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エンタープライズ構造解析ソリューション NX Nastran

エンタープライズ構造解析ソリューション NX Nastran

製品概要

NX Nastranは、製品ライフサイクル管理(PLM)ソフトウェアや関連サービスで世界をリードするシーメンスPLMソフトウェアが提供する、新世代の熱構造解析ソリューションです。

NASTRANは宇宙計画から生まれた解析プログラムで、40年以上にわたり、あらゆる 分野の厳しい要求に応え続けてきた高い信頼性と実績を持ちます。NX Nastran は、この高い信頼性と実績をそのまま継承し、最新の解析技術を導入した21世紀にふさわしいソリューションです。64ビットアドレス空間やクラスタマシンによる並列処理などの最新の機能を備え、従来のNASTRANの枠を超え、大規模問題や高度な非線形解析にも柔軟に対応します。

また、NX Nastranは最新のソリューションであると同時に、過去に解析したモデルも最新のプログラムで処理可能で、過去の資産を無駄にせず効率的に継承できます。

製品構成

  • Femap with NX Nastran は、以下のような基本モジュールと追加モジュールで構成されています。
No. 製    品    名 解 析 機 能 必須製品
基本モジュール 1 NX Nastran Basic Bundle 

線形静解析,熱伝導解析およびベーシック非線形
解析機能をまとめた、お得なベーシックパッケージ
です。
線形静解析
固有値解析
線形座屈解析
熱伝導解析
ベーシック非線形解析
2 NX Nastran Advanced Nonlinear Solver Bundle 「1」,「4」のバンドル製品
3 NX Nastran Dynamic Response    動的応答解析 1 or 2
追加モジュール 4 NX Nastran Advanced Nonlinear Solver  アドバンスト非線形解析 1
5 NX Nastran Aeroelasticity     空力弾性解析 1 or 2
6 NX Nastran Optimization      設計感度/最適化解析 1 or 2
7 NX Nastran Super Elements     スーパーエレメント 1 or 2
8 NX Nastran DMAP          DMAP 1 or 2
9 NX Nastran DMP          DMP 1 or 2
10 NX Nastran Rotor Dynamics     回転機械の動的応答解析 1 or 3
11 NX Nastran Advanced        「3」, 「5」, 「7」, 「8」, 「9」
のバンドル製品
1

基本モジュール

Femap with NX Nastran Basic Bundle NX Nastran Basic

  • 初期導入用のエントリパッケージです。
  • 基本的な解析機能はほとんどカバーしているため、初期導入には最適なパッケージ構成となっています。
  • 解析内容は、静解析、固有値、座屈の他、熱伝導解析、設計感度解析です。
  • 従来のNASTRANでのベーシック非線形解析も可能です。
  • 形静解析で、面対面での接触解析(サーフェイスコンタクト)を行うことができます。これは、NX Nastranに独自に拡張された機能です。
  • このパッケージは、上位解析機能を追加する場合に必須になります。

Basic Bundleで実行可能な解析内容

線形静解析 SOL 101 自由度の拘束条件(固定条件)と荷重条件(力/
変位/加速度など)を設定し、静止した状態の
変位/応力を算出する解析です。
構造解析では一番基本となる解析機能です。
固有値解析 SOL 103 物体の固有振動数を算出する解析機能です。
モード形状も算出されます。
振動解析では一番基本となる解析です。
座屈解析 SOL 105 主に、軸や薄板の圧縮時に発生する座屈時の力を
算出する解析になります。
定常熱伝導解析 SOL 153 物体内部の熱伝導を解析します。
輻射も考慮可能です。
熱分布が平衡状態になった温度分布を算出します。
過渡熱伝導解析 SOL 159 物体内部の熱伝導を解析します。
時間によって変化する温度、および時間ごとの
温度分布を算出します。
設計感度解析   設定した目標を満たす板厚/断面特性の方向(感度)
を解析します。
線形静、固有値、座屈解析と合わせて使用します。
ベーシック非線形静解析 SOL 106 材料/形状非線形を考慮した静解析になります。
大変形は考慮可能です。
接触解析はGAP/スライドラインを使用します。
ベーシック非線形過渡解析 SOL 129 材料/形状非線形を考慮した過渡解析になります。

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追加モジュール

 NX Nastran Dynamic Response パッケージ

  • Basic Bundleに追加することで、各種の動的な振動解析が可能になります。
  • 時間領域と周波数領域の解析が可能です。
  • エンジン、輸送機器、メカトロニクスなど、振動が問題になる分野には必須の機能となります。

Dynamic Responseで実行可能な解析内容

線形過渡解析 SOL 109/112 非線形を考慮しない、時刻歴での振動
非線形を考慮しない、時刻歴での振動
設定した時刻毎の解析結果が算出されます。
周波数応答解析 SOL 108/111 周波数ごとの物体の応答を解析する機能です。
物体のある範囲での周波数ごとの応答を、
一度の解析で算出することができます。
座屈解析 SOL105 主に、軸や薄板の圧縮時に発生する座屈時の力を算出する解析になります。
応答スペクトル解析 SOL 109/112 スペクトル応答解析に使用する励振スペクトル
を解析します。
スペクトル応答解析 SOL 103 衝撃のように、ごくわずかの時間での解析を
行います。
通常、応答スペクトルの解析結果を用いて
計算します。
ランダム応答解析 SOL 111 ランダムな振動に対する物体の応答を解析します。
複素固有値解析 SOL 110 減衰も考慮した固有値解析を行います。
音響解析 SOL 107/111/108 液体や気体内部に存在する構造に対して、振動に
よる挙動を解析します。

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 NX Nastran Advanced Nonlinear パッケージ

  • 接触や大変形、あるいは材料非線形を包括的に取り扱うことのできるモジュールです。
  • ベーシック非線形と異なる特徴として、下記が取り扱えるなどがあります。
    コンタクトサーフェイスを使用可能
    大変形大ひずみ弾塑
  • NX Nastran Basic と NX Nastran Advanced Nonlinear Solver のバンドル製品

Advanced Nonlinearで実行可能な解析内容

アドバンスド非線形静解析 SOL 601/106 大変形、大ひずみを考慮した非線形
静解析が実行できます。
荷重の変化は時間依存の関数として
定義することが可能です。
また、温度依存性を考慮した、
非線形材料も設定が可能となっており、
解析ソルバーにはスパースソルバーと
マルチグリッドソルバーが選択でき、
非常に高速です。
自動タイムステッピング機能(ATS)を
使うと、一般的な非線形問題を高速に
処理できます。
また、飛び移り座屈などの高度な非線形
問題を弧長増分法(LDC)で処理できます。
リスタート解析も可能です。
アドバンスド非線形過渡解析 SOL 601/129 大変形、大ひずみを考慮した非線形過渡
解析が実行できます。
荷重の変化は時間依存の関数として定義
することが可能です。
非線形解析の設定内容に関しては、静解析
に準じます。
陽解法非線形過渡解析 SOL 701 陽解法非線形過渡解析機能は中央差分法を
使用し、対角化したマトリクス運動方程式
を直接解きます。
このため、従来は収束が困難であったような
高度な非線形問題も処理できるようになり
ました。
陽解法ソルバー用のコンタクトサーフェイス
もご利用いただけます。

エンタープライズ構造解析ソリューション NX Nastran

特  長

  • 非線形解析機能
  • 非線形静解析と非線形過渡解析が実行可能
  • 荷重の変化は、非線形静解析も非線形過渡解析も時間依存の関数として定義し共有することも可能
  • 解析ソルバーにはスパースソルバーとマルチグリッドソルバーが選択でき、非常に高速です
  • 自動タイムステッピング機能(ATS)を使うと、一般的な非線形問題を高速に処理可能
  • 飛び移り座屈などの高度な非線形問題を弧長増分法(LDC)で処理可能
  • リスタート解析も可能
  • 幾何学的非線形性の考慮
  • モデルの変形は、回転を含む大変形、小変形のどちらもサポート
  • 大変形小変形のいずれに対しても小ひずみ、大ひずみを考慮
  • 小変形小ひずみは、線形解析と同じ手法で計算
  • 材料非線形性の考慮
  • 弾塑性、超弾性、クリープ、非線形弾性、およびパッキン等の解析で使用できるガスケット材料も考慮可能
  • 弾塑性の特性を含む構造特性について、温度依存性を考慮可能
  • ひずみなどのしきい値を超えた要素を構造マトリクスから除く要素消滅機能も利用可能
  • 小変形小ひずみで、材料非線形性を考慮した解析も可能
  • コンタクトサーフェイス
  • ソリッド要素表面とシェル要素表面について、サーフェイスコンタクトを定義できる
  • コンタクトは接触現象を模擬することができる
  • ジオメトリベースでメッシュが生成された場合、サーフェイスでコンタクトする領域を指定することができる
  • サーフェイスコンタクトでは、摩擦、固着も扱えます。
  • 両面コンタクトや自己接触も考慮できます。
  • 陽解法非線形過渡解析機能
  • 陽解法非線形過渡解析機能は中央差分法を使用し、対角化したマトリクス運動方程式を直接解くので、従来は収束が困難であったような高度な非線形問題も処理可能
  • 陽解法ソルバー用のコンタクトサーフェイスもご利用可能

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その他追加モジュール

パッケージではなく、必要な機能を単体で購入するモジュールです。

NX Nastran Aeroelasticity

  • 空力弾性解析
  • 飛翔体に対して、動的な解析を実行する際に用います
  • Advancedを使用することにより、超音速下での挙動も解析できます。

Femap with NX Nastran Basic Bundle NX Nastran Optimization

  • 設計感度/最適化解析(SOL200)
  • ビームやプレート要素に対して、目標値を満たす最適なパラメータを算出する解析を行うことができます。

Femap with NX Nastran Basic Bundle NX Nastran Super Elements

  • スーパーエレメント
  • 大規模モデルを縮退し、解析モデルの規模縮小を行います。
  • 大規模なモデルをパーツごとに作成することにより、モデル作成の並列作成/部分ごと解析などを行うことが出来ます

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Femap with NX Nastran Basic Bundle NX Nastran DMAP

  • Nastranカスタマイズ機能
  • Nastranの解析機能を用いて、計算を行うことが可能となります。

Femap with NX Nastran Basic Bundle NX Nastran DMP

  • 並列分散処理機能
  • メモリ分散型並列処理(Distributed Memory Parallel Processing-DMP)を使用し、クラスタマシンなどでの解析の分散処理を行う機能です。
  • 大規模なモデルの解析/解析時間の短縮を効果的に行えます。
  • OSは、UNIX,Linux,Linux 64bitで使用可能。
  • 以下のようなハードウェア構成の場合、DMPの実行が可能となります。ただし、高性能計算機をノードとするクラスタマシンでの使用が最も効果的です。解析などを行うことが出来ます。
  • スレッドベース

1CPUに複数のスレッドがある場合

  • マルチ(コア)プロセッサ

1CPUに複数のCPUコアがある場合
1計算機に複数のCPUがある場合

  • クラスタマシン

・複数の計算機をEthernetなどで接続したもので、独立した複数のコンピュータをネットワークで結合し、個々のマシン(ノード)間および制御用マシン(マスター)との通信と処理を並列で行うシステムです。
・DMPは1ライセンスで最大256台のコンピュータ(クラスタ化されたマシン群)による並列処理が可能で、巨大なモデルの解析結果を現実的な計算時間で得られるようになります。

  • NUMA(非対称メモリ割り当て)

SMP構成のユニット(メモリ+CPU)を高速回線で結んだもの

DMPで実行可能な解析内容

線形静解析 SOL 101
実固有値解析 SOL 103
直接法周波数応答解析 SOL 108
モード法周波数応答解析 SOL 111
モード法過渡解析 SOL 112
設計感度・最適解析 SOL 200

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並列化方法

DMPによる並列処理では、モデルを形状領域または周波数領域に分割し、各部分での解析を実行して解析結果を得ます。

  • 形状領域分割
  • 周波数領域分割
  • 形状-周波数領域分割

NX Nastran Rotor Dynamics

  • 回転機械の動的応答解析機能
  • 回転体に対して、コリオリ力やジャイロ効果を考慮した、固有値/周波数応答解析を行うモジュールです。

Femap with NX Nastran Basic Bundle NX Nastran Advanced

以下のバンドル製品です。
  NX Nastran Dynamic Response
  NX Nastran Aeroelasticity
  NX Nastran Super elements
  Femap with NX Nastran DMAP Femap with NX Nastran DMP

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NX Nastran Enterpriseの詳細な構成

製 品 名 NX Nastran
線形静解析 固有値解析 線形座屈解析 定常熱伝導解析 過渡熱伝導解析 ベーシック非線形静解析 ベーシック非線形過渡解析 アドバンスト非線形静解析 アドバンスト非線形過渡解析 線形過渡解析 周波数応答解析 スペクトル応答解析 応答スペクトル解析 ランダム応答解析 音響解析 複素固有値解析 空力応答解析 線形静解析 - 設計感度解析 固有値解析 - 設計感度解析 座屈解析 - 設計感度解析 全般設計感度/最適化 部分モデル/システム解析 DMAP DMP 固有値解析 - 設計感度解析
NX Nastran - - - - - - - - - - - - - - -
NX Nastran
Advanced Nonlinear
Solver Bundle
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NX Nastran
Dynamic Response
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NX Nastran
Advanced Nonlinear
Solver
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NX Nastran
Aeroelasticity
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NX Nastran
Optimization
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NX Nastran
Super elements
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NX Nastran
DMAP
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NX Nastran
DMP
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
NX Nastran
Rotor Dynamics
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NX Nastran
Advanced
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※各商標または商品名はそれぞれの所有権保持者の商標または登録商標です。

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