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功能

FEA 软件与 CAD 集成

Autodesk® Nastran® In-CAD 有限元分析 (FEA) 软件使用 Autodesk Nastran 解算器并与兼容的软件集成,可进行真实行为仿真。在开始制造之前,帮助您事先解决工程设计难题。

页面浏览方式:

    高级分析

  • 频率响应

    根据随频率变化的载荷来确定结构谐响应。恢复位移、速度、加速度、应力和应变。确定结构如何对一系列激励频率的特定载荷做出响应。

  • 碰撞分析

    Autodesk Nastran In-CAD 使用 Autodesk Nastran 解算器来获得更准确、更快速的非线性瞬态分析。此类分析可同时包括所有类型的非线性:大变形、滑动接触和非线性材料。 

  • 正常模式

    在生成器、旋转设备或振动平台上安装的任何设备中,评估因结构加载而产生的与振动相关的操作人员疲劳或结构疲劳等潜在问题。查看可能受动态加载影响的结构的正常模式或自然频率。了解正常模式可以指导您重新设计或重定位载荷,帮助降低晃动或振动的影响。

  • 预应力正常模式

    标准模态分析无法说明应用的载荷。Autodesk Nastran In-CAD 软件提供特定的工具来捕获存在复杂加载时的真实刚度。与吉他或钢琴的弦类似,张力增加可能会影响操作刚度并显著提高结构的自然频率。工具包括旋转轴和压力容器。

  • 随机振动疲劳

    了解其操作必须包括功率谱密度输入的产品的长期结构稳定性,例如飞机和航天器结构及工业设备。仅通过频率和振幅无法量化道路载荷或流体流动引起的振动体验动态能量,而这些动态能量会使结构受到影响。在具有代表性的时间段内进行加载,可表明一定程度的一致性和可预测性。

  • 非线性静态和瞬态响应

    此功能使您可以捕获瞬态事件或随时间变化的事件中所有形式的非线性,以便您可以更好地探索对动态载荷的动态响应,或者导致共振或应力放大的脉冲。

    在分析模型中显示材料非线性(材料应力-应变数据)、接触(间隙开合与滑动)以及大位移和旋转(大偏转)效果,以进行联锁设备和齿轮以及爆炸分析。还可以包含瞬态效果和惯性效果。

  • 自动化跌落测试

    简化并自动执行复杂且耗时的仿真任务。自动化跌落测试适用于针对以下项目执行子弹碰撞和虚拟跌落测试:

    • 电话
    • 笔记本电脑
    • 消费产品

    此测试至少需要输入分析数据(子弹速度和加速度)来确定子弹与目标之间的时间步、持续时间和复杂的接触相互作用。分析可提供全面且真实的碰撞仿真。它还可说明动态、隐式非线性行为或真实的碰撞问题。

  • 表面接触

    Autodesk Nastran In-CAD 软件包括多个接触建模选项,可帮助您探索零件之间更多的自然相互作用,并减少猜测简化的载荷或约束。Autodesk Nastran In-CAD 解算器简化了固有的非线性计算。为具有不同类型接触(包括滑动、摩擦和焊接)的装配、齿轮、机械零件和部件进行建模,以产生具有高保真度的仿真。

  • 高级材料模型

    捕捉复杂的非线性现象,如塑性(屈服后永久变形)、超弹性(弹性体)和形状记忆效果。在单个虚拟测试中为多种材料(从金属到橡胶和软组织)建模。使用简单的材料模型进行预测可能会导致设计决策错误。材料库中的非线性选项包括弹性丘状物、复合材料、断裂和失效分析等。

  • 复合材料

    轻松处理复杂的层数据。根据失效指标(如 Puck 和 LaRC02),从分析中获取可靠且富有洞察力的结果。渐进式层失效分析可帮助确定复合材料结构如何对第一层失效以外的其他失效做出响应。三维实体复合材料元分析可准确地捕获复合材料结构中的横向剪切。

  • 瞬态响应

    确定一段时间内结构在恒定载荷或随时间变化的载荷影响下的响应。静态分析显示结构如何对加载做出响应。如果是脉冲加载或其他随时间变化的载荷,则结构的行为可能会不同于其最终状态。瞬态响应可帮助您研究在获得此最终结果的过程中零件的行为。

  • 随机响应

    对因施加随机动态载荷而产生的相应结构行为进行分析。模拟的条件包括路面振动、波浪循环、引擎振动和风荷载等。

    开放式集成体验

  • Inventor 集成

    可以将 Autodesk Nastran In-CAD 软件与 Inventor 3D CAD 软件结合使用,从而实现功能扩展。使用嵌入的有限元分析技术可以解决 Inventor Professional 中线性静态研究无法解决的问题。将三维 CAD 系统转入 FEA 平台可进行无缝设计和分析。

    在 Inventor 中编辑尺寸。可以在 CAD 设计环境中重新分析更改;无需在系统之间来回发送模型。载荷的有限元域、边界条件和网格以交互方式进行更新。

  • SolidWorks 集成

    Autodesk Nastran In-CAD 可将 Autodesk Nastran 解算器(因其业经验证的精确结果而闻名)直接导入 SolidWorks 环境。缩短学习曲线、维持工作效率、避免兼容性问题并尽可能降低专业级 FEA 的成本。

    在您创建有限模型和查看分析结果时,您看到的还是一样的工作环境:菜单、树型结构以及熟悉的外观。Autodesk Nastran In-CAD 完全兼容,而且使用了真正的几何体关联。这意味着您的载荷、边界条件和网格可以在 SolidWorks 中以交互方式更新。

    与 SolidWorks 集成的主要优势:

    • 更高级的网格划分技术可使几何结构复杂的模型更加精确
    • 更快的自动接触生成可使装配更加精确
    • 更可靠的梁元建模可减少对薄弱装配的突然冲击
    • 更精确的非线性和动态功能以及高级材料模型生成的结果可使您做出明智的设计决策

    此外,团队还可在多个位置和不同 CAD 系统之间轻松共享软件。

  • Autodesk Nastran 解算器

    除了传统的线性静态模式和正常模式外,Autodesk Nastran 解算器还可以分析复合材料、高级动力学、非线性和传热。结果精度将根据 NAFEMS 标准和 5,000 多个其他验证评测标准进行常规测试。

    主要优势包括:

    • 久经验证且备受认可的 FEA 技术
    • 前后期处理器兼容性
    • 满足未来仿真需求的可扩展性
    • 实时分析和结果

    高效建模

  • 自动中间面网格生成器 新增特性

    现在,您可以自动把实体 CAD 零件理想化为壳。这样,既能缩小薄零件的模型尺寸,又能提供更精确的结果。

  • 结构件生成器理想化 新增特性

    打开在 Autodesk Nastran In-CAD 软件中使用结构件生成器创建的模型。选择要自动理想化为梁并更新材料和横截面信息的构件。

  • 梁建模

    表示具有极少数图元而不是成百上千个实体图元的细长零部件。横截面或几何优化更易于实现,这主要得益于这些图元为相应模型带来的速度提升与准确性改善。

  • 螺栓和联接

    使用具有预加载荷的自动螺栓连接器建模简化常见但复杂的加固仿真。包含轴预加载荷或扭转预加载荷,以便螺栓机器或结构的装配性质对可用载荷做出更自然的响应。轻松为模型生成网格并运行解算器,以便进行螺栓和联接分析。

    线性、应力和热分析

  • 静态疲劳

    确定结构在重复载荷下的耐久性,包括低周期和高周期疲劳。用周期数来衡量对失效或累计损坏的耐久性。载荷可以是简单载荷,也可以是多轴载荷。

    疲劳是所有行业中损害最大的失效机制之一,其中涉及动态加载,原因很简单,因为峰值载荷和最大应力等概念无法用于预测。要想知道疲劳寿命,就需要多个载荷在数百万个周期内引起的长期损坏方面的数据。Autodesk Nastran In-CAD 软件中的疲劳仿真功能提供了一些工具,可以帮助您评估该损坏并控制这种响应。使用这些工具可以评估如下所示的一些装置和设备:

    • 自行车悬挂上的前叉肩盖
    • 旋转轴
    • 工业机械设备
    • 船舶设备
  • 传热

    使用传导和对流传热的原理来检查设计,实现温度分布均衡。预测温度变化和下游效果。

    像周围环境中温度上升或下降这样的热效应是导致汽车引擎卡住和刹车系统失灵的主要原因。热膨胀/收缩会影响拟合和操作,而因热膨胀/收缩所产生的应力会导致原本可行的设计无效。

    传热以及热膨胀分析可帮助您避免因应力过于集中而导致装配失效,例如刹车转子。使用所附的工具了解在压缩机、引擎、管道、风管和通气孔支撑等装置中位移如何影响应力。

  • 线性屈曲

    Inventor 软件或 Dassault SolidWorks 中分析设计以了解屈曲。在压缩导致缺少刚性的区域可能会发生屈曲,这可能会被忽略,其后果是需要付出高昂的代价。

    了解用于柱、梁结构或其他模型的材料是否不会屈服,然后确保该模型不会在特定载荷下发生屈曲。在 CAD 环境中修改模型尺寸,以避免在载荷条件下发生灾难性失效。

  • 线性静态

    确定应用的静态载荷和施加的限制所产生的应力、应变和变形 - 这是最常见的分析类型之一。对参数化零件应用载荷和约束。Autodesk Nastran 解算器提供的结果可采用多种格式显示。

NASTRAN 是美国国家航空航天局的注册商标。

SolidWorks 是 Dassault Systèmes SolidWorks Corporation 的注册商标。