Оснащення MSC Nastran новими розв'язувачами (SOL 400, SOL 700, технологія SCA, інтеграція з розв'язувачем Actran та ін.), дає користувачам можливість перейти від вузькоспеціалізованих інструментів моделювання та аналізу до інтегрованого рішення в масштабах підприємства. Використання єдиної розрахункової моделі для мультидисциплінарного моделювання дозволяє мінімізувати час, який зазвичай витрачається на підготовку множини розрахункових моделей, перетворення та передачу даних від однієї розрахункової моделі в одній системі інженерного аналізу до іншої моделі в іншій системі (вирішується проблема усунення помилок, що вносяться при таких перетвореннях, тим самим підвищується точність рішення). До складу MSC Nastran входить проблемно-орієнтований модуль Nastran Embedded Fatigue (NEF) для розрахунку втомної міцності та довговічності виробів і оптимізації виробу за ресурсом. Nastran Embedded Fatigue є принципово новим етапом в інтеграції структурних міцнісних розрахунків з аналізом втомної міцності та довговічності. Суть реалізованого в ньому нового підходу полягає в тому, що модуль NEF працює безпосередньо в середовищі MSC Nastran. Фахівці MSC Software змогли максимально спростити робочий процес підготовки необхідних вихідних даних і проведення аналізу довговічності виробів, виключивши багаторазову трансляцію великих обсягів інформації в графічне середовище користувача.

З виходом Nastran Embedded Fatigue у інженерів з'явилася можливість провести одночасно міцнісний розрахунок, розрахунок довговічності та вирішити задачу оптимізації за один запуск розв'язувача MSC Nastran. В Nastran Embedded Fatigue запит на виведення результатів структурного міцнісного розрахунку перед запуском аналізу довговічності необов'язковий, що суттєво економить час і обчислювальні ресурси. Таким чином, задачі великої та надвеликої розмірності (до кількох десятків мільйонів ступенів свободи) тепер не є проблемою з точки зору обчислювальних ресурсів і можуть бути вирішені на звичайних користувацьких робочих станціях.

Крім того, виконання розрахункової оцінки довговічності безпосередньо в середовищі MSC Nastran, призначеного для розрахунку напружено-деформованого стану, забезпечує можливість параметричної та топологічної оптимізації розрахункової моделі за критеріями довговічності. Так, якщо проводити оптимізацію виробу, керуючись лише міцнісними обмеженнями, ми, безсумнівно, досягнемо зниження ваги виробу, але, практично завжди, такий результат буде супроводжуватися зниженням ресурсних показників. Спроби ж підвищити ресурс на більш пізніх етапах доведення або експлуатації вже готового виробу без використання NEF практично завжди призведуть до зростання маси та подорожчання конструкції.

Це відбувається тому, що механізм розвитку втомних пошкоджень у матеріалі будь-якого виробу демонструє два феномени. Перший феномен полягає в тому, що тріщини ростуть практично незалежно від амплітуди діючих циклічних навантажень, навіть якщо ці навантаження викликають напруження, які далекі від межі текучості матеріалу. Другий феномен полягає в тому, що руйнування далеко не завжди відбуваються в зоні максимальних напружень. Це справедливо для чисельних інженерних розрахунків як у статичній, так і в динамічній постановках. Вирішує всі вищеперелічені проблеми MSC Nastran Embedded Fatigue, який забезпечує впровадження критеріїв довговічності в оптимізаційний цикл на ранніх етапах проектування виробу, що дозволяє уникнути невиправданих фінансових витрат і ризиків у майбутньому.

Основу MSC Nastran становлять відпрацьована технологія елементів і надійні чисельні методи. Чисельні методи розріджених матриць, що використовуються при будь-якому типі розрахунків, значно підвищують швидкість обчислень і мінімізують обсяг необхідної дискової пам'яті, що підвищує ефективність обробки даних. MSC Nastran працює на персональних комп'ютерах, робочих станціях, кластерах, суперкомп'ютерах і передбачає можливості векторної та паралельної обробки даних на обчислювальних комплексах, які підтримують ці функції. Тісний зв'язок MSC Nastran з пре- і постпроцесорами Patran і SimXpert забезпечує повністю інтегроване середовище для моделювання та аналізу результатів. Усі провідні виробники систем автоматизованого проектування, враховуючи лідируючі позиції MSC Nastran на ринку скінченно-елементних продуктів, передбачають інтерфейси з програмними пакетами Patran і SimXpert. В результаті MSC Nastran гнучко інтегрується в будь-яке наявне середовище проектування.

MSC Nastran – це сучасна розрахункова суперсистема. Тісна інтеграція MSC Nastran через Patran, SimXpert і SimManager з іншими системами високого рівня: Adams, Fatigue, FlightLoads and Dynamics, Marc, Mvision, Dytran, Easy5, SimDesigner, а також інтеграція з усіма відомими системами CAD/CAM/CAE реалізує абсолютно новий за своєю широтою і глибиною системний рівень моделювання та мультидисциплінарного аналізу. Практично, на комп'ютері створюється точна віртуальна модель виробу і, ще до початку виробництва, всебічно досліджується його функціонування в робочих і екстремальних умовах, тим самим, удосконалюючи виріб, підвищуючи його якість, надійність, безпеку, технологічність і економічність на основі “комп'ютерних випробувань”. Цей абсолютно новий рівень інтегрованого середовища наукомістких інженерних комп'ютерних систем реалізує сучасні технології Віртуальної Розробки Виробів. MSC Nastran закриває “білі плями” в існуючих технологіях інженерного моделювання підприємств і тим самим скорочує частку витрат на системи інженерного аналізу в загальній сумі інвестицій у розробки. У планах корпорації MSC Software – продовжити інтенсивний розвиток MSC Nastran шляхом доповнення цієї системи новими модулями для мультидисциплінарного аналізу (кінематика, довговічність та ін.). Потужні конкурентні переваги, які дає MSC Nastran підприємствам-розробникам виробів, дозволяють їм розробляти та випускати найкращі у своїй галузі вироби в найкоротші терміни з одночасним зниженням витрат на розробку та підвищенням прибутку.

MSC Marc

Marc - комплексний нелінійний аналіз конструкцій, вирішення складних задач термоміцності, електро- та магнітостатики, моделювання технологічних процесів

Marc - програмна система, орієнтована на вирішення задач, за умовами яких конструкції одночасно піддаються впливу кінематичних, силових і теплових навантажень, мають великі переміщення та деформації, нелінійні властивості матеріалів або властивості, що залежать від історії навантаження, включаючи ефективний аналіз складної контактної взаємодії конструкцій. Marc використовується по всьому світу в різних галузях промисловості, таких як аерокосмічна, автомобільна, металургійна, шинна, електронна, на підприємствах військово-промислового комплексу тощо.

Можливості програмного комплексу Marc дуже широкі:

• Лінійний і нелінійний статичний аналіз з урахуванням геометричної та фізичної нелінійності, нелінійних граничних умов і властивостей матеріалів та ін.
• Механіка руйнування: методи лінійного та нелінійного розділів механіки руйнування; автоматична реалізація розрахунку J-інтеграла, модель накопичення пошкоджень у гумоподібних матеріалах, розтріскування бетону, руйнування композиційного матеріалу тощо.
• Динамічний аналіз: розрахунок власних форм і частот, частотний відклик, аналіз перехідного процесу, випадкові коливання та ін.
• Аналіз чутливості та оптимізація
• Використання осесиметричних рішень для створення тривимірних моделей і рішень
• Аналіз усталеного кочення осесиметричних конструкцій (таких, як автомобільна шина)
• Аналіз деталей з матеріалів з ефектом пам'яті форми
• Неструктурний аналіз
• Задачі теплообміну (усталені та неусталені процеси, моделювання зварювання та випромінювання тощо)
• Електро- та магнітостатичний, а також електромагнітний і п'єзоелектричний аналіз
• Моделювання гідродинамічного підшипника
• Акустичний аналіз (у тому числі зв'язаний акустичний аналіз середовище-конструкція)
• Зв'язані види аналізу (термомеханічний, термоелектричний, електро-термо-механічний, моделювання взаємодії рідина - тверде тіло)
• Абляція та піроліз

Поряд з розрахунковим аналізом роботи виробів, програмний комплекс Marc широко використовується для моделювання технологічних процесів, таких як штампування, згинання, пластичне формування, різні види механічної обробки тощо.

Бібліотека скінченних елементів Marc містить близько 200 елементів різних типів для проведення структурного, теплового, електростатичного та інших видів аналізу. Є можливість створення користувацьких елементів.

Бібліотека моделей матеріалів Marc дозволяє використовувати велику кількість моделей матеріалів: лінійно- та нелінійно-пружні, гіперпружні, в'язкопружні, в'язкопластичні, композиційні, спеціальні (ґрунти, бетони) тощо.

Можливість глобальної перебудови сіток (Global remeshing) в Marc застосовується при вирішенні задач, в процесі яких істотні деформації призводять до неприпустимого спотворення форми скінченних елементів. Після перебудови всі граничні умови, навантаження та параметри НДС попереднього стану автоматично переносяться на нову сітку. В Marc передбачені виклики підпрограм користувачів через стандартні точки входу, які опитуються за вказівкою користувача, що самостійно визначає, які підпрограми йому необхідно підключити для вирішення нестандартної задачі.

MSC Dytran

Dytran - система аналізу істотно нелінійних швидкоплинних процесів

Dytran - це система моделювання швидкоплинних істотно нелінійних процесів взаємодії конструкції та рідини (газу) або конструкції та конструкції, у тому числі їхнього руйнування.

Основою Dytran є спільна робота розв'язувачів Лагранжа (моделювання твердих тіл) і Ейлера (моделювання рідини/газу), широкий спектр моделей матеріалів (включаючи гідродинамічну) і різні типи рівнянь стану рідкого середовища (газу). Можливе моделювання роботи матеріалу зі зсувною жорсткістю в ейлеровій постановці. Це дозволяє моделювати фізичні явища з присутністю необмежених деформацій, різні гідродинамічні процеси, у тому числі гідроудари, а також вирішувати задачі з моделювання та аналізу спеціальних динамічних впливів на конструкцію (вибух, пробиття тощо)

Типові застосування Dytran – моделювання взаємодії перешкоди з автомобілем, водія з наповнюваною подушкою безпеки, ременями безпеки та іншими засобами пасивного захисту.

Використовуючи Dytran можна вирішувати такі мультифізичні та мультидисциплінарні задачі як зіткнення птахів з літаком, попадання різних об'єктів у проточні частини авіаційних газотурбінних двигунів, у тому числі частинок льоду, граду тощо, аварійна посадка літального апарату на воду, зіткнення суден та їхня взаємодія з водою та дном (посадка на мілину).

Також можна проводити розрахунок процесів високошвидкісного пробивання перешкод, листового штампування, взаємодії рідини та конструкції, аквапланування тощо.
Реалізація абсолютно нового підходу до розрахункового моделювання Underwater Shock Explosion дозволяє моделювати такі складні фізичні явища, як підводні вибухи та поширення ударних хвиль у рідині

Відмінною особливістю Dytran є можливість особливо ефективного моделювання динамічної взаємодії рідини та конструкції: врахування в'язкості рідини; кілька рідин з різними властивостями в одній моделі; автоматична побудова ейлерової сітки в процесі вирішення задачі і тільки в тих зонах простору, куди спрямовується рідина та ін. Реалізовані в Dytran методи, що дозволяють працювати з несумісними сітками (до однієї грані елемента може приєднуватися кілька елементів меншого розміру), з сітками з неоднорідною щільністю та змішаними сітками (несумісні сітки + сітки з неоднорідною щільністю), суттєво скорочують витрати на створення розрахункової моделі.

Крім того, Dytran дозволяє реалізовувати розрахункові випадки в одновимірній постановці для ейлерових задач зі сферичною симетрією і в двовимірній постановці для задач з осьовою симетрією.

Dytran використовує новітні “coupling” і “сlumping” алгоритми для моделювання контактної та ударної взаємодії елементів конструкцій, у тому числі взаємодії рідини та конструкції – Fluid Structure Interaction (FSI)

В Dytran застосовується явна схема інтегрування, що не потребує декомпозиції матриць і в силу цього особливо ефективна для вирішення нелінійних задач.

Спеціально для задач великої та надвеликої розмірності Dytran підтримує розпаралелювання задачі по вузлах кластера для FSI в режимі Distributed Memory Parallel (DMP) Нові алгоритми для високопродуктивних FSI обчислень в DMP режимі не потребують додаткового ліцензування. Широкий спектр розв'язуваних задач дозволяє застосовувати Dytran в аерокосмічній, оборонній, автомобільній, суднобудівній, обробній та багатьох інших галузях промисловості.

MSC FlightLoads and Dynamics

FlightLoads and Dynamics-комплексний аналіз аеропружних, динамічних і міцнісних характеристик літальних апаратів

В авіабудуванні одним з основних критеріїв, за якими ведеться оптимізація проекту, є маса літального апарату (ЛА). Полегшення конструкції ЛА підвищує його економічні показники, однак може призводити до зниження його жорсткості, що впливає на аеродинамічні характеристики, характеристики стійкості та керованості ЛА. Таким чином, дослідження взаємодії аеродинамічних сил, сил пружності та інерції є важливою та актуальною задачею.

FlightLoads and Dynamics – це додаток, призначений для вирішення дозвукових, надзвукових, стаціонарних і нестаціонарних задач аеропружності. Як розв'язувач використовується програмний пакет MSC Nastran з підтримкою опцій Aeroelasticity I і Aeroelasticity II (розрахунок, відповідно, до- і надзвукового обтікання ЛА).

У FlightLoads вирішуються такі задачі:

• балансування пружного або «жорсткого» ЛА
• задача про флатер
• розрахунок відклику пружного ЛА на зовнішній вплив (порив або удар)
• оптимізація конструкції за критеріями аеропружності

Розрахункова модель для вирішення задач аеропружності створюється в середовищі Patran з підтримкою модуля FlightLoads and Dynamics. Аеропружна модель включає дві моделі: пружно-масову та аеродинамічну. Пружно-масова модель створюється за допомогою засобів Patran. Аеродинамічна – в модулі FlighLoads. Зв'язок двох моделей проводиться за допомогою сплайнів. Для розрахунку аеродинамічних навантажень є такі методи:

• Doublet-Lattice Method (DLM)
• ZONA51
• Subsonic Wing-Body Interference Theory (Slender Bodies)
• Mach Box Method
• Strip Theory
• Piston Theory

В системі FlightLoads вирішуються задачі статичної аеропружної стійкості, визначаються кінематичні характеристики органів управління та досліджується вплив пружної деформації на перерозподіл аеродинамічних сил. Є можливість вирішувати 3 типи задач:

• розрахунок балансування «жорсткого» ЛА
• розрахунок змін аеродинамічних сил, обумовлених впливом пружності ЛА – розрахунок аеропружних приростів
• розрахунок балансування пружного ЛА

В результаті вирішення задач статичної аеропружності, визначаються невідомі балансувальні змінні, шарнірні моменти, інтегральні аеродинамічні сили та похідні стійкості, як для жорсткого, так і для пружного ЛА.

Для вирішення задач про флатер у FlightLoads є можливість використовувати такі методи:

• PK – обчислюються власні частоти та власні форми коливань пружного ЛА в потоці для швидкостей, заданих користувачем
• PKNL – детальне дослідження флатеру (розрахунок проводиться для заданих комбінацій параметрів)
• K і KE – розраховуються власні частоти та власні форми коливань пружного ЛА в потоці для заданих користувачем значень приведеної частоти k. Методи відрізняються ефективністю та можливістю врахування демпфірування

В результаті вирішення задачі про флатер визначається величина критичного швидкісного напору та залежність коефіцієнта демпфірування від швидкості набігаючого потоку (V-g) або частоти від коефіцієнта демпфірування (V-f).

Аналіз реакції на зовнішній вплив передбачає розрахунок відклику збалансованого ЛА на зовнішній вплив, який може мати як аеродинамічну природу впливу (порив), так і штучний вплив, наприклад удар. У FlightLoads можна провести розрахунки таких видів:

• Розрахунок частотного відклику (вирішення задачі в частотній області)
• Аналіз перехідного процесу (вирішення задачі в часовій області)
• Розрахунок відклику на випадковий вплив (вирішення задачі в частотній області)

Порив у FlightLoads може бути заданий у вигляді дискретного або широкосмугового випадкового впливу.

У FlightLoads є можливість провести оптимізацію конструкції з урахуванням статичної та динамічної аеропружності. Критеріями оптимізації в задачах статичної аеропружності можуть бути значення кінематичних параметрів (наприклад, кути відхилення органів управління) і значення похідних стійкості, а в задачі про флатер – значення коефіцієнта демпфірування (здатність конструкції ЛА розсіювати енергію, що надходить з повітряного потоку). Оптимізаційні параметри вибираються користувачем. Наприклад, для задачі про флатер як шукану величину можна задати жорсткість лонжеронів крила. Hybrid Static Aeroelasticity Toolkit (HSA) Набір інструментів HSA розширює стандартні можливості FlightLoads, надаючи можливість використовувати дані газодинамічних розрахунків, отримані в пакетах CFD (Computational Fluid Dynamics – обчислювальна гідрогазодинаміка) разом з можливостями MSC Nastran щодо вирішення задач аеропружності.

Застосовуючи набір інструментів HSA, можна моделювати аеродинамічний вплив на скінченно-елементні моделі літальних апаратів з підвищеною точністю. HSA дає можливість проводити розрахунки статичної аеропружності з урахуванням впливу кривизни та висоти профілю аеродинамічних поверхонь та інших поправок, пов'язаних з уточненим розрахунком газової динаміки в спеціалізованих додатках - CFD. В результаті, є можливість у комплексному аналізі статичної аеропружності врахувати фюзеляж, двигуни та гондоли двигунів, елементи механізації, а також інші конструктивні елементи, що впливають на обтікання літального апарату.

MSC Nastran дозволяє проводити розрахунок без урахування та з урахуванням пружності конструкції. При цьому генеруються «жорсткі» аеродинамічні навантаження, пораховані зовнішнім пакетом гідрогазодинаміки (CFD), на жорстку аеродинамічну сітку, в той час як аеропружні прирости вважаються методом дипольних решіток (Doublet-Lattice Method – DLM). Щоб передавати CFD навантаження на пружно-масову модель в HSA використовується методика, заснована на сплайн - елементах з 6-ма ступенями свободи. Для перевірки коректності прикладання аеродинамічних навантажень, набір інструментів HSA дає можливість користувачам визначати аеродинамічні та структурні контрольні точки, а також відобразити їхній розподіл на моделі.

Додатково, сплайн – технологія може використовуватися для відображення зміщень тривимірної аеродинамічної сітки (обтікаючої зони).

Головною перевагою використання інструменту Hybrid Static Aeroelasticity є суттєве підвищення точності розрахунку статичної аеропружності за рахунок більш точного представлення аеродинамічних навантажень при моделюванні.

MSC Sinda

Sinda - комплекс програмних продуктів для вирішення теплових задач

MSC Sinda - програмний комплекс загального призначення для вирішення задач теплового аналізу конструкцій, аналізу рівня випромінювання, що впливає на конструкцію, моделювання та оцінки теплових навантажень, що виникають у виробі при експлуатації тощо.

З середини 60-х років і до 2008 року програмний пакет розроблявся компанією Network Analysis Inc. (США) під назвою SINDA/G, з 2008 року - компанією MSC.Software під назвою MSC Sinda. В даний час комплекс MSC Sinda є промисловим стандартом в галузі складних теплових розрахунків з використанням скінченно-різницевого методу та побудови теплових RC-сіток (від англ. resistance - опір, capacity - ємність), а також теплових підконструкцій (суперелементів) для аналізу випромінювання.

Область застосування MSC Sinda вельми обширна. Завдяки своїм можливостям програмний комплекс MSC Sinda використовується в найрізноманітніших галузях промисловості для вирішення складних задач теплового аналізу конструкцій:

• електронне обладнання від окремих пристроїв до складних комплексів
• обладнання для обробки електронних друкованих плат
• компоненти двигуна автомобіля, літака тощо
• системи охолодження та кондиціонування
• теплові втрати будівель і споруд
• космічні апарати, ракети-носії, блоки управління
• сонячні батареї
• джерела енергії, паливні елементи, генератори
• електронні прилади, авіоніка
• малі та великі побутові прилади

Програмний комплекс MSC Sinda має модульну структуру.

MSCSindaThermalStudio - власний пре- / постпроцесор для теплового розв'язувача MSC Sinda, що включає інструменти редагування та налагодження вхідних даних для розв'язувача, засоби організації розрахункових проектів, а також засоби обробки результатів, побудови діаграм і графіків, виведення результатів розрахунків у табличній формі, експорту в різних форматах.

MSCSindaLibrary - бібліотека підпрограм MSC Sinda і Fortran, попередньо створених і згрупованих у класи, що дозволяє гнучко використовувати підпрограми для широкого кола задач, знижуючи витрати на програмування та моделювання.

MSCSindaforPatran - інтегрований в Patran модуль MSC Sinda з повним набором інструментів побудови теплових моделей на базі імпортованої CAD-геометричної моделі, підтримка програм - галузевих стандартів з розрахунку коефіцієнтів випромінювання Thermica, TRASYS, NEVADA, TSS, SindaRad, робота з суперелементами випромінювання, доступність всіх можливостей з програмування власних блоків і застосування підпрограм MSC Sinda і Fortran - нові рівняння та програмна логіка можуть бути легко додані в модель MSC Sinda. Розвинені засоби Patran з обробки результатів та їхньої візуалізації суттєво полегшують роботу з теплового моделювання та аналізу конструкцій.

MSC SindaRad - швидкий спеціалізований розв'язувач геометричних коефіцієнтів випромінювання з власними оптимізованими алгоритмами, що дозволяє суттєво скоротити час аналізу коефіцієнтів випромінювання.

MSC Sinda Office Toolkit for Visio - модуль побудови теплових RC-сіток у програмі Microsoft Visio, що входить до популярного пакета Microsoft Office. Модуль дозволяє використовувати бібліотеку поставлених компонентів і швидко будувати теплову мережу з типових бібліотечних блоків, з'єднуючи їх і задаючи параметри. В результаті модуль автоматично генерує вхідний файл для розв'язувача MSC Sinda. Розвинені можливості відображення результатів у вигляді діаграм, графіків, таблиць, а також автоматизованої генерації звітів, засоби запису макросів і програмування VBA суттєво розширюють можливості використання MSC Sinda.

MSC Fatigue

Fatigue - Технології розрахунку довговічності конструкцій

Аналіз втомного руйнування конструкції в умовах тривалої дії змінних у часі навантажень, унікальні можливості проектування та оптимізації конструкцій, у тому числі й за вимогами довговічності, терміну роботи виробу в нормальних і екстремальних умовах експлуатації.

MSC Fatigue розроблений у співпраці корпорації MSC.Software і nCode Intrernational Ltd, найбільшого у світі постачальника комерційних технологій та інженерних рішень в галузі дослідження довговічності та ресурсу. Основним джерелом вихідних даних для виконання розрахунку в MSC Fatigue є результати попереднього скінченно-елементного аналізу конструкції або результати натурних випробувань. Якість аналізу довговічності в MSC Fatigue, таким чином, безпосередньо залежить від якості результатів (напружень або деформацій), отриманих у структурному аналізі або експерименті.

Єдиним інтегруючим середовищем аналізу довговічності є Patran. В Patran обробляються результати попереднього скінченно-елементного аналізу або вводяться результати експерименту, а також визначаються історії навантаження, властивості матеріалів і параметри завдання на розрахунок MSC Fatigue, контролюється хід рішення, візуалізуються та аналізуються результати розрахунку. Скінченно-елементний аналіз виробу може бути виконаний у часовій або частотній області.

У часовій області на вхід подається часова історія, наприклад зміна в часі напружень у виробі. Однак часто історії навантаження складні, тривалі та за природою випадкові. Аналіз таких перехідних динамічних процесів може бути виконаний за допомогою MSC Nastran або комплексного використання MSC Nastran і Adams. Але найчастіше отримання відклику в часі потребує значних обчислювальних витрат. Для таких типів навантажень використовується інший підхід, реалізований в MSC Nastran - дослідження поведінки структури не в часовій, а в частотній області. При цьому спектри навантаження виходять дуже компактними – до кількох десятків кілобайт, а час розрахунку в кілька разів менший, ніж при розрахунку довговічності в часовій області прямими методами.

Часовий процес представляється у вигляді спектральної щільності (Power Spectral Density, PSD). Розрахунки MSC Fatigue в частотній області становлять предмет модуля Fatigue Vibration. Втомні характеристики матеріалів, що використовуються в аналізі довговічності, можуть бути взяті або з бази даних матеріалів DTLib, що поставляється з MSC Fatigue, або імпортовані із зовнішньої бази даних (Mvision), або отримані користувачем з власних джерел. Якщо користувач має інформацію тільки про статичні характеристики матеріалу (модуль пружності, межа міцності...), MSC Fatigue може згенерувати необхідні для розрахунку довговічності втомні характеристики за реалізованими в ньому емпіричними залежностями. При використанні принципово нового розв'язувача DTLib, що дозволяє реалізувати процес високопродуктивних паралельних обчислень, можна суттєво скоротити час розрахунку.

Втомні характеристики матеріалу можуть бути функціями температури. MSC Fatigue автоматично коригує втомну криву матеріалу за значеннями температури в досліджуваних областях. MSC Fatigue надає можливість використання таких методів для аналізу довговічності:

• Метод номінальних напружень (Stress Life, S-N-аналіз)
• Метод номінальних деформацій (Strain Life, E-N-аналіз)
• Аналіз швидкості росту тріщин (модуль Fatigue Fracture)

Stress Life аналіз - досліджується повний час життя структури, без окремого розгляду фаз утворення та росту тріщини. Використовується крива втоми (Велера) в просторі «розмах напружень – число циклів до руйнування». Застосовний у випадках, коли структура деформується в основному лінійно; пластичні деформації носять дуже локалізований характер. Це так зване багатоциклове втомне руйнування (з числом циклів до руйнування більше 50.000 – 100.000). Може бути виконаний аналіз довговічності зварних з'єднань для точкового та шовного зварювання. MSC Fatigue має також зручний модуль Fatigue Wheels – S-N аналіз довговічності обертових структур (коліс, дисків тощо).

Strain Life - аналіз часу функціонування виробу до моменту утворення в ній тріщин значних, з точки зору інженера, розмірів. Використовуються циклічна крива - матеріалу і крива втоми в просторі «розмах деформацій – число циклів до руйнування». Може застосовуватися в умовах присутності в конструкції пластичних деформацій середнього рівня. Це т.зв. малоциклове втомне руйнування конструкції з числом циклів до руйнування до 100.000. При виконанні розрахунку на багатоциклову втому враховується кількість повних циклів, що утворюють гістерезисні петлі, при цьому цикли досить великої площі вносять найбільш суттєвий внесок у втомну пошкоджуваність конструкцій. Алгоритми схематизації циклів за “методом дощу” в MSC Fatigue оптимальні для використання в розрахунках пошкоджуваності конструкції за методом зародження тріщини. В S-N і E-N розрахунках можуть враховуватися:

• присутність деякого середнього (постійного, фонового) рівня напружень у структурі
• фактор концентрації напружень
• масштабний фактор
• фактор типу напруженого стану в досліджуваній зоні
• вплив якості обробки поверхні
• вплив використовуваного поверхневого зміцнення
• ймовірнісний характер використовуваної втомної характеристики

Fatigue Fracture - аналіз розвитку тріщин до заданих або до руйнівних розмірів. Може бути заданий початковий розмір тріщини. Використовується діаграма втомного руйнування в координатах «швидкість розвитку тріщини – розмах коефіцієнта інтенсивності напружень». Коефіцієнт інтенсивності напружень найбільш типових зон машинобудівних конструкцій може бути отриманий з бібліотеки поправочних функцій, що поставляється з MSC Fatigue. Використовується ефективний коефіцієнт інтенсивності напружень. У розрахунку враховуються:

• явище закриття тріщини (ефект Елбера)
• ефекти «історії» (у т.ч. вплив одиничних перевантажувальних навантажень)
• внесок у процес руйнування статичних навантажень
• можливість росту тріщини з попереднього дефекту
• вплив умов експлуатації (навколишнього середовища)
• реальна послідовність циклів в історії навантаження

Модуль Fatigue Multiaxial. Напружений стан у досліджуваній точці не обов'язково одновісний. У кожен момент часу для кожного вузла на поверхні може бути обчислений т.зв. коефіцієнт біаксіальності a=1/2, де 1, 2 – головні напруження; а також кут між 1 і локальною Х-віссю в досліджуваній точці. У загальному випадку, a і змінюються в часі, тобто має місце непропорційний напружений стан. MSC Fatigue дозволяє виконувати S-N і E-N розрахунки і в цьому складному випадку.

Моделювання датчиків деформацій, що використовуються в реальних випробуваннях конструкції. У розрахунок у заданому місці, з заданою орієнтацією, з заданою площею накриття, можуть бути введені комп'ютерні моделі реальних тензодатчиків. Положення, орієнтація та розміри датчиків у моделі не залежать від розташування вузлів і орієнтації скінченних елементів. Датчики розташовуються в будь-якому місці на поверхні скінченно-елементної моделі, орієнтація може бути будь-яка, і один датчик може покривати в моделі кілька елементів.

Апарат Fatigue Software Strain Gauge дозволяє безпосередньо порівнювати показання датчиків деформації, отримані в експерименті, з історією деформування, обчисленою в розрахунку і є потужним інструментом приведення у відповідність розрахункової моделі та реального об'єкта. За допомогою віртуальних тензодатчиків можна не тільки проводити кореляцію між чисельними розрахунками та експериментальними даними, але й швидко підготовлювати програму прискорених випробувань конструкції. При цьому, отримані результати у вигляді напружень і деформацій можуть бути надалі використані для: підрахунку циклів навантаження, отримання результуючої спектральної щільності відклику конструкції в напруженнях, а також для подальшого розрахунку пошкоджуваності та довговічності виробу. Окрім власне розрахункової частини, MSC Fatigue має обширний набір сервісних утиліт. Утиліти – це понад 50 спеціальних процедур, кожна з яких може бути запущена як з середовища Patran, так і незалежно. Утиліти забезпечують простоту та зручність завдання, редагування, дослідження вхідних даних, різні режими імпорту, фільтрації та відображення сигналів, а також широкий спектр можливостей з обробки одержуваних результатів на найрізноманітніших етапах аналізу довговічності конструкції.

Використання MSC Fatigue дозволяє скоротити час розробки виробу та виключити витрати на усунення втомних пошкоджень і руйнувань ще на ранніх стадіях проектування. Також, у процесі експлуатації виробу, при виявленні втомних пошкоджень, тріщин, MSC Fatigue дозволяє проаналізувати вплив цих пошкоджень на ресурс конструкції, запобігаючи аваріям і катастрофам.

MSC Easy5

Easy5 - Система моделювання та розрахунку гетерогенних технічних систем і пристроїв

Easy5 надає можливості для моделювання широкого кола складних технічних систем і пристроїв: цифрових і аналогових систем управління, гідроприводів, пневматичних, механічних і електричних пристроїв. Моделювання в Easy5 відбувається на системному рівні за допомогою використання необхідних функціональних блоків, що з'єднуються між собою зв'язками.

Easy5 легко інтегрується з Adams, що дозволяє створювати повноцінні віртуальні прототипи механічних систем (з урахуванням податливості як всього механізму, так і окремих його частин) з системою управління: в Adams моделюється механічна частина – механізми, вироби в цілому (наприклад, автомобіль, гусенична техніка, робот, конвеєр тощо), а в Easy5 – система управління, гідравліка, пневматика, електричні системи тощо. Створення повноцінних віртуальних прототипів дозволяє провести віртуальні випробування розроблюваного виробу ще на ранніх стадіях проектування і виявити недоліки як механічної системи, так і системи управління і прийняти необхідні рішення до виготовлення реального прототипу майбутнього виробу. Таким чином, система Easy5 є однією з найунікальніших і найважливіших компонентів сучасних технологій Віртуальної Розробки Виробів (Virtual Product Development – VPD).

Програмний пакет Easy5 включає велику кількість готових математичних моделей у вигляді окремих функціональних блоків (суматорів, дільників, фільтрів, інтеграторів, клапанів, двигунів, теплообмінників, редукторів, муфт зчеплення та ін.). Також користувач має можливість створювати власні функціональні блоки за допомогою мов C або Fortran.

Користувач Easy5 – фахівець у конкретній галузі техніки з'єднує ці функціональні блоки, моделюючи виріб на рівні “пристрою”, і оптимізує параметри розроблюваних систем виробу.

В Easy5 є можливість експортувати модель (наприклад, модель системи управління) в модель Adams або, навпаки, імпортувати модель механізму з Adams в Easy5, а також проводити спільний розрахунок, при якому кожна система буде вважати свою підсистему, а керувати процесом буде Easy5. Крім цього в моделі Easy5 можна вбудовувати моделі з системи MATLAB/Simulink. Easy5 включає також модуль Matrix Algebra Tool, призначений для виконання операцій над матрицями (може використовуватися для підготовки даних, аналізу результатів тощо).

До складу Easy5 входять бібліотеки компонентів для мультидисциплінарного аналізу, включаючи спеціалізовані набори для аерокосмічної, автомобільної та інших галузей промисловості:

• Hydraulic Basic Library – бібліотека компонентів для моделювання гідромеханічних систем
• Thermal Hydraulic Advanced Library – розширена бібліотека компонентів для моделювання гідромеханічних систем з урахуванням температур
• Gas Dynamics/Pneumatic Library – бібліотека компонентів, що включають розрахункові моделі, які враховують стисливість газу
• Multiphase Fluid Library – бібліотека компонентів пристроїв, заснованих на фазових перетвореннях

Easy5 включає модуль Library Developer Package, що дозволяє користувачам створювати свої власні бібліотеки компонентів. На базі перелічених можливостей системи Easy5, в інтеграції з іншими системами MSC, створюються повні функціональні моделі літаків, автомобілів, танків, екскаваторів, промислового та виробничого обладнання, приладів тощо і досліджується їхня робота при виконанні різних задач і в різних умовах експлуатації, знаходячи оптимальні рішення на основі точного комплексного комп'ютерного моделювання.

Серед користувачів Easy5 – провідні світові компанії - розробники та виробники в авіаційній, ракетно-космічній, автомобільній, електронній, енергетичній та інших галузях промисловості.

MSC Digimat

Digimat - Віртуальна лабораторія для моделювання композиційних матеріалів і виробів з них

Технологія моделювання композитів у Digimat спирається на мікромеханічні підходи для точного прогнозування поведінки складних багатокомпонентних матеріалів, і долає розрив між виробничим процесом, розробкою матеріалу та скінченно-елементним (СЕ) розрахунком.

Digimat забезпечує отримання теплових, електричних, міцнісних і термоміцнісних характеристик багатофазних матеріалів. Крім цього, можливе отримання необхідних характеристик для проведення розрахунків на руйнування, повзучість і втому. Digimat дозволяє моделювати термопластики, термореактивні пластмаси та композити з різною матрицею (полімерною, металевою, гумовою). Отримані характеристики матеріалів надалі можуть передаватися для виконання розрахунків у СЕ-системах. Можливе врахування неоднорідності характеристик матеріалів, пов'язаної з технологічними процесами виготовлення композитів: лиття під тиском, викладки, пресування.

До складу Digimat входять такі модулі: Digimat-MF, Digimat-FE, Digimat-MX, Digimat-CAE, Digimat-MAP, Digimat-HC і Digimat-RP.

Digimat-MF призначений для прогнозування нелінійної поведінки багатофазних матеріалів. В основі його роботи лежить мікромеханічний підхід до моделювання матеріалу – користувач вводить характеристики матеріалу кожної фази, задає мікроструктуру та навантаження, прикладені до отриманого багатофазного матеріалу. Все це робиться в послідовності, зазначеній у дереві моделі.

Властивості композиту обчислюються за допомогою так званого методу гомогенізації Морі-Танака, який заснований на підході Ешелбі. Він описує поведінку однієї частинки, включеної в матеріал матриці. Частинка представляється у вигляді еліпсоїда, форма якого визначається відношенням діаметра до довжини. Метод гомогенізації дозволяє отримати макроскопічні властивості композитних матеріалів виходячи з властивостей кожної фази (тобто властивостей матеріалу на мікрорівні).

Орієнтація волокон може бути фіксованою, випадковою або описуватися тензором орієнтації. Матеріали також можна задавати багатошаровими укладками, а волокна – як однонаправлені (моношари) або як ткані матеріали (що мають основу та уток), і крім того, в матриці можуть бути задані порожнечі. Нарешті, може бути заданий ряд критеріїв руйнування на рівні композиту (тобто макро) і на рівні фази (тобто в матриці та/або армуючій фазі).

Digimat-FE заснований на скінченно-елементному підході при моделюванні структури композиту і призначений для створення представницького елемента об'єму (ПЕО) армованого пластику. ПЕО це мінімальний об'єм матеріалу, в якому міститься достатнє для статистичного опису стану тіла число «носіїв» розглянутих механізмів процесу. Digimat-FE добре доповнює Digimat-MF і є повністю з ним сумісним.

Digimat-MX призначений для проведення зворотного інжинірингу (калібрування моделей матеріалу за результатами випробувань), зберігання, пошуку та безпечного обміну моделями матеріалів між постачальниками та споживачами. Також Digimat-MX можна використовувати в режимі зворотного інжинірингу з метою отримання механічних властивостей матриці, заснованих на експериментальних характеристиках армованих пластиків.

Як база даних по матеріалах, Digimat-MX пропонує користувачам зберігати дані по математичних моделях кожного матеріалу при різних умовах (наприклад, вологості або температурі), по моделях вхідних до них фаз, а також результати випробувань матеріалів, які можна використовувати для процесу зворотного інжинірингу. Версія Digimat-MX+ забезпечує передачу даних про матеріали по мережі в зашифрованому вигляді, що в сучасних умовах може бути важливо для розробників.

Digimat-CAE об'єднує в єдиний ланцюжок скінченно-елементні програмні комплекси для моделювання лиття під тиском і міцнісного аналізу.

Мікроструктура характеризується локальною орієнтацією волокон. Ця орієнтація визначається за допомогою програмних пакетів розрахунку лиття під тиском. Digimat має інтерфейси з основними програмними пакетами розрахунку лиття під тиском (це Moldflow, Moldex3D та ін.). Для завдання властивостей матеріалу використовується Digimat.

Digimat пов'язаний з лінійними та нелінійними розв'язувачами через підпрограми відповідних СЕ-пакетів. Такий зв'язаний аналіз (програмні пакети розрахунку лиття → Digimat → СЕ-розв'язувач) дає можливість користувачеві визначити вплив параметрів технології на міцнісні характеристики армованих пластиків.

Digimat-MAP працює в парі з Digimat-CAE і призначений для передачі даних про орієнтацію волокон, залишкових напруженнях і температурах з сітки для лиття під тиском на СЕ сітку розрахунку на міцність, де вони можуть бути використані для здійснення нелінійного багаторівневого аналізу. Digimat-MAP дозволяє скоригувати взаємне положення та масштаб СЕ сіток.

Digimat-HC призначений для простого та ефективного проектування стільникових сендвіч-панелей, використовуючи передові технології моделювання мікромеханічних властивостей матеріалу. Властивості стільникового наповнювача обчислюються на основі геометрії комірки. Обшивка задається як композитна укладка із заданою орієнтацією та товщиною кожного шару.

Для розрахунків Digimat-HC використовує власний скінченно-елементний розв'язувач. Інтерфейс орієнтований на максимальну простоту використання. Варіанти навантаження пакета вибираються з трьох можливих – триточкове навантаження, чотириточкове та зсув у площині моделі (що відтворює найпоширеніші випробування зразків у лабораторії).

Digimat-RP являє собою спеціалізоване рішення, яке дає можливість інженерам виконати міцнісний розрахунок виробів з армованих пластиків, пов'язуючи моделювання виробничого процесу виробу з його остаточним виглядом. Digimat-RP увібрав у себе весь досвід моделювання армованих пластиків, упакований у простий у використанні програмний продукт. Завдяки інтуїтивно зрозумілому інтерфейсу не потрібно проходити навчання використанню цього модуля.

MSC Adams

Adams - Інструмент віртуального моделювання машин, механізмів і виробів у складанні

Програмні продукти сімейства Adams – найбільш широко використовуване у світі програмне забезпечення для віртуального моделювання складних машин, механізмів і виробів у складанні. Програми сімейства Adams використовуються для розробки та вдосконалення конструкцій фактично всього, що рухається – від простих механічних і електромеханічних пристроїв до автомобілів і літаків, залізничної техніки, космічних апаратів тощо.

Характерною особливістю (і великою перевагою) програмного пакета Adams є ефективний і надзвичайно дружній графічний інтерфейс користувача. Використовуючи цей інтерфейс, користувач пакета Adams має можливість швидко розробити розрахункову модель виробу, будуючи її на базі геометричних примітивів, створюваних безпосередньо в препроцесорі або на базі геометричних моделей компонентів виробу, імпортованих з CAD-систем, задати зв'язки компонентів моделі (пружні, демпфуючі, кінематичні та ін.), прикласти навантаження, запустити розрахунок і проаналізувати його результати. Інтерфейс користувача пакета Adams включає ефективні засоби аналізу результатів, які дозволяють у стислі терміни намітити шляхи до вдосконалення розрахункової моделі та домогтися максимальної близькості її властивостей до характеристик реального динамічного процесу, виробу-прототипу або результатів випробувань фізичного зразка розроблюваної машини.

Раніше на отримання відомостей про характеристики роботи майбутнього виробу йшли тижні, місяці, а в деяких випадках і роки, були потрібні величезні кошти. Тепер же, використовуючи Adams, можна отримати уявлення про роботу розроблюваного виробу ще до початку розкрою металу або відливки пластику для виготовлення дослідного зразка. Починаючи з найраніших стадій проектування, можна бачити як буде працювати машина і покращувати її функціонування. Застосування Adams дозволяє досліджувати десятки, сотні і навіть тисячі варіантів конструкції, порівнювати і вибирати найкращий, удосконалювати і удосконалювати майбутній виріб, витрачаючи на це у багато разів менше часу та коштів, ніж при використанні традиційних підходів.

Працюючи з Adams користувач має можливість:

• Розробляти розрахункові моделі досліджуваних виробів, які максимальною мірою враховують особливості їхньої конструкції, включаючи високу ідентичність зовнішнього вигляду, що в багатьох випадках полегшує побудову моделей, їхнє налагодження та аналіз отриманих результатів
• Виконувати розрахунок параметрів виробів, що визначають їхню працездатність і точність (переміщення, швидкості та прискорення компонентів виробу, діючі навантаження, габарити простору, необхідного для рухомих частин машини тощо)
• Виконувати оптимізацію параметрів виробу

Відмінні особливості Adams:

• Широкий набір видів кінематичних зв'язків, пружних і дисипативних ланок з лінійними та нелінійними характеристиками, навантажень, кінематичних впливів тощо, доступних користувачеві для побудови розрахункової моделі, яка максимальною мірою відтворює властивості реального виробу
• Легкість вивчення та використання, оскільки дослідження віртуального прототипу в Adams відповідає основним етапам роботи з дослідним зразком виробу (розробка – випробування – вдосконалення)
• Дружній, інтуїтивно зрозумілий інтерфейс – якщо інженер знайомий з іншими програмними засобами CAE, то швидко освоїть роботу і з Adams
• Ефективні засоби візуалізації результатів моделювання, включаючи анімацію та побудову графіків
• Можливість параметризації розрахункової моделі – модифікація параметрів призводить до автоматичної зміни властивостей моделі та/або її конфігурації, параметри моделі можуть бути пов'язані функціональними залежностями тощо
• Сумісність з програмними засобами для моделювання систем автоматичного регулювання та управління Easy5 і MATLAB/Simulink, з користувацькими програмами, що забезпечує моделювання та дослідження складних гетерогенних динамічних систем

Програмний пакет Adams має модульну структуру, що включає

• Adams View – пре- і постпроцесор
• Adams Solver – розв'язувач
• Adams Solver SMP – можливість запуску задачі в багатопроцесорному режимі на одному комп'ютері (при використанні розв'язувача C++ Solver)
• Adams Linear – модуль, що забезпечує лінеаризацію розрахункової моделі та розрахунок параметрів власних коливань
• Adams PostProcessor – постпроцесор
• Adams Exchange – модуль, що забезпечує імпорт геометричних моделей у стандартних форматах Parasolid, STEP тощо
• Adams CAD Translators - модуль, що забезпечує імпорт геометричних моделей CAD-систем CATIA V4 і V5, Inventor, Pro/ENGINEER, SolidWorks, NX, а також геометричних моделей у стандартних форматах Parasolid, STEP, VDA-FS, ACIS і IGES
• Adams Insight – модуль, що дозволяє здійснювати планування експерименту та обробку результатів розрахунку та експериментальних даних
• Adams Controls – модуль, що забезпечує інтеграцію розрахункових моделей системи управління (моделі систем Easy5 і MATLAB/Simulink) і об'єкта управління (моделі Adams)
• Adams Flex – модуль, що забезпечує включення моделей пружних компонентів (імпортованих зі скінченно-елементних програмних пакетів) у розрахункову модель Adams
• Adams View Flex - модуль, що забезпечує генерацію моделі пружного компонента виробу без використання зовнішнього скінченно-елементного програмного пакета з метою включення цієї моделі в розрахункову модель Adams (за допомогою модуля Adams Flex)
• Adams Durability – модуль, що дозволяє візуалізувати напружено-деформований стан (НДС) пружних компонентів розрахункової моделі та експортувати дані для розрахунку НДС у програмному пакеті MSC Nastran і довговічності в програмному пакеті MSC Fatigue
• Adams/Vibration – модуль, що дозволяє проводити розрахунок відклику розрахункової моделі на полігармонічний вплив

Поряд з основними (базовими) модулями програмного пакета Adams (Adams View і Adams/Solver, їхнє використання обов'язкове при розробці та дослідженні будь-якої моделі) необхідно особливо виділити модулі Adams Flex і Adams Durability. При сучасних тенденціях у розробці машин і механізмів, спрямованих на всіляке зниження маси виробів і підвищення їхньої функціональності, в переважній більшості випадків при виконанні розрахунків необхідне врахування податливості пружних компонентів розроблюваних виробів. Програмний пакет Adams надає таку можливість: скінченно-елементна модель пружного компонента із застосуванням відповідного розв'язувача (наприклад, MSC Nastran) експортується у формат модуля Adams Flex і за допомогою нього включається в розрахункову модель Adams.

Використання такої моделі дозволяє не тільки врахувати вплив податливості ланок на динаміку механізму, але також обчислити (за допомогою модуля Adams Durability) і відобразити на екрані комп'ютера безпосередньо в середовищі Adams загальний рівень напружень у пружному компоненті. Результати розрахунку деформацій пружного компонента в Adams можуть бути експортовані в скінченно-елементну систему (наприклад, в MSC Nastran) для точного визначення рівня напружень з урахуванням усіх особливостей його конфігурації. Надалі ці дані можуть бути використані також для аналізу довговічності деталі за допомогою системи MSC Fatigue. Така технологія забезпечує точне моделювання сучасних, оптимізованих за масою, високодинамічних механізмів.

З Adams в MSC Nastran можна експортувати не тільки результати деформації пружних компонентів, але також і результати переміщення “твердих” частин розрахункової моделі під дією попереднього навантаження (наприклад, результати розрахунку “осідання” підвіски автомобіля під дією сили тяжіння). Замінивши в отриманій в результаті експорту з Adams моделі MSC Nastran одну або кілька “твердих” частин на скінченно-елементні моделі, можна виконати розрахунок власних частот і форм коливань, а також передавальних функцій виробу з урахуванням податливості пружних компонентів. Такий підхід дозволяє визначати частотні характеристики розрахункової моделі в конфігурації, що відповідає дії попереднього навантаження і, відповідно, економити час на моделювання в скінченно-елементному пакеті процесу попереднього навантаження виробу і, в той же час, домагатися високої точності одержуваних результатів.

Поряд з розвитком універсальних можливостей, розробниками Adams створені проблемно-орієнтовані модулі, що забезпечують точне та швидке моделювання таких найскладніших об'єктів як:

• зубчасті, ремінні, ланцюгові, тросові передачі, підшипники та електромотори (пакет Adams Machinery, що включає модулі Adams Gear, Adams Belt, Adams Chain, Adams Cables, Adams Bearing, Adams Electric Motor)
• автомобілі (пакет Adams Car, що включає модулі Adams Car Plugin, Adams 3D Road, Adams Tire Handling, Adams Car Suspension, Adams SmartDriver, Adams Vehicle Solver, Adams Chassis, Adams Car Ride, Adams Driveline, Adams Tire Ftire)
• гусенична техніка (пакет Adams Tracked Vehicle – Adams/ATV)

Проблемно-орієнтовані модулі включають параметризовані віртуальні моделі вузлів і виробів відповідних видів машин і механізмів та інструменти їхнього створення: моделі шестерінчастих редукторів, моделі ремінних і ланцюгових передач (Adams Machinery), моделі підвіски та трансмісії автомобіля, моделі шин і рельєфу дороги (Adams Car), параметризовану модель гусеничного рушія (Adams/ATV). У поєднанні з іншими модулями пакета Adams, проблемно-орієнтовані модулі дозволяють створювати повнофункціональні моделі автомобілів і гусеничної техніки, що включають систему управління, пружні тіла та багато іншого. Використовуючи побудовник параметризованих моделей (шаблонів або темплейтів), досвідчений користувач може підготувати високоефективний інструмент для автоматизованого дослідження та оптимізації параметрів розроблюваного виробу. Використання темплейтів, підготовлених висококваліфікованим фахівцем, забезпечує отримання в короткі терміни надійних результатів інженером-розрахунковиком середньої кваліфікації.

В Adams Machinery входять такі модулі:

Gear – модуль зубчастих передач. Даний модуль призначений для дослідження впливу на характеристики механічної системи параметрів шестерінчастих передач, таких як передавальні числа, люфт, кут нахилу косозубих шестерень тощо. Підтримуються різні типи шестерень і шестерінчастих передач, таких як прямозубі, косозубі, конічні, гіпоїдні та черв'ячні передачі, передачі шестерня – рейка, доступний покроковий сценарій для створення планетарного редуктора тощо. Детальний метод дозволяє врахувати контактну взаємодію в з'єднанні, включаючи тертя, а також змоделювати люфт.

Belt – модуль ремінних передач. Даний модуль призначений для моделювання поведінки систем шків-ремінь. При цьому, цікаві атрибути це: передавальні відношення, натяг і оцінка навантаження деталей системи, податливість і загальна динаміка ремінних передач. Можливе проведення досліджень поведінки систем шків-ремінь для цілого набору різних типів ременів, включаючи такі типи, як: гладкий, полікліновий - регульований, трапецієподібний -зубчастий тощо. Крім того, шківи можуть розміщуватися зі зміщенням, тобто знаходитися не в одній площині. За допомогою покрокових сценаріїв можна додавати в систему натягувачі різних типів, а також прикласти навантаження у вигляді сили або руху до будь-якого зі шківів.

Chain – модуль ланцюгових передач. Даний модуль призначений для дослідження параметрів систем з ланцюговими передачами, враховуючи передавальне відношення, натяг ланцюга, контактну силу та загальну динаміку системи ланцюг – шестерні (зірочки). Підтримуються як роликовий, так і зубчастий (безшумний) ланцюги. Може бути врахована податливість елементів ланцюга. Підтримуються різні варіанти напрямних: осьова, поступально - рухома або фіксована. Є можливість змоделювати непаралельність валів зірочок - дослідження тривимірної ланцюгової системи тощо.

Bearing – модуль включення в модель параметризованих підшипників. Даний модуль надає доступ до параметризованої бібліотеки реальних типових підшипників провідних світових виробників. Цей модуль дозволяє розрахувати вплив конструкції та параметрів підшипників на загальні характеристики системи, включаючи точне представлення жорсткості підшипника, чутливої до розмірів, відступів, неспіввісностей і зазорів. Інженери можуть виконати базову оцінку довговічності та терміну експлуатації підшипника в системі на основі стандартів, які враховують навантаження підшипника, мастило та швидкість обертання вала. Обширна бібліотека параметрів підшипників – понад 24000 найменувань – від провідних світових виробників підшипників. Також можливе введення користувацьких параметрів підшипників безпосередньо.

Cables – модуль тросових систем. Даний модуль призначений для моделювання систем з різного роду тросовими приводами. З його допомогою за короткий час (щодо прямого підходу з детальним моделюванням) будується віртуальна модель тросової системи в простій постановці – створення кінематичних зв'язків шківів системи, при цьому масово-інерційні характеристики тросів не враховуються. А також у точній постановці – детальне моделювання троса з урахуванням особливостей його взаємодії зі шківами. Використання модуля Cables дозволяє з високою точністю аналізувати вібрацію тросів, їхні напруження, а також отримувати історію навантаження шківів для подальшої оцінки довговічності. Модуль дозволяє досліджувати вплив прослизання троса на загальну динаміку системи. При використанні інструментів для моделювання тросових систем інженер отримує широкі можливості по роботі з моделлю, а саме швидку зміну геометричних, контактних параметрів шківів, параметрів матеріалів, варіантів попередньо напруженого стану для отримання більш точних результатів розрахунку поведінки досліджуваного механізму тощо.

Electric motor – модуль електромоторів. Модуль Electric motor дозволяє вбудовувати в створювану віртуальну систему будь-яку кількість моделей електромоторів. На відміну від традиційних способів завдання подібних компонентів в Adams, розширення Machinery Electric motor дозволяє змоделювати електромотор детально і в той же час простіше і швидше, ніж кінематичними зв'язками і генераторами руху або наперед складними користувацькими функціями і підпрограмами. Моментні характеристики електродвигуна можна задавати безпосередньо (введенням табличних даних), а також використовувати аналітичні моделі електродвигунів. Можливе використання параметрів електродвигунів, одержуваних в пакетах системного моделювання (EASY5, Simulink) і проведення спільного рішення. За допомогою модуля Electric motor виконується оцінка необхідного розміру мотора та його точного розташування, досліджується вплив вихідного моменту мотора на поведінку системи в цілому. Застосування даного модуля дозволяє за короткий час впроваджувати в систему реалістичну модель електродвигуна та проводити її детальні дослідження.

Основою Adams є системи диференціальних рівнянь, що описують динаміку досліджуваного об'єкта. Розробники Adams постійно докладають зусиль до підвищення ефективності математичної бази програмного пакета. Застосування стійких методів вирішення “жорстких” систем диференціальних рівнянь забезпечує отримання необхідних результатів з мінімальними витратами часу, комп'ютерних ресурсів і з великою надійністю. В останніх версіях програмного пакета Adams застосовуються вдосконалені алгоритми моделювання контактної взаємодії тіл, що суттєво підвищують швидкість розрахунку (“в кілька разів” у випадку “контактно насичених” моделей), а також нові розв'язувачі, що забезпечують значне скорочення витрат часу на виконання розрахунку. Програмний пакет Adams працює як на робочих станціях, так і на персональних комп'ютерах.

MSC Actran

Actran - Програмний комплекс для аналізу акустики

Моделювання виникнення, поширення та поглинання шуму. Зовнішня та внутрішня акустика, віброакустика, аероакустика, шум газотурбінних двигунів. Захист людини від шуму та вібрацій, а також забезпечення акустичного комфорту при експлуатації технічних систем є одними з важливих задач при розробці нових виробів у різних виробничих галузях. У ряді випадків забезпечення міцності та довговічності елементів конструкцій і роботи електронних систем також вимагає аналізу акустичної навантаженості. Обчислювальні методи акустичного аналізу активно застосовуються розробниками технічних пристроїв для оцінки впливу конструктивних параметрів виробів на акустичні характеристики, для ефективного використання шумопоглинаючих матеріалів, тощо.

Actran – програмний комплекс для моделювання виникнення, поширення та поглинання звуку в акустичних середовищах (повітря, вода, та ін.). Моделювання може здійснюватися спільно з конструкціями, представленими в пружній або жорсткій постановці.

В основі Actran лежать методи скінченних і нескінченних елементів, що дозволяють моделювати акустичні ефекти як у замкнутих об'ємах (порожнинах), так і у відкритому просторі з урахуванням умов невідбиття звуку на границях розрахункової області. Багата бібліотека елементів і матеріалів надає широкі можливості для моделювання. Основу бібліотеки елементів становлять одновимірні, двовимірні та тривимірні елементи для вирішення тривимірних, двовимірних і осесиметричних задач, багатоточкові зв'язки, нескінченні елементи та елементи з формулюванням PML, та ін. Представлені в Actran матеріали дозволяють моделювати акустичні середовища (гази, рідини), з урахуванням в'язко-термічних втрат у тонких шарах; пружні конструкційні матеріали з урахуванням демпфірування; гіперпружні матеріали, у т.ч. нестисливі; шаруваті композиційні матеріали; шумопоглинаючі матеріали в постановках з абсолютно жорстким «скелетом», з абсолютно податливим «скелетом» і в загальній постановці за теорією Biot.

Як зовнішнє навантаження та граничні умови можуть розглядатися джерела шуму різних типів, моди коливання акустичного середовища в каналах постійного перерізу, граничні умови за тиском, швидкістю, прискоренням, імпедансні граничні умови, силові та кінематичні впливи на конструкцію у складі розрахункової моделі, структурні граничні умови, випадкові флуктуації тисків акустичного середовища, об'ємні та поверхневі джерела на основі акустичних аналогій Лайтхілла і Мьорінга, та ін.

Аналіз акустики проводиться, найчастіше в детермінованій постановці в частотній області методом прямого інтегрування. Разом з цим, підтримується розрахунок на випадковий вплив, розрахунок власних частот і форм, розрахунок частотного відклику модальним методом або комбінація модального і прямого методів для акустичного середовища і конструкції.

Типові застосування Actran – моделювання внутрішніх і зовнішніх акустичних полів різних транспортних систем, наприклад, моделювання звукових полів у підкапотному просторі автомобіля та проникнення шуму в салон, моделювання поширення шуму по вихлопній системі двигуна внутрішнього згоряння і далі в навколишній простір, аналіз шуму в салоні літака, дослідження та підбір характеристик і конструкції звукопоглинаючих пристроїв і покриттів у салонах транспортних засобів, тощо. Крім цього, можливе проведення акустичного аналізу характеристик споживчих товарів, таких як динамік мобільного телефону, окремо розташовані акустичні системи, музичні інструменти, інші види звуковідтворювальних пристроїв тощо.

У багатьох випадках виникнення шуму обумовлено явищем турбулентності в потоці газу (повітря). Загальновідомими прикладами є шум газотурбінних і ракетних двигунів, шум від руху транспортних засобів, шум в системах вентиляції та кондиціонування, тощо. Аналіз подібних явищ передбачає наявність інформації про характеристики потоку газу: швидкостях, тисках, щільностях, температурах та їхній зміні в часі. Базуючись на цій інформації, Actran дозволяє розрахувати джерела шуму в потоці, перенести їх на акустичну розрахункову модель і провести розрахунок поширення шуму з урахуванням неоднорідного поля середньої швидкості руху акустичного середовища (модуль Actran Aeroacoustics). Розрахунок джерел шуму в потоці середовища проводиться в Actran на основі так званих акустичних аналогій. Використовувані аналогії Лайтхілла і Мьорінга дозволяють застосовувати дані про турбулентність потоку середовища, отримані з більшим кроком за часом і менш докладною просторовою дискретизацією порівняно з іншими поширеними методами прямого розрахунку акустики в газовому середовищі.

Аналіз аероакустики турбомашин є складною, але актуальною задачею. Проблемно-орієнтовані модулі Actran дозволяють з високою точністю моделювати шум повітрозабірників і проточних частин турбомашин (модуль Actran TM), а також шум вихідних пристроїв (сопла) за допомогою методу Гальоркіна з використанням неструктурної p-адаптивної скінченно-елементної сітки (Actran DGM).

Actran надає можливість використання кількох високоефективних алгоритмів вирішення задач. Ці алгоритми забезпечують неперевершену швидкість вирішення задач акустики, які в більшості випадків характеризуються високою обчислювальною насиченістю.

Важливою особливістю Actran є його тісна інтеграція з MSC Nastran, яка дозволяє ефективно використовувати “сильні” сторони кожного з продуктів: аналіз коливань конструкції проводити із застосуванням MSC Nastran (точність і швидкість виконання такого розрахунку загальновизнані), а моделювання поширення звуку в середовищі – за допомогою Actran (продукт оптимізований для вирішення саме таких задач).

Широкий спектр розв'язуваних задач дозволяє застосовувати Actran при розробці перспективних моделей автомобільної, авіаційної, космічної, залізничної техніки, споживчих товарів, електроніки, промислових систем видобутку та переробки корисних копалин, тощо.

MSC FEA & AFEA

FEA & AFEA - персональні інтегровані робочі місця на основі комплексів Patran - MSC Nastran або Patran - Marc

FEA і AFEA включають модулі Patran і MSC Nastran або Marc, сконфігуровані під певний ряд розрахункових задач, що забезпечує найкраще співвідношення вартість/ефективність для одного робочого місця.

В єдиному середовищі графічного інтерфейсу пре- і постпроцесора Patran користувач може формувати задачі, запускати їх на розрахунок і обробляти результати, що суттєво знижує вимоги до підготовки розрахунковика, скорочує і спрощує впровадження програмних комплексів моделювання на підприємствах.

FEA - комплекс на базі пре- і постпроцесора Patran і розв'язувача MSC Nastran, призначений для ефективного вирішення задач загальної міцності (в лінійній і нелінійній постановках), динаміки, оптимізації конструкцій, задач теплопередачі.

Найширші можливості та надійність розв'язувача MSC Nastran роблять цей продукт ефективним інструментом розрахунковика, що забезпечує процес розробки сучасних конструкцій.

AFEA - комплекс на базі пре- і постпроцесора Patran і розв'язувача Marc, орієнтований на вирішення фізично і геометрично нелінійних задач механіки, а також задач теплопередачі, включаючи зв'язані задачі термоміцності. Всі функціональні можливості розв'язувача Marc, такі як повний набір моделей матеріалів, автоматичний тривимірний контакт, розрахунок великих пластичних і пружних деформацій, циклічне навантаження, глобальна перебудова сітки, перенесення рішення з двовимірного випадку в тривимірний та інші роблять цей продукт високоефективним засобом при дослідженні складної поведінки конструкцій у різних сферах, де важливе дослідження фізики поведінки об'єкта проектування або процесу.