FEM Für nichtlineare Strukturberechnungen

MSC Software hat die neue Version des Finite Elemente (FE)-Programmes Marc herausgebracht.

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Mit der 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.

Multiphysics-Analysen einfach durchführen

Auch für Multiphysics-Analysen, beispielsweise zum Berechnen von Wärmeausbreitung oder Elektrostatik, eignet sich das 2011-Release. 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.

Teil 2: Composite-Berechnung

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