Lista de Mejoras de la nueva versión de Simcenter FEMAP V2021.1
Es un placer anunciar el lanzamiento de la nueva versión del software de Mallado y Análisis por Elementos Finitos Simcenter FEMAP V2021.1 que lleva incluida una nueva versión del “solver” Simcenter Nastran 2020.2 edition 1938, disponible todo para descarga desde el SUPPORT CENTER de SIEMENS:
La nueva versión de Simcenter Femap v2021.1 contiene numerosas mejoras solicitadas por usuarios en todo el mundo, junto con importantes correcciones de errores conocidos que elevan la productividad en la creación de modelos avanzados de Análisis por Elementos Finitos.
De manera similar a las versiones anteriores de Simcenter FEMAP, los usuarios con llave USB deben obtener nuevos códigos para ejecutar v2021.1. Los usuarios con licencia Flotante en Red deben desinstalar el viejo LICENSE SERVER y actualizar el software FLEXlm en el servidor de licencias, y obtener un archivo de licencia actualizado para que se ejecute Simcenter Femap v2021.1. Tanto los códigos de actualización como el archivo de licencia actualizado ahora están disponibles a través del Centro de soporte de Siemens Digital Industries Software llamado SUPPORT CENTER: https://support.sw.siemens.com/
Historia y Objetivos
FEMAP es una herramienta con más de 35 años de historia y dedicación ayudando a ingenieros de todo el mundo que utilizan el Método de Análisis por Elementos Elementos (FEM/FEA) para definir, mejorar y optimizar el funcionamiento de todo tipo de diseños, toda una vida dedicada al ingeniero!!.
Los objetivos de Simcenter FEMAP son los siguientes:
- Maximizar la eficiencia de las tareas FEM/FEA:
- Creación eficiente de modelos de Elementos Finitos de alta fidelidad que representan con precisión problemas de ingeniería del mundo real.
- Interpretación intuitiva de los resultados del Análisis por Elementos Finitos para mejorar el diseño y el rendimiento a través de la ingeniería.
- Mejorar las capacidades de pre- y postprocesado:
- Idealización y simplificación de geometría para modelos FEM.
- Nuevas herramientas de mallado, potentes e interactivas.
- Soporte completo de los principales “solvers” standard de la industria.
- Lenguaje de programación potente y flexible para optimizar procesos de mallado (API).
La siguiente imagen muestra la Hoja de Ruta seguida por FEMAP desde la versión V12 de 2018 hasta la nueva versión V2021.1 de Diciembre de 2020. Desde 2019 tenemos una versión nueva completa (“F“, de Full Release) cada 6 meses, una en Primavera y otra en Invierno, así como varios paquetes de mantenimiento (“M“, de Maintenance Packs) con corrección de errores y mejoras menores a lo largo del año.
Mejoras en Pre-Procesado
Geometry > Midsurface > Overlap Repair
Cuando se activa la opción “Overlap Repair“, FEMAP elimina automáticamente las superficies intermedias superpuestas causadas por la geometría sólida original, lo que da como resultado menos superficies intermedias y/o superficies intermedias que no se superponen. Esta opción es muy útil en los casos donde múltiples nervios se unen en una intersección y los nervios opuestos no están perfectamente alineados entre sí.
La siguiente animación muestra la diferencia entre activar o no la opción de “Overlap Repair“: el resultado parece el mismo, pero al seleccionar las superficies medias generadas cerca de la intersección en la imagen superior se aprecia cómo están superpuestas, mientras que en la imagen inferior es correcto, son superficies diferentes.
Geometry > Curve – Centerline
La nueva versión de FEMAP V2021.1 funciona mejor con sólidos complejos tipo alambre, incluyendo los sólidos en forma helicoidal y de barrido creados a partir de splines complejas.
Mesh Control Explorer
La barra de herramientas del MESH CONTROL EXPLORER permite realizar diferentes tareas, incluyendo opciones para la propagación de la malla, identificar visualmente las superficies y caras de sólidos con el atributo “Slaved Surfaces” utilizadas al mallar sólidos 3-D con elementos hexaédricos, así como visualizar superficies que tengan aplicado un “Mapped Mesh Approach“. También permite visualizar curvas emparejadas tras aplicar un “Mesh Approach” a superficies, o visualizar curvas emparejadas automáticamente por proximidad y coincidencia al compartir los mismos puntos extremos, todo tras aplicar un tamaño de malla en la geometría.
Con las nuevas capacidades de control de mallado que nos proporciona el grupo de herramientas bajo el MESH CONTROL EXPLORER podemos crear mallas 100% conectadas (nodos coincidentes) a base de elementos 2-D Shell CQUAD4 de alta calidad, sin necesidad de tener que coser las superficies de forma obligatoria usando bien la orden Geometry > Solid > Stitch, o cuando existen superficies con “uniones en T” (por ejemplo chapas de refuerzo en estructuras metálicas) crear un cuerpo único (Sheet Body) usando la orden Geometry > Surface > NonManifold Add, ahora tenemos mayor libertad para crear el modelo de Elementos Finitos, al final lo que haremos será combinar ambos métodos.
En mi opinión para que todo funcione correctamente si optamos por no coser la geometría y usar el MESH CONTROL EXPLORER el WorkFlow correcto es aplicar en primer lugar la orden MESH > MESH CONTROL > APPROACH ON SURFACE a todas las superficies del modelo, de esta forma la transición de malla está asegurada, y seguidamente prescribir el tamaño de malla en todas las superficies, así podremos controlar tanto la calidad de la malla como la distribución correcta de la densidad de malla, minimizando o incluso eliminando el nº de elementos triangulares en el modelo. La siguiente imagen es un ejemplo de lo que podemos conseguir sin necesidad de coser superficies a nivel de geometría, no está nada mal!!.
Mejoras de Mallado Hexaédrico
Gracias al MESH CONTROL EXPLORER ahora ya podemos actualizar la densidad de malla en modelos 3-D sólidos mallados con elementos hexaédricos CHEXA de 8/20-nodos desde el propio MESHING TOOLBOX eligiendo solo una curva o superficie para actualizar. Anteriormente, se requería la selección manual de todas las curvas necesarias para realizar con éxito una actualización de cualquier parte del modelo mallado con elementos sólidos hexaédricos, ahora un simple click en una curva (o una superficie) y el cambio de mallado se propaga por todo el modelo!!.
Mejoras en la Conexión con EXCEL
Nueva funcionalidad de conexión bi-direccional con EXCEL que permite actualizar el modelo de FEMAP si se cambian los datos de la tabla EXCEL, y viceversa.
Mejoras en Post-Procesado
En las opciones de postprocesado de resultados de tensiones elementales se ha añadido la opción “Linear & Parabolic Types” para controlar que el promediado de tensiones entre elementos sólidos lineales y parabólicos sea correcto, por ejemplo, en el interface entre elementos hexaédricos CHEXA de 8-nodos con elementos tetraédricos CTETRA de 10-nodos utilizando como transición elementos piramidales CPYRAM de 9-nodos. Esta capacidad era necesaria de forma urgente ya que FEMAP puede generar transiciones de malla entre diferentes tipos de elementos sólidos y acabar con una mezcla de elementos sólidos tipo BRICK, WEDGES, PYRAM & TET con bajo orden o alto orden diferente.
Soporte de Solvers Mejorado
Capacidad muy interesante de la nueva versión de FEMAP V2021.1 que permite filtrar propiedades por tipo de Solver de Análisis por Elementos Finitos. Así, las propiedades de contacto, las opciones de regiones y las propiedades de materiales se pueden filtrar para que sólo aparezcan en pantalla las que están relacionadas únicamente con el solver seleccionado para el análisis, sea Simcenter Nastran, Abaqus, Ansys, LS-DYNA, MARC, MSC NASTRAN, Autodesk Nastran, etc..
La siguiente imagen muestra lo que vemos en pantalla cuando iniciamos la orden “Connect > Connection Property“, todos los solvers de análisis están disponibles para definir propiedades de contacto:
Si pulsamos el botón “Filter Connection Properties” y seleccionamos algunos de los solvers de Análisis Lineal y No Lineal de Simcenter Nastran ….
… vemos que las opciones se han reducido únicamente a los solverS seleccionados previamente, reduciendo la cantidad de información en pantalla y haciendo que todo fluya más rápido:
En “File > Preferences > Interfaces” también podemos seleccionar de antemano los solvers de Elementos Finitos cuyas opciones deseamos ver únicamente en pantalla.
Interface con MSC Nastran SOL400
FEMAP V2021.1 ofrece interface con MSC Nastran SOL400:
- Selecciona “30.. Implicit Nonlinear” para definir un análisis SOL400.
- Inicialmente soporta análisis no lineal estático, modal y dinámico transitorio.
El siguiente video enseña un ejemplo de integración de la nueva versión de Simcenter FEMAP V2021.1 con el solver MSC Nastran SOL400 simulando el proceso de fabricación por perfilado mediante deformación plástica de una chapa metálica.
Importar Geometría
Se han actualizado los siguientes formatos de importación de geometría de sistemas CAD:
Futuros Desarrollos
- Soporte del nuevo formato HDF5 para MSC Nastran y Simcenter Nastran.
- Soporte de juntas cinemáticas y correderas flexibles con SOL402.
- Nuevo Simcenter SOL414 – ROTDYN para análisis dinámico de rotores.
- Nuevas opciones de análisis para MSC Nastran SOL400:
- Respuesta en Frecuencia.
- Transmisión de Calor.
- Soporte del elemento CBUSH1D:
- Versión 1-D del elemento CBUSH con soporte de grandes desplazamientos.
- Ofrece rigidez axial y amortiguamiento axial, incluyendo los efectos de grandes deformaciones.
- Dispone de un formato de entrada especial para definir un amortiguador.
- Mejoras en Postprocesado: Virtual Output Vectors
- Mejora de Prestaciones:
- Gráficos.
- Base de datos.
- Manejo de grandes modelos.
- Herramienta de migración masiva de modelos a nuevas versiones.
- Siemens Advanced License Tool (SALT):
- Facilita la gestión de licencias: herramientas de usuario para activar/desactivar licencias.
- A largo plazo existirá un único daemon: esplmd & ugslmd => saltd
- Nuevas características tales como incrementar licencias.
Enlaces de Descarga Interesantes
Espero que este artículo sobre las novedades de Simcenter FEMAP V2021.1 de SIEMENS PLM os resulte útil e interesante, cualquier pregunta sobre su utilización o instalación no dudéis en consultarme, encantado de responderos – Gracias!.
Saludos,
Blas.
Femap y Simcenter Nastran 