FEMAP V11.3 -- Novedades (Mayo 2016)
Desde el pasado mes de Mayo 2016 está disponible a nivel mundial la nueva versión de FEMAP V11.3, cuyos DVDs ya se han enviado a todos los clientes bajo mantenimiento activo. FEMAP V11.3 también está disponible para descargar desde el servidor FTP de SIEMENS PLM a través del GTAC en la sección FEMAP > FULL PRODUCT RELEASES.
FEMAP V11.3 es la última versión enfocada a resolver los complejos problemas de Análisis por Elementos Finitos e incluir avances y mejoras solicitadas por miles de usuarios de todo el mundo. La nueva versión introduce la función DRAW/ERASE que permite dibujar o borrar entidades de la pantalla de forma dinámica, lo cual puede ser muy útil en modelos grandes y complejos. La nueva opción QUAD MAX permite reducir el número de triángulos durante el mallado de superficies con elementos cuadriláteros. La opción ELEMENT REFINE es espectacular, permite refinar mallas 2-D de forma rápida y eficiente. También se ha rediseñado por completo la selección de caras en elementos para la aplicación de cargas o definición de regiones de contacto, resultando en un proceso muy rápido. En el apartado de Postprocesado el nuevo CONTOUR ARROWS permite visualizar resultados vectoriales de forma automática. Finalmente, los resultados de ABAQUS en formato ODB se puede usar con la orden ATTACH RESULTS para postprocesado.
Instalación
De forma similar a cualquier versión anterior de FEMAP los clientes bajo mantenimiento activo que tengan tanto licencia flotante como llave USB deberán actualizar la licencia para poder ejecutar la nueva versión de FEMAP V11.3.
Avances en Preprocesado
Draw/Erase
Nueva barra de herramientas para visualizar o borrar rápidamente partes del modelo; muy útil en grandes modelos.
Connection Manager
El panel Connection Editor es una herramienta para manejar y/o editar de forma interactiva un gran número de conectores usando un estilo similar al DATA TABLE, donde cada Connector Pair aparece en una fila única dividido por columnas con información sobre la propiedad, las regiones MASTER y SOURCE y las coordenadas X, Y, Z del centro del conector. Todo se puede ordenador, filtrar, etc.., en resumen es una forma más fácil de gestionar conectores de contacto.
Beam Cross Section Enhancements
Se ha mejorado de forma importante la definición de las propiedades de la Sección Transversal de elementos Viga 1-D CBEAM/CBAR/CBEND, ofreciendo ahora información importante para el usuario que puede copiarse al Portapapeles o exportar como fichero de imagen con formato *.BMP para la creación de informes de resultados.
Se puede cambiar entre ver la sección con sus medidas reales, o ver un dibujo esquemático de la sección con sus cotas:
Iconos de Propiedades mejorados
Se han mejorado los iconos utilizados en el MODEL INFO para definir de forma única el tipo de Propiedad del elemento. Por ejemplo, si se crea la propiedad de un elemento CBAR/CBEAM el icono tiene la forma de su sección transversal (si se selecciona como geometría una superficie del modelo entonces el icono tiene forma de “G“, de General Section).
Interfaces de Geometría
Los siguientes interfaces de geometría han sido actualizados para soportar nuevos formatos geométricos:
Mejoras de Mallado
MAX QUADS
La orden de mallado de superficies con elementos 2-D QUAD permite activar la opción MAX QUADS mediante la cual FEMAP intenta maximizar el número de elementos QUAD4 y minimizar el nº de triángulos.
En el siguiente ejemplo la malla 2-D contiene CERO triángulos, todos los elementos son QUAD4. El uso de varias capas de elementos QUAD también es interesante, muchas veces mejora la calidad de la malla.
Element Refine
Una orden muy interesante!. Permite refinar la malla de elementos 2-D tipo Shell usando dos patrones diferentes:
- 1 a 4: un elemento QUAD se divide en 4 elementos QUAD.
- 1 a 9: un elemento QUAD se divide en 9 elementos QUAD.
FEMAP mantiene de forma automática la conectividad entre la malla refinada y el resto del modelo creando elementos de transición. Cualquier elemento 1-D tipo CROD/CBAR/CBEAM o similar que comparta nodos con los elementos 2-D Shell refinados también serán apropiadamente refinados.
El siguiente ejemplo muestra la secuencia de refinado de malla utilizando la orden MESH > Editing > Element Refine:
- Lo primero es elegir el patrón de refinado: la opción “1 a 4” es la más recomendable, es la que permite obtener la mejor calidad de la malla en los elementos de transición.
- A continuación la opción “Split Edges” permite seleccionar “de golpe” todos los elementos Shell que comparten una misma arista, simplemente se selecciona la arista de un único elemento y listo!!.
- Seleccionando una única arista de cualquier elemento Shell situado en la línea de intersección de las dos placas FEMAP expande la selección a todas las caras adyacentes, es inmediato!!.
- FEMAP pre-visualiza cómo quedaría la malla 2-D SHELL tanto de los elementos refinados como la malla de los elementos de transición, buen trabajo!!.
- La opción GROW permite crear automáticamente una nueva capa de elementos QUAD 2-D en el exterior de la selección actual.
- La opción SHRINK borra una fila de elementos del borde exterior, es decir, el refinado de malla se “encoje”.
- Cada vez que se pulsa en GROW la malla refinada crece una capa, y es instantáneo!!.
- Una vez satisfechos con el trabajo de refinado de malla realizado, pulsa OK y la malla original se actualiza.
Si preguntamos a FEMAP por la calidad de la malla resultante vemos que es perfecta!!:
Mesh Smoothing Improvements
Mejora de la calidad de la malla en superficies con elevada curvatura.
Geometry CleanUp (Meshing Toolbox)
La herramienta Feature Removal del Meshing Toolbox tiene nuevas opciones para los tipos de entidades a eliminar:
- POINT
:
se utiliza para eliminar puntos redundantes.
- NOTA: si de forma simultánea se selecciona más de un punto la herramienta está diseñada para no eliminar puntos pertenecientes a curvas con grandes diferencias en curvatura. Puede haber casos donde la curvatura no sea muy diferente, por ejemplo cuando un punto pertenece a dos Splines, y la herramienta no elimine el punto debido a dicha limitación de diseño. Cuando se selecciona un único punto, la herramienta utiliza una técnica más agresiva que permite eliminar el punto, pero únicamente cuando se selecciona uno-a-uno, OK?.
- CURVE: aquí tenemos las
siguientes opciones, Basic, Aggressive
y Combine Surfaces.
- BASIC (default): usa los mismos recursos de la orden GEOMETRY > SOLID > CLEANUP para eliminar curvas redundantes.
- AGRESSIVE: usa funcionalidades del “Parasolid Bodyshop” para eliminar segmentos cortos mientras se mantiene la validez de la geometría. Esta orden puede cambiar la topología de la geometría.
- COMBINE SURFACES: usa el kernel Parasolid para crear una nueva superficie en base a las surperficies originales que comparten la curva a eliminar. Tras finalizar la operación se eliminan todas las curvas pertenecientes a las dos surperficies originales, ya que son redundantes. Esta opción también elimina cualquier punto redundante en los extremos de las curvas eliminadas.
Soporte de Solvers de EF
Nastran Interface (NX y MSC/MD)
A pesar de que la nueva versión de FEMAP V11.3 mantiene la misma versión integrada de NX NASTRAN 10.2, en cambio se añaden nuevas opciones de soporte de recursos Nastran que anteriormente no estaban disponibles en el interface gráfico de usuario (GUI) de FEMAP, aquí voy a mencionar los temas que me parecen más interesantes:
- Restricciones No-Nulas: permite crear restricciones no nulas (NonZero Constraints) como entradas SPC.
- Propiedad “Spring/Damper to Ground”: permite crear elementos CBUSH unidos directamente a tierra. La característica importante es que sólo se necesita seleccionar un único nodo para crear el elemento. Según el manual de NX Nastran “If GA and GB are coincident, or if GB is blank, then CID must be specified. When GB is blank, a grounded spring and damper is created at GA”.
- Propiedad “DOF Spring to Ground”: se usa para crear elementos CELAS2 unidos directamente a tierra usando un sólo nodo, es una forma muy simple de crear muelles unidireccionales definidos por un sólo nodo.
Solver Launch Control
FEMAP V11.3 incluye en la orden FILE > PREFERENCES > SOLVERS una solapa para la gestión de programas de cálculo (FEA solvers) junto con la posibilidad de incluir argumentos en la línea de comandos. La solapa SOLVERS permite seleccionar un programa de cálculo (es decir, el ejecutable del solver de elementos finitos) y mandar la lista de argumentos de la línea de comandos cuando el solver se ejecute desde FEMAP. Ya no hace falta crear ninguna variable de entorno MS-DOS, ahora el usuario puede elegir entre utilizar el solver integrado (es decir, NX Nastran), o un solver externo (por ejemplo, NX Nastran Enterprise), o lanzar el análisis utilizando el Gestor de Colas VisQ.
Ansys y Abaqus Interface
- Ansys Command Line Arguments: el nuevo interface de FEMAP V11.3 con Ansys soporta numerosas opciones para preparar el fichero de entrada para el solver Ansys.
- Ansys Solution Monitor: presenta el mismo aspecto y funcionamiento que el utilizado habitualmente con NX Nastran. Permite cambiar entre visualizar el fichero de salida de resultados, o el fichero de errores.
- CBUSH/PBUSH para Ansys y Abaqus: a pesar de que ni Ansys ni Abaqus tienen un elemento que iguale las capacidades de las órdenes CBUSH/PBUSH de Nastran los chicos de FEMAP han conseguido generar un elemento que permite obtener el mismo resultado de cálculo con ambos programas. La opción ha sido escribir las entradas CBUSH/PBUSH como elementos MATRIX27 para Ansys y *MATRIX INPUT para Abaqus, incluyendo los valores matriciales de amortiguamiento, masa y rigidez en un elemento GENERAL MATRIX de 12×12. La siguiente imagen muestra el cálculo de un análisis transitorio (Dynamic Time History Analysis) donde los resultados de desplazamientos y tensiones obtenidos tanto por NX Nastran como Ansys son los mismos.
Postprocesado de Resultados
Contour Arrow Plots
El postprocesado de resultados mediante vectores ha sufrido una mejora brutal en FEMAP V11.3, ha pasado de denominarse CONTOUR VECTOR a CONTOUR ARROW. Es muy interesante el método automático que ofrece FEMAP ahora para crear resultados vectoriales: el usuario simplemente elige un resultado a representar y FEMAP selecciona automáticamente los OUTPUT VECTOR a visualizar y la orientación correcta para los elementos más relevantes.
Dependiendo del tipo de resultado a representar mediante vectores, FEMAP eligirá automáticamente el estilo del vector que sea más apropiado para cada caso, pero siempre el usuario podrá mantener sus propias preferencias.
Glue & Contact for Freebodies
FEMAP v11.3 soporta la contribución de los resultados de GLUE & CONTACT “NO PENETRATION” en la creación de los diagramas de cuerpo libre FREEBODY.
- VERSIONES ANTERIORES A FEMAP V11.3: En efecto, en la siguiente imagen se muestra la deformada de un modelo viejo con contacto lineal superficie-a-superficie donde la resultante del FREEBODY muestra que la carga aplicada no está correctamente equilibrada (la componente vertical no es nula).
- NUEVO FEMAP V11.3: Ahora la carga está perfectamente equilibrada gracias a considerar la contribución de las fuerzas en los elementos de contacto – la suma está ahora en equilibrio perfecto!!.
Saludos,
Blas.
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