midas FEA NX

midas FEA NX предлагает расширенные функции моделирования, которые помогут вам создавать или редактировать сложные модели легко, быстро и детализировано. Используя узкоспециализированные функции, вы сэкономите значительное количество времени на моделирование по сравнению с использованием других программ.

Неровные грани и отрезки, которые могут вызвать ошибки при расчете или генерации сеток КЭ, могут автоматически обнаруживаться и удаляться. Накладывающиеся друг на друга элементы геометрии или мелкие грани и края также обнаруживаются и исправляются с помощью предупреждающих сообщений, чтобы предотвратить дальнейшие неточности моделирования.

Экономьте время и усилия, импортировав CAD-чертеж для получения геометрической модели. Функция полностью избавляет от необходимости воссоздавать существующие чертежи, а знакомые инженерам команды и инструменты, основанные на CAD-ориентированном моделировании, устранят необходимость изучать новый и незнакомый интерфейс.

Поддерживается 28 форматов файлов: *.dwg; *.dxf; *.x_t; *.xmt_txt; *.x_b; *.xmt_bin; *.sat; *.sab; *.asat; *.asab; *.stp; *.step; *.igs; *.iges; *.prt; *.prt.*; *.asm; *.asm.*; *.model; *.exp; *.session; *.CATPart; *.CATProduct; *.sldprt; *.sldasm; *.prt; *.ipt; *.iam;

Моделирование площадки со сложным рельефом местности с помощью CAD-инструментов занимает достаточно много времени. В таких случаях упрощают поверхность рельефа, что приводит к снижению точности результатов. Создавайте детальные контурные 3D-поверхности за несколько кликов мыши. Мастер Terrain Geometry Maker автоматически преобразует топографические карты (горизонтали) в редактируемые поверхности.

Вводите данные по грунтовому профилю для нескольких буровых колонок, а мастер экстраполирует изменения отметки поверхности слоя между каждой точкой. Создавайте расчетные модели, отражающие точные грунтовые условия площадки проектирования и получайте результаты максимально приближенные к реальным.

Доступно более 30 моделей для описания поведения грунтов. Описывайте упругопластическое поведение грунтов, песчаные или глинистые грунты, скальные или полускальные породы, процессы упрочнения, разгрузки и вторичного нагружения, разупрочнения, ползучести и разжижения.

Доступные модели: Elastic, Tresca, von Mises (Nonlinear), Mohr-Coulomb, Drucker Prager, Hardening Soil (small strain stiffness), Hoek Brown, Generalized Hoek Brown, Hyperbolic Duncan-Chang, Strain Softening, Modified Cam Clay, Jardine, D-min, Modified Mohr-Coulomb, Soft Soil, Soft Soil Creep, User defined model, Modified UBCSAND, PM4SAND, NorSand, Sekiguchi-Ohta, Sekiguchi-Ohta (Viscid), Modified Ramberg-Osgood, Modified Hardin-Drnevich, Hardening Soil (small strain stiffness), Transversely Isotropic, Jointed Rock Mass, 2D Orthotropic, 2D Orthotropic Geogrid, Interface, Shell Interface, User supplied — Shell Interface, Pile и другие.

Для описание нелинейного поведения конструкций вы можете использовать такие модели, как Concrete Smeared Crack, Concrete Damaged Plasticity Model, Modified Menegotto-Pinto Material Model for Steel, Masonry и другие.

Функция создает оптимальное сочетание шестигранных и тетраэдрических элементов без потерь в скорости моделирования. Шестигранные элементы генерируют точные результаты напряжений, а тетраэдрические элементы эффективны для моделирования резких кривых и углов сложной геометрии.

Вы можете использовать тетраэдрические элементы или создать комбинацию элементов: гексаэдрические, пентаэдрические и тетраэдрические — для плавного распределения напряжений и порового давления в узловых точках. Используйте линейные элементы первого порядка или квадратичные элементы второго порядка.

Преобразовывайте 2D-сетки в 3D с помощью функций вытягивания: равномерное и неравномерное выдавливание, вращение и заполнение объема, а для создания качественной сетки КЭ и получения корректных результатов расчета программа предоставит автоматические и ручные параметры управления размерами КЭ модели.

Доступно несколько методов моделирования для создания элемента армирования в твердом теле. Для быстрых процедур моделирования и сложного процесса выравнивания арматуры применяется встроенный стержень, используемый в сочетании с твердотельным элементом, который позволяет передавать соответствующую жесткость материнским элементам без узлового соединения.

Функция Auto-mesh Solid оснащена опцией учета внутренних стержней (совместимая сетка). Она может генерировать арматурные стержни без значительных технических трудозатрат.

Оценивайте компоненты напряжений, деформаций, перемещений, усилий для массива грунта и конструкций при действии статических нагрузок, в том числе и при моделировании стадийного анализа.

• Линейный и нелинейный статический расчет в 2D или 3D
• Учет стадийности возведения, уровня воды и его изменения
• Система «основание-сооружение»
• Разные модели материалов для конструкций и грунтов
• Все компоненты НДС в результате расчета для конструкций и грунтов
• Возможность строить эпюры, сечения и извлекать данные в таблицы

Моделируйте ЖБ конструкции разной степени сложности, используя разные подходы к моделированию армирующих элементов: стержни или сетки, жесткий контакт или проскальзывание и другие подходы. В результате расчета вы можете оценить компоненты напряженно-деформированного состояния в бетоне в элементах арматуры или на контактной поверхности.

• Обычное и преднапряженное армирование
• Армирование в виде стрежней или оболочек
• Совмещенная или несовмещенная сетка
• Узловой контакт или интерфейсный
• Моделирование контактных элементов на границе бетона и арматуры
• Напряжения и деформации в бетоне, в арматуре и на контакте

Моделируйте работу бетона в нелинейной постановке, задавая законы поведения бетона в области сжатия и растяжения. В процессе расчета в элементах конструкции формируются трещины, анализ которых вы можете проводить. Оценивайте характер поведения трещин, напряжения в них и ширину ее раскрытия. Расчет полезен при оценке прочности бетонных, каменных и ЖБ конструкций при новом проектировании, реконструкции и моделировании экспериментов или нетиповых конструкций.

• Модель: Smeared Crack и Crack Index
• Результаты: Деформации и напряжения в бетоне и в трещине. Трещина: полностью или частично открытая, закрытая. Пластичность: упругая, пластическая и критическая. Контакт: нет, скольжение и залип.

Усталостная прочность — свойство материала не разрушаться с течением времени под действием изменяющихся рабочих нагрузок, преимущественно это циклические нагрузки. Разрушение происходит из-за появления и накопления микроразрушений, а затем объединения их в одно макроразрушение. Моделируйте этот процесс и оценивайте запас прочности.

• Методы: S-N (stress-life) и E-N (strain-life)
• Параметры: история нагрузок и напряжений; коррекция среднего напряжения; коэффициент концентрации напряжений; поправочные коэффициенты
• Объекты: только узлы с закреплениями или узлы выбранной сетки КЭ
• Результаты: количество циклов до разрушения, повреждения и запас прочности (циклы до разрушения)

Контактные задачи встречаются в процессе проектирования строительных конструкций, где нужно оценить движение или взаимодействие несвязных тел относительно друг друга. Анализ контактов основан на предположении о непроникающем условии: два объекта в пространстве касаются, но не проходят друг через друга. С физической точки зрения, анализ соответствует нелинейному поведению. В нелинейном анализе (статическом или динамическом) общий контакт и грубый контакт могут быть использованы в дополнение к сварным, скользящим контактным и интерполяционным элементам. Общий контакт и грубый контакт считаются нелинейными.

• Типы контакта: cварной, общий, двунаправленный скользящий, грубый и разрывно-сварной

Выполняйте одномерный или двумерный эквивалентный расчет в 2D или 3D постановках для определения отклика системы на сейсмическое воздействие или для более комплексных задач применяйте линейно-спектральную теорию или прямой динамический метод. Представленное динамическое воздействие: сейсмика, транспорт или волна от взрыва, нагрузка от оборудования или от забивки сваи.

• Расчет линейно-спектральным и прямым динамическим методом
• Система «основание-сооружение»
• Учет в расчетах разных демпфирующих устройств
• Возможность учитывать нелинейные свойства грунтов
• Построение осциллограмм компонент результатов
• Все компоненты НДС в результате расчета для каждого момента времени динамического воздействия

Доступен в двух режимах: стационарный и нестационарный. Моделируйте процессы тепловыделения при гидратации бетона, задавайте температурозависимые характеристики материалов и элементы обогрева или замораживания для моделирования термостабилизации.

• Установившаяся и переходная теплопроводность и конвекция
• Системы охлаждения
• Тепловые потоки и течения
• Температурный градиент
• Вязко-упругая модель
• Ползучесть и усадка
• Зависимость и влияние температуры на свойства материала
• Параметрические расчеты
• Наборы материалов, ГУ и источников тепла
• Стадии возведения

Два режима: стационарный и нестационарный; в 2D или 3D постановках. Моделируйте процессы замерзания и оттаивания грунтового массива. Задавайте элементы обогрева или замораживания для моделирования термостабилизации и моделируйте фазовые переходы воды в грунте.

• Стационарный и переходной процессы; фазовый переход
• Теплообмен за счет процессов проводимости и конвекции
• Моделирование источника тепла или теплового потока
• Возможность учитывать нелинейные свойства грунтов
• Компоненты НДС в результате расчета для каждого момента времени
• Учет проводимости, теплоемкости и содержания незамерзшей воды в грунте
• Анализ распределения и градиента температуры, направление или величины теплового потока

Оценивайте осадки основания с течением времени и определяйте их период стабилизации. Предусматривайте устройство дрен или задавайте период выстаивания насыпи. Отображайте результаты в виде изополей, таблиц или графиков зависимости стабилизации осадок или рассеивания избыточного порового давления от времени.

• Расчет первичной и вторичной консолидации в 2D или 3D
• Система «основание-сооружение»
• Все компоненты НДС в результате расчета для конструкций и для грунта
• Учет уровня воды и его изменения; учет дрен в расчетах
• Учет стадийности возведения: задавайте продолжительность стадий и количество точек для отображения результатов
• Модели материалов для конструкций и для грунтов, в том числе и «слабые грунты с учетом ползучести»

Доступен в установившемся и в неустановившемся режимах. Моделируйте процессы фильтрации: дренажи, водоупоры, напорные и безнапорные водоносные горизонты. Стройте таблицы и графики по полученным данным.

• Расчет стационарной и нестационарной задачи фильтрации в 2D или 3D
• Учет дренажа и водоупоров в расчетах
• Моделирование непроницаемых элементов (конструкции)
• Учет стадийности возведения: задание статического или динамического изменения уровня воды
• Результаты расчета включают положение кривой депрессии, поровое давление, напоры и градиенты напора, скорости и линии тока

Оценка устойчивости сооружения при разных воздействиях двумя методами: снижение прочности (2D или 3D) и анализ напряжений. Первый метод подходит для оценки наиболее вероятной поверхности обрушения и ее коэффициента устойчивости, второй — для оценки коэффициента устойчивости и проверки круглоцилиндрических и полигональных поверхностей.

• Учет уровня воды и его изменения
• Система «основание-сооружение» и элементы крепления
• Модели материалов, допустимые в расчетах устойчивости
• Учет стадийности возведения: получение коэффициента устойчивости на каждой стадии производства работ
• Расчет методом редукции (снижение прочности) или методом анализа напряжений (КЦПС или полигональные поверхности)
• Все компоненты НДС в результате расчета, как при расчетных характеристиках, так и в момент обрушения

Грунты и конструкции чувствительны к любым изменениям, например, нагружение или разгрузка, изменение фильтрационного или температурного режима, динамические воздействия. Чтобы подробно описать работу расчетного сооружения на каждом этапе и учесть все нюансы, моделирование целесообразно выполнять в постадийном расчете.

Для стадийного расчета доступны следующие типы задач: определение напряженно-деформированного состояния, устойчивость, установившаяся и неустановившаяся фильтрация, консолидация, нелинейная динамика во времени и теплоперенос.

В зависимости от расчетных потребностей инженер может также моделировать совмещенный расчет, который позволит на одной модели и в рамках одного расчетного случая совместить несколько типов расчета. Такой подход позволяет значительно сократить время на создание модели и ее расчет, а также получить более достоверные результаты расчета.

Высокопроизводительные вычисления с использованием 64-битного решателя позволяют инженерам выполнять анализ крупномасштабных моделей, включающих несколько миллионов степеней свободы.

Основываясь на многопоточных вычислениях формулировки элементов, решатель вычислит матрицу жесткости, распределяя работу между ядрами. Это ускорит процедуру, потому что разные части моделей обрабатываются одновременно.

• Различные типы решателей
• Гибкий пользовательский контроль и настройка параметров решателя
• Различные методы итерационного построения и обновления жесткости
• Поддержка многоядерности
• Поддержка GPU

Проводите оценку всех компонентов результатов расчета, как для массива грунта, так и для всех конструкций, которые могут находиться на поверхности грунта или внутри него. Оценивайте результаты для каждого этапа в отдельности или отслеживайте динамику изменения результатов в режиме анимации. Доступны варианты отображения: контурное отображение, построение эпюр и графиков, таблиц, извлечение результатов для точки или для массива, математические операции с массивами данных.

Создавайте отчеты в текстовом формате Microsoft Word, динамическом 3D PDF или в виде отдельных изображений. Отчет в Word содержит указанные вами компоненты результатов расчета в виде статических изображений.

Динамический отчет 3D PDF, помимо результатов расчета, включает в себя информацию о модели. В динамическом PDF вы можете полностью управлять положением вашей модели в пространстве, активировать и деактивировать отдельные элементы и делать текстовые выноски, что позволяет в полной мере оценить результаты вашего расчета или предоставить их заказчику.

Часто инженеры работают в нескольких программных комплексах для расчетов и проектирования сооружений или грунтовых оснований. midas FEA NX позволяет вам сохранить результаты расчета и экспортировать их:

• в midas Civil или Gen в виде заданных перемещений или узловых реакций;
• в ЛИРУ-САПР, ЛИРУ 10 и SCAD в виде заданных перемещений, одноузловых связей или коэффициентов постели;
• в midas GTS NX вы можете открыть, как саму расчетную модель, созданную в midas FEA NX, так и все результаты расчета этой модели.