Neu überarbeitete Benutzeroberfläche mit leistungsstarken Funktionen für die Berechnung von nichtlinearen Kontakten, Bruchmechanik, Composites und elektromagnetischen Simulationen
MSC Software Corporation, Anbieter von Simulationssoftware und Dienstleistungen, präsentierte heute die neue Version des Finite Elemente (FE)-Programmes Marc. Mit dieser benutzerfreundlicheren und schnelleren Version können jetzt auch Ingenieure mit weniger Berechnungserfahrung nichtlineare Analysen sofort produktiv einsetzen. Gleichzeitig hält die Version 2011 für bereits erfahrene Marc-Anwender zahlreiche neue Funktionalitäten bereit, beispielsweise für die Berechnung von Rissfortschritt, Bruchmechanik oder Composites.
Überarbeitete Benutzeroberfläche und neue CAD-Schnittstellen:
Eine gänzlich neu gestaltete Benutzeroberfläche mit intuitiver Menüanordnung sowie erheblich erweiterte CAD-Schnittstellen und Vernetzungsfunktionen geben dem Anwender ab sofort die Möglichkeit, sich schnell in das Programm Marc einzuarbeiten und Simulationsmodelle zeit- und kosteneffizienter aufzubauen.
Die neue Benutzeroberfläche zeichnet sich vor allem aus durch:
– eine individuell anpassbare Oberfläche
– eine einfache Modellnavigation
– eine intuitive Menüanordnung
– nativen CAD-Import
– schnelle Vernetzungstools
Sowohl Neueinsteiger als auch erfahrene Anwender profitieren von der Neugestaltung des Programms. „Wir erstellen Modelle von Komponenten und Baugruppen aus dem Schwermaschinenbau, die nur mit großer Elementanzahl abzubilden sind. Die erweiterten Vernetzungstools und Performance-Steigerungen sind exzellent und werden uns helfen, unsere Produktivität erheblich zu steigern“, sagte Mike Smith, Direktor der P&H Mining Solution Ltd.
Ausgereifte Methodik zur Kontaktmodellierung und -Analyse:
Mit der neuen Marc-Version lassen sich sowohl lineare als auch nichtlineare Kontaktprobleme auf einfache Weise modellieren und analysieren. Für letztere steht erstmals auch der Segment-to-Segment-Kontaktalgorithmus zur Verfügung, der bislang nur für Analysen kleiner Verformungen anwendbar war. Mit seiner Hilfe lassen sich gegenüber der klassischen Node-to-Segment-Methode wesentliche Verbesserungen hinsichtlich der Stetigkeit von Spannungsverläufen erzielen. „Der Segment-to-Segment-Kontakt ist ein wesentliches Leistungsmerkmal der neuen Marc-Version“, sagte ein Anwender, der das neue Release im Rahmen eines Beta-Programms vorab getestet hat. „Gemeinsam mit der neuen Möglichkeit, richtungsabhängige Reibung zu definieren, haben wir in unseren Tests eine deutliche Verbesserung der Ergebnisgenauigkeit erzielen können“.
Auch für Multiphysics-Analysen, beispielsweise zum Berechnen von Wärmeausbreitung oder Elektrostatik, hält das 2011-Release neue Funktionalitäten bereit. Entsprechend der in strukturmechanischen Analysen bewährten Methode des „Glue-Kontakts“ können erstmals auch für solche Anwendungen inkompatibel vernetzte Modellkomponenten auf einfache Weise miteinander verbunden werden. Für gekoppelte Probleme lassen sich die Kontaktbedingungen für den jeweiligen Analysepfad separat auswählen und einstellen. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, in einer thermisch-mechanisch gekoppelten Analyse im mechanischen Analysezweig Relativverschiebungen und Separationen zuzulassen, während für den thermischen Teil ein Glue-Kontakt den ungehinderten Wärmeübergang in der Kontaktzone sicherstellen soll.
Analyse von Bruchmechanik und Rissfortschritt:
Im Bereich Bruchmechanik und Rissfortschrittssanalyse bietet das Release Marc 2011 eine Erweiterung der „Virtual Crack Closure Technique“ (VCCT) und die Neuimplementierung der Lorenzi-Methode an. Außerdem wurde die Berechnung von Risswachstum sowohl hinsichtlich einer flexiblen Anwendbarkeit als auch hinsichtlich der physikalischen Beschreibung des Rissfortschritts weiterentwickelt und verbessert.
Die bisherige Berechnung von Rissfortschritt beruhte auf automatisierter Neuvernetzung, Aufhebung innerer Zwangsbedingungen oder Netzauftrennungstechniken entlang bestehender Elementkanten. Marc 2011 bietet nun eine zusätzliche Technologie an, mit der ein direkter Schnitt durch die vom Riss zu durchlaufenden Finiten Elemente vorgenommen wird. Die Methode ist ab sofort für Schalen-, 2D- und achsensymmetrische Elemente verfügbar. Gleiches gilt für die Befähigung zur Simulation von Rissverzweigungen, wie sie bei spant- und stringerversteiften Strukturen auftreten.
„Die Fähigkeit von Marc 2011, Rissfortschritt und Rissverzweigung zu simulieren, gibt uns heute die Möglichkeit, die Wirkung von Versteifungselementen auf den Versagensmechanismus rechnerbasiert und damit äußerst kosteneffizient vorherzusagen“, erklärte ein Beta-Tester.
Composite-Berechnung:
Für Composite-Berechnungen bietet die Version 2011 mit der „Strain Invariant Failure Technique“ (SIFT) ein neues Versagenskriterium an. Dieses Kriterium sieht die Einführung eines Vergrößerungsfaktors auf das Feld der homogenen, d.h. an der ungeschädigten Struktur ermittelten Dehnungen, vor. Eine Auswertung der Invarianten dieses amplifizierten Dehnungsfeldes hinsichtlich ihrer Versagensrelevanz lässt gezielte Aussagen über das Versagensverhalten eines Werkstoffes zu.
Im Bereich der Ergebnisauswertung konnte mit der Einführung zweier neuer Post-Codes die Möglichkeit eröffnet werden, die insbesondere bei Composites mit großer Lagenanzahl anfallenden Ergebnismengen deutlich zu reduzieren: Anstatt alle Lagenergebnisse auf das Postfile zu schreiben, lässt sich jetzt die Ergebnisausgabe auf die jeweils maximalen und minimalen Werte einer Ergebnisgröße über alle Lagen eines Elements begrenzen. Dies hält nicht nur die Postfile-Größe in einem akzeptablen Rahmen, sondern gestaltet darüber hinaus auch die Ergebnisauswertung einfacher und übersichtlicher.
Elementtechnologie:
Zur Durchführung harmonischer und transienter Elektromagnetik-Analysen stehen ab jetzt Tetraeder- und Dreieckselemente zur Verfügung. Dadurch wird die Vernetzung komplexer Geometrie durch vergleichsweise einfache Vernetzungsalgorithmen möglich. Anwendung finden diese Elemente beispielsweise in der Simulation von induktionsbedingten Erwärmungsprozessen.
Schnellere nichtlineare Simulationen:
Marc verfügt über eine hochentwickelte Solver-Technologie für das parallele Job-Processing auf zwei und mehr Prozessoren und stellt hiermit die Basis für deutliche verkürzte Rechenzeiten. Die in der Version 2011 neu implementierte Out-of-Core-Fähigkeit des Pardiso-Solvers zeigt eine der In-Core-Lösung vergleichbare Performance und ermöglicht somit Parallelrechnungen von noch größeren Modellen ohne Mehrkosten für den Anwender. Die Tester der Beta-Version zeigten sich begeistert: „Der Solver ist wesentlich besser, schneller und effizienter, was sich besonders in nichtlinearen Analysen als besonders vorteilhaft erweist. Eine deutliche Verbesserung gegenüber der Version 2010.“
Kunden können die Version Marc 2011 ab Ende Oktober im Solution Download Center von MSC Software herunterladen.
MSC.Software entwickelt Computer Aided Engineering (CAE) Software für Simulation und virtuelle Produktentwicklung. Das Unternehmen mit Zentrale im kalifornischen Santa Ana wurde 1963 gegründet und hat heute Niederlassungen in 20 Ländern weltweit. Die Lösungen von MSC.Software erlauben es Unternehmen der unterschiedlichsten Branchen, Ihre Produkte in einer virtuellen Welt zu entwickeln und zu testen – von den ersten Konzeptentwürfen über die Erstellung des digitalen Modells bis hin zur Analyse an virtuellen Prototypen.
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