NX NASTRAN Superelements permite descomponer grandes modelos de elementos finitos en pequeñas subestructuras llamadas superelementos. Así, en vez de resolver cada vez el modelo completo de elementos finitos, utilizando la técnica de subestructura se divide la estructura en partes (superelementos) lo que permite hacer cambios en el diseño en una parte, recalcular sólo dicha parte y obtener los resultados del análisis considerando la influencia del resto de componentes de la estructura global sin necesidad de calcular el ensamblaje completo.
Los superelementos se pueden usar en diseños colaborativos entre compañías, transfiriendo de una empresa a la otra los componentes del modelo (en forma de matriz de superelemento) lo cual permite mantener oculto los detalles del diseño ya que solamente se comparten los términos de rigidez.
Características:
- Soportado por todos los módulos de análisis de NX Nastran.
- Permite combinar modelos de distinta procedencia (tanto internos como externos).
- Permite múltiples niveles.
- Análisis global y local, así como ejecutar cálculos incrementales y parciales del ensamblaje.
- Rediseños locales requieren únicamente un análisis parcial del modelo, por tanto el análisis es más reducido ya que sólo un superelemento debe recalcularse cada vez.
- Detección y depuración de errores más rápido y sencillo ya que cada superelemento se calcula de forma individual.
- El análisis no lineal se ejecuta más rápidamente ya que los elementos superiores se consideran de comportamiento lineal.
- Diseños paramétricos del tipo “Qué pasa si ..” mucho más rápidos.
- Los conjuntos extremadamente grandes para ser analizados en un único modelo pueden subdividirse y analizarse en piezas por separado y ensamblarse para obtener la solución global.
- Cálculo más rápido y sencillo -- si el cálculo da error, sólo hay que recalcular la pieza afectada.
Ejemplo de aplicación de NX
Nastran Superelements para el análisis de grandes ensamblajes
El principio usado en el análisis de superelementos se conoce como subestructurado mediante el cual el modelo se divide en una serie de componentes (superelementos) y cada superlemento se resuelve de forma independiente resultando en un conjunto de matrices reducidas que describen el comportamiento del superelemento tal como lo ve el resto de la estructura. Estas matrices reducidas de cada superelemento individual se combinan para formar una solución ensamblada (o solución residual). Los resultados de la solución ensamblada se utilizan en cada superelemento para realizar un “data recovery” que permite obtener los resultados de desplazamientos, tensiones, etc.. localmente en cada superelemento.
En análisis estáticos la teoría utilizada en el cálculo de superlementos es exacta. En análisis dinámicos la reducción de la matriz de rigidez es exacta, pero es aproximada durante la reducción de las matrices de masa y amortiguamiento. Estas aproximaciones pueden mejorarse utilizando el método llamado de síntesis modal.
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NX Nastran - Superelements
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