FEMAP Stress Linearization Tool

En FEMAP tenemos una herramienta muy potente y valiosa para interpretar resultados de tensiones en modelos 3-D sólidos mediante la técnica de “Linealización de Tensiones” de acuerdo con la norma “ASME Section VIII, Division 2, Annex 5.A: Linearization of Stress Results for Stress Classification“, un código para recipientes a presión aceptado mundialmente que ofrece recomendaciones para el postprocesado de tensiones a partir de los resultados de un modelo de Elementos Finitos. El enlace de descarga es el siguiente: FSLT.zip (224 KB)

Una vez instalada la herramienta, abre FEMAP, carga un modelo sólido con resultados, haz clic en el ejecutable “*.exe” y verás que se abre un panel emergente a la derecha del modelo donde podrás seleccionar el set de resultados e introducir dos nodos para calcular la linealización de tensiones (siempre seleccionar primero el nodo interior y después el nodo exterior). El programa asume que las tensiones están calculadas en el sistema de coordenadas Global Cartesiano, no soporta tensiones en elementos sólidos calculadas en cualquier otro sistema de coordenadas de referencia.

Introducción a la Clasificación de Tensiones

El método de linealización de tensiones desarrollado en ASME VIII-2 nació para dar explicación a los diferentes tipos de tensiones que se producen en los recipientes a presión y que tienen diferente implicación en la seguridad del componente. Se observó que las tensiones de flexión son menos peligrosas que las tensiones de membrana, y que las tensiones locales en zonas de transición geométrica pueden ser mucho mayores que las tensiones globales (más de 2 veces!!). A pesar de los avances en Elementos Finitos el análisis de tensiones en recipientes a presión es todavía una tarea compleja, considerar únicamente las tensiones nodales máximas de vonMises no es correcto.

Línea de Clasificación de Tensiones, SCL

En el Método de Elementos Finitos (MEF) los resultados de tensiones en un modelo continuo mallado con elementos sólidos se obtiene una distribución de tensiones total. Por tanto, para producir tensiones de flexión y membrana la tensión total se debe linealizar en componentes básicas de la tensión y usarlas para calcular la tensión equivalente. En cambio, con elementos 2-D Shell las tensiones de flexión y membrana se obtienen directamente como resultados de tensión.

Una Línea de Clasificación de Tensiones (Stress Classification Line, SCL) es una línea recta que va desde el interior al exterior del componente, perpendicular tanto a la superficie interior como exterior. La siguiente imagen muestra diferentes ejemplos de Líneas de Clasificación de Tensiones (SCL) en modelos 3-D y 2-D planos Axisimétricos:

La siguiente imagen muestra algunas recomendaciones para crear correctamente SCL: deberán estar orientadas de forma perpendicular a las líneas de contorno de la componente de tensión de mayor magnitud. Sin embargo, como esto es muy complicado de implementar, se puede obtener una precisión similar orientando la SCL perpendicular a la superficie media de la sección transversal.

La herramienta de linealización de tensiones toma las tensiones nodales a lo largo de la línea y las divide en las siguientes componentes:

  • Tensión de Membrana, o tensión media (Membrane Stress): es siempre positiva, y no se puede decir si la tensión media es de compresión o de tracción (como ocurre con la tensión de Treska o de von-Mises). La tensión de membrana es habitualmente igual a la tensión admisible del código en áreas globales y 1.5 en áreas locales.
  • Tensión de Flexión (Bending Stress): es la diferencia de tensión entre el interior y el exterior.
  • Tensión de Membrana + Flexión: (Membrane + Bending): es la suma de los dos valores numéricos anteriores. El código ASME permite que la tensión de membrana + flexión sea mayor que la tensión de membrana sólo. En algunas zonas locales, la tensión de membrana + flexión puede ser mayor que el límite elástico del material.
  • Tensión de Pico (Peak Stress): es la tensión máxima a lo largo de la SCL. Es siempre positiva, pero no necesariamente mayor que la tensión de Membrana + Flexión. La Tensión de Pico habitualmente se usa para determinar la vida a fatiga en la SCL.

La siguiente imagen muestra las componentes de tensión de membrana, flexión y de pico de una distribución de tensiones 3-D a partir de los resultados de un modelo de elementos finitos mallado con elementos sólidos:

El programa “FEMAP Stress Linearization Tool” linealmente interpola las seis componentes de la tensión 3-D en múltiples puntos a lo largo de SCL. Calcula la Tensión de Membrana en los puntos de interpolación basado en la fórmula 1/t del documento ASME VIII-2. También calcula la Tensión de Flexión, que sólo usa la tensión en el plano perpendicular a SCL. Si se activa la opción “Full Component Bending” (ONse usan todas las componentes de la tensión, si no se activa (OFF) solo se usan las componentes en el plano. La Tensión de Flexión se calcula con la fórmula 6/t^2 del documento. La Tensión de Membrana + Flexión también se plotea a lo largo de la SCL, así como otros valores clave.

El programa “FEMAP Stress Linearization Tool” funciona con FEMAP V10.3.1 y FEMAP V11.0.X en adelante. Cada vez que selecciones dos nodos, o cambies de OUTPUT SET, o cambies cualquier otra opción, se actualiza automáticamente tanto el gráfico X-Y como los resultados, y una copia de los resultados se envía al PORTAPAPELES, así que si haces un PEGAR podrás ver lo siguiente:

La siguiente figura muestra un ejemplo de aplicación de la linealización de tensiones en modelos de Elementos Finitos mallados con elementos sólidos 3-D:

Si quieres saber más sobre Linealización de Tensiones te recomiendo visitar la web de Pressure Vessel Engineering en la siguiente dirección: http://www.pveng.com/FEA/FEANotes/NutsBoltsStress/NutsBoltsStress.php

También te recomiendo visitar la comunidad 3-D SIMULATION – FEMAP FORUM de SIEMENS donde tienes más información así como posibles actualizaciones sobre la herramienta FEMAP Stress Linearization Tool.

Saludos,
Blas.

FEMAP V11.4.1 (Octubre 2017)

 La nueva versión de FEMAP V11.4.1 está disponible para descarga desde el servidor GTAC de SIEMENS en la dirección http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/support/gtac/. Ir a Carga y Descarga de Archivos“, introduce to WEBKEY y en “Download > FEMAP > Full Products > V11.4.1” descarga la imagen en ZIP del DVD. Descomprimir en un directorio temporal y procede a la instalación de forma habitual (te recomiendo instalar en el directorio raíz C:\FEMAPv1141, nada de C:\Archivos de programa …).

FEMAP V11.4.1 corrige varios problemas de la versión V11.4 y añade pequeñas mejoras a funcionalidades ya existentes. Lo más interesante es que esta actualización incluye una nueva versión del solver NX NASTRAN V11.0.2, así que es muy importante y altamente recomendable que todos los usuarios de la versión V11.4 actualicen a la nueva versión V11.4.1. Los clientes que actualicen desde versiones previas de FEMAP deben instalar directamente V11.4.1, no V11.4.

FEMAP v11.4.1 es 100% compatible con v11.4, tanto a nivel de licencia como base de datos. Si tienes instalado FEMAP V11.4, te recomiendo de forma encarecida desinstalarlo e instalar la nueva versión de FEMAP V11.4.1

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Únicamente si estás actualizando desde una versión previa a V11.4 — Actualiza tu Licencia
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De forma similar a todas las versiones previas de FEMAP, los clientes con llave USB deberán actualizar sus códigos para poder ejecutar V11.4.1. Los clientes con licencia flotante FLEXlm deberán actualizar el gestor de licencias FLEXlm en el servidor y actualizar su licencia para correr FEMAP V11.4.1. Para actualizar la licencia deberás ir al GTAC con tu WEBKEY y descargar los nuevos códigos de licencia en la siguiente dirección:
https://www2.industrysoftware.automation.siemens.com/LicenseManagement/Application

En caso de tener problemas de descarga o instalación del software, o si necesitáis ayuda sobre cómo actualizar la licencia de FEMAP V11.4.1 no dudéis en consultarme, encantado de ayudarte, ¿OK?.

Saludos,
Blas.

 

FEMPLY Pro, COMPOSITES para FEMAP

Desarrollado por PlySim, una Consultora de Ingeniería experta en Composites con base en Edinburg (UK), FEMPLY Pro es una herramienta muy versátil creada por-y-para los ingenieros de Composites para afrontar proyectos reales complejos, incluyendo un amplio rango de capacidades y prestaciones para conseguir simplicidad, velocidad, versatilidad y fiabilidad en las tareas de pre- y postprocesado de Composites. FEMPLY Pro está totalmente integrado en FEMAP, hace uso de las capacidades GLOBAL PLY de FEMAP (ver ejemplo de aplicación de Composites tipo Sandwich con FEMAP y NX NASTRAN: http://www.iberisa.com/soporte/femap/composites/nafems_benchmark_composite_test_r0031_3.htm) y permite definir mediante tablas el laminado completo siguiendo fielmente el proceso de fabricación, de forma simple e intuitiva. Se pueden editar múltiples pliegues con un sólo clic, y el mapeado de malla es automático. FEMPLY Pro constituye un excelente add-on para FEMAP, extendiendo las capacidades de pre&postprocesado básicas para Composites que ofrecen tanto FEMAP como NX NASTRAN.

Características

Las características fundamentales de FEMPLY Pro son las siguientes:
  1. Ply-Based Modelling.
  2. Ply Draping Analysis.
  3. Flat Ply Shape Pattern Export to DXF.
  4. Advanced Laminate Failure Theorem Calculations.
  5. Sandwich Stability Calculations.
  6. Fatigue Analysis.
  7. MS Word Reporting.

1.- Ply-Based Modelling

FEMPLY Pro se basa en el concepto de GLOBAL PLY mediante el cual el usuario define la extensión de cada capa (“ply”) seleccionando del modelo de FEMAP la malla de elementos 2-D Shell que forman cada capa. Todo el proceso de creación de geometría (“midsurfaces”) y mallado 2-D con elementos Shell se realiza enteramente en FEMAP. Cada capa global creada en FEMPLY Pro contiene la información del material, espesor y ángulo de orientación del laminado, así como la lista de elementos (haz clic en la siguiente imagen para ver más grande).

Con FEMPLY Pro definir capas globales (Global Plyes mucho más eficiente que utilizar exclusivamente el método clásico a base de apilados de capas (Layups).
La siguiente imagen lo deja claro: cada color corresponde a un LAYUP de FEMAP, es decir, un usuario de FEMAP que no utilice FLEMPLY Pro deberá definir siete propiedades de elementos LAMINATE + siete propiedades de LAYUPS. Mientras que un usuario de FEMAP con FEMPLY Pro simplemente tendrá que definir cuatro GLOBAL PLY, la rapidez y simplicidad de creación del modelo del Composite es evidente. En muchos casos, el tiempo empleado en la definición de las propiedades de un Composite puede reducirse en más del 50%.

Además FEMPLY Pro es independiente de la geometría, si el usuario de FEMAP actualiza la malla entonces FEMPLY detecta el cambio y actualiza la lista de elementos de cada capa de forma automática, así de fácil!!.

2.- Ply Draping Analysis

La simulación de la operación de drapeado se realiza usando principios geométricos mediante un método llamado Algoritmo de Simulación Cinemática. El algoritmo se basa en los siguientes cinco supuestos (según Mack & Taylor):

  1. Las fibras son inextensibles.
  2. Los nodos en las fibras actúan como uniones articuladas sin deslizamiento relativo.
  3. Los segmentos de fibra son rectos entre nodos.
  4. Se considera contacto uniforme entre el tejido y la superficie a drapear.
  5. Las capas de tejido son infinitamente finas.

El usuario debe especificar el vector para iniciar el drapeado (Fixed Warp Start Vector) y FEMPLY crea un vector a 90º (Fixed Weft Vector) rotado alrededor de la normal del elemento de inicio para definir una única solución del drapeado. Ambos vectores se proyectan sobre la superficie del laminado.

FEMPLY permite postprocesar los resultados de cortadura, factor de espesor y desviación de fibras en las telas.

• Cortadura (Shear)

El resultado de los valores de cortadura en el plano de las telas es importante en el proceso de conformado ya que es el modo de deformación el que permite que las telas se ajusten a la superficie del modelo (haz clic para ver más grande).

• Relación de Espesores (Thickness Ratio)
El resultado muestra la relación entre el área de la tela conformada y el área de la tela sin deformar. La diferencia en las propiedades del laminado causada por el cambio de espesor es pequeña comparado con la desviación del ángulo de la fibra, por tanto no se considera cuando se exportan las propiedades a FEMAP.

• Desviación de las Fibras (Fibre Deviation)
El resultado representa la desviación de las fibras debido al proceso de drapeado y es la desviación relativa entre el angulo nominal de la fibra y el obtenido por el proceso de fabricación del componente. La desviación de la fibra está relacionada (pero no es lo mismo) con el ángulo de cortadura debido a la rotación global de la tela.

El usuario puede elegir usar los resultados de desviación de fibras previamente calculados para tener en cuenta el efecto de desviación de la fibra debido al drapeado de las capas en los ángulos del material de la pieza manufacturada.

3.- Flat Ply Shape Pattern Export to DXF

FEMPLY permite exportar cada capa en formato DXF, incluyendo el contorno de la capa así como los vectores principales. Cada tela se exporta en diferente capa (con el nombre de la tela).

4.- Advanced Composite Failure Theorems

FEMPLY Pro le permite al usuario elegir entre los siguientes teoremas de fallo en Composites (muchos de ellos no disponibles en los solvers de Análisis por Elementos Finitos estándar):

  • Hill
  • Hoffman
  • Tsai-Wu
  • Maximum Strain
  • Maximum Stress
  • LaRC02 Matrix
  • Puck Matrix
  • Cuntze
  • User Defined
  • Failure Envelope

En criterios de fallo como Tsai-Wu y Puck, el usuario puede definir de forma interactiva ciertos parámetros antes de ejecutar el cálculo del indice de fallo.

Algunos Teoremas de Fallo son sólo aplicables si ciertas condiciones se cumplen. En las opciones de postprocesado el usuario puede especificar la ejecución de un teorema alternativo si una capa no cumple una condición del teorema de fallo seleccionado.

La opción FAILURE ENVELOPE permite obtener la envolvente de fallo para el teorema y material seleccionado.

User Defined Failure Index

El usuario puede definir sus propias ecuaciones para el cálculo de los índices de fallo del laminado, la siguiente imagen muestra un ejemplo de personalización del Teorema de Fallo de Cuntze para materiales unidireccionales donde la condición impuesta es E1/E2 > 2, lo cual significa que no se producirán resultados para ninguna capa que nos satisfaga este criterio, por ejemplo, capas multiaxiales, materiales no-unidireccionales, etc..

5.- Sandwich Stability Calculations

El usuario puede seleccionar uno de los siguientes Teoremas de Fallo para Composites tipo Sandwich :

  • Skin Wrinkling
  • Shear Crimping
  • Honeycomb Skin Wrinkling
  • Honeycomb Face Dimpling

El teorema de fallo Foam Core Skin Wrinkling es aplicable a Composites tipo Sandwich con láminas exteriores isotrópicas y núcleos isotrópicos Sólidos/Foam, con extensión a láminas exteriores ortotrópicas. Este modo de fallo ocurre porque se despega la piel en contacto con el núcleo del panel o por hundimiento sobre el núcleo. El fallo se genera por cargas de compresión y de cortadura en el panel, generalmente, en la zona central del panel donde se produce el máximo momento flector de la estructura.

Se consideran dos tipos de ecuaciones de gobierno:

  • Núcleo grueso basado en el supuesto de que el núcleo tiene espesor infinito.
  • Núcleo fino basado en el supuesto de que existe cierta interacción entre las caras opuestas del núcleo.

La constante k en el cálculo de las tensiones de Wrinkling en la piel de Composites tipo Sandwich vale, por defecto, 0.76 para núcleos gruesos y 0.63 para núcleos finos (FEMPLY Pro permite al usuario definir un valor de k alternativo).

El resultado del Failure Index (FI) calculado por FEMPLY usando cualquiera de los métodos anteriores es un OUTPUT VECTOR disponible para postprocesar resultados en FEMAP. Los índices de fallo se calculan en la dirección paralela y perpendicular para cada ángulo de capa y en cada de las capas del laminado y se plotean en pantalla los resultados máximos obtenidos.

El modo de fallo Shear Crimping para estructuras Composite tipo Sandwich se basa en los siguientes supuestos:

  • La longitud de onda debe ser mucho menor que el espesor del núcleo.
  • El núcleo fallará a cortadura en la posición del engarze.
  • Este modo de fallo es en general catastrófico.
  • Es una forma muy específica de inestabilidad por pandeo.
  • Una pequeña longitud de onda significa que el modo de fallo por pandeo de la piel del Composite (Wrinkling Failure) no es sensible en muchos casos a las cargas y condiciones de contorno estructurales, ni a la curvatura de la geometría.
  • Es una inestabilidad general que ocurre cuando el módulo a cortadura del núcleo es bajo y la longitud de onda del modo de pandeo es del mismo orden. La inestabilidad sigue un modo de cortadura a pesar de estar causado por cargas de compresión.

El modo de fallo Honeycomb Face Dimpling es un modo de fallo por inestabilidad local. Si la lámina exterior del Sandwich es muy fina, la piel puede pandear localmente contra la celda del núcleo. Este fallo no conduce al colapso total de la estructura y debe ser muy severo para que los micro-pandeos se mantengan después de dejar de aplicar la carga sobre el panel. Si los micro-pandeos son muy elevados el panel sándwich pueden llegar a provocar el despegado de las caras provocando un fallo por Wrinkling mucho más severo que el Dimpling.

El pandeo intracelular puede ser inducido por cargas de compresión y de cortadura en el panel debido a los momentos flectores que se aplican sobre el panel. Generalmente la zona donde se da este fallo es en la zona central donde los momentos son mayores.

6.- Análisis de Fatigue en Composites

La resistencia a Fatiga se asume que varía linealmente en una escala log-log con el nº de ciclos de carga:

donde N es el nº de ciclos admisibles y m el exponente a fatiga:

La suma de daño se realiza según la regla de Miner sumando el daño impuesto por cada caso de carga, donde ni es el nº de ciclos aplicados y N es el nº de ciclos admisibles para el nivel de tensión o deformación.

 

El índice de fallo (Failure Index, FI) se obtiene usando el exponente a Fatiga del material. Un índice de fallo FI < 1 indica que pasa, mientras que un FI > 1 indica fallo. La siguiente imagen (haz clic para ver más grande) muestra el máximo índice de fallo a fatiga de valor FI = 1.308 (no pasa).

7.- Laminate Reporting

Y por último para finalizar FEMPLY Pro incluye la creación de un Informe de Resultados en formato Microsoft Word (*.docx) con un resumen de las propiedades de materiales 2-D Ortotrópicos así como materiales 3-D Ortotrópicos e Isotrópicos, Apilados, Capas y Lista de Materiales con resultados de Densidad, Área, Volumen y Masa, con sumas totales y parciales.

8.- Free Trial Download

FEMPLY Pro está disponible para descarga desde la web http://wwww.femply.com/. Cuando FEMPLY se instala por primera vez, por defecto se inicia en modo Licencia de Prueba de 30 días. Todas las capacidades del software están disponibles en el modo Prueba, pero el usuario está limitado a definir un máximo de 10 capas en la tabla GLOBAL PLIES.

Una vez finalizado el periodo de prueba se pueden comprar licencias tanto en modo NODE LOCKED (por usuario) o FLOATING (flotante en la red local). Contacte con IBERISA si desea obtener más información del software FEMPLY, ¡¡encantados de atenderle!!, así como para solicitar una cotización del software + soporte técnico + formación.

La versión actual de FEMPLY Pro V3.1 requiere para su correcto funcionamiento tener instalada la última versión del Pre/Postprocesador de Elementos Finitos FEMAP V11.4 de SIEMENS PLM SOFTWARE, aunque también funciona con versiones antiguas desde FEMAP V10.3.

Saludos,
Blas.

 

FEMAP V11.4 (Junio 2017)

Ya está disponible para descarga desde el GTAC de SIEMENS la nueva versión del Modelador Geométrico, Pre- y Postprocesador de Elementos Finitos FEMAP V11.4 (Junio 2017), que incluye además la última versión actualizada del solver de Análisis por Elementos Finitos NX NASTRAN 11.0.1 (Noviembre 2016).

Nota: a finales de este año 2017 saldrá al mercado la siguiente gran versión del solver NX NASTRAN v12.0, que será todo un acontecimiento por la cantidad de mejoras y novedades que llevará incluidas, y que beneficiarán enormemente al usuario de FEMAP el próximo año en Febrero/Marzo 2018 cuando esté disponible la nueva versión de FEMAP V12.0, constituirá “un antes y un después“: optimización topológica, nuevo solver no lineal SOL401, etc.., estaremos muy atentos!!.

Para empezar aquí tienes un vídeo que resume las novedades más importantes sobre preprocesado y capacidades de mallado del nuevo FEMAP V11.4:

 

1.- INSTALACIÓN

Los usuarios con llave USB simplemente deben descargar sus nuevos códigos de licencia desde el GTAC usando su WEBKEY + PASSWORD y una vez dentro de FEMAP ir a HELP > ABOUT > SECURITY.

Los usuarios de Licencia Flotante en Red deberán actualizar el FEMAP License Manager, no vale con cambiar la licencia, hay que “parar” (STOP) el viejo gestor de licencias, desinstalar el gestor de licencias antiguo, reiniciar el ordenador e instalar el nuevo FEMAP V11.4 FLEXlm License Manager. Leed con atención el documento README.PDF que se encuentra en el directorio <DVD>/Network. Si tenéis cualquier problema de instalación llamadme y encantado de atenderos, OK?

2.- VISUALIZACIÓN

Show Entities / Autoscale

Nueva opción de visualización, si la activas cuando seleccionas una entidad se maximiza la selección y se centra en la pantalla. Es muy interesante en modelos muy grandes, te permite localizar con precisión dónde se encuentra un elemento.

DRAW/ERASE

Se añade la opción “Draw Mode Select From All“: si se desactiva (activa por defecto) permite afinar la selección más detallada de entidades en el modelo, ya que la captura se basa en la selección anterior, no en el modelo completo.

3.- MANIPULACIÓN DE LA GEOMETRÍA

Modify > BREAK > At All Intersections

Permite partir todas las curvas en todos los puntos de intersección de una sola vez, de forma inmediata y automática.

4.- MALLADO

MESHING TOOLBOX: Auto-Update Rigid Elements

Una nueva funcionalidad muy interesante: si en el MESHING TOOLBOX se modifica la densidad de malla del modelo (típicamente a base de elementos Shell o Solid) automáticamente cualquier “Spider” compuesto por elementos rígidos (RBE2 o RBE3) se actualiza también.

TOOLS > VECTOR/PLANES Manager

FEMAP V11.4 añade un gestor de planos y vectores. Todos los planos y vectores se graban con el modelo y se pueden re-utilizar en cualquier momento.Sin duda es un recurso interesante re-utilizar vectores y planos de trabajo, de esta forma la creación del modelo es más eficiente.

plane-manager

Para acceder de forma transparente en cualquier momento a la lista de vectores o planos ya grabados cuando estamos dentro de una orden en el cuadro de diálogo de selección simplemente haz clic en METHODS > SAVE y te aparecerá el correspondiente gestor de planos o vectores.

5.- Editor de Tablas y Funciones

Totalmente renovado el nuevo editor de tablas y funciones le convierte a FEMAP en una herramienta profesional para crear las tablas y funciones más complejas que pueda necesitar el usuario más avanzado.

Tipos de funciones:

  • vs. Tiempo
  • vs. Temperatura
  • Tensión vs. Deformación Unitaria (Stress/Strain)
  • vs. Frecuencia (Análisis Dinámico).
  • Cualquier función de FEMAP TMG/Thermal & Flow
  • Otras.

Tipos de Tablas:

  • Combinación de Casos de Carga.
  • Set de resultados.
  • Tablas de resultados vectoriales desde TMG/Thermal & Flow.

6.- DATA MAPPING

La nueva versión de FEMAP V11.4 incluye un nuevo algoritmo de altas prestaciones que permite extraer datos desde el DATA SURFACE EDITOR con la orden Output Map Data Surface o desde MODEL > LOAD > MAP OUTPUT FROM MODEL hasta 1000 veces más rápido!!!.

Por ejemplo, extraer una distribución nodal de datos desde un modelo con 1 millón de elementos tarda ….

  • FEMAP V11.3.2 > 5 horas
  • FEMAP V11.4.0 < 1 minuto

7.- CHARTING

El siguiente vídeo resume los enormes avances que se han incorporado en FEMAP V11.4 respecto al manejo de tablas y gráficos X-Y, básicamente:

  • Simplificación de los diálogos en el Chart Data Series: sólo se muestra la información más relevante, ahora crear tablas y funciones es mucho más sencillo.
  • Ploteo simultáneo de datos reales y complejos.
  • Nuevo tipo de series de datos: Complex Expansion
  • Procesado de resultados en tiempo real: el proceso se realiza “al vuelo”, durante la creación del gráfico X-Y.
    • Transformación de resultados en función de un sistema de coordenadas.
    • Conversión de resultados nodales y elementales.
    • Sincronización de fase compleja.

8.- GEOMETRY Interfaces

9.- ANALYSIS Program Interfaces

  • FEMAP Neutral File Interface:
    • Removed Significant Digits option from the File Format section of the Neutral File Write Options dialog box. All Neutral files are now written using “Max Precision”, which is 16 digits for double-precision real values, such as nodal coordinates, and 8 digits for single-precision real values, such as results.
    • Updated Neutral Read and Write for v11.4 changes.
  • NX Nastran Interface:
    • Added Tetra EPIA, Pyr EPIA, Penta EPIA, and Hex EPIA to NASTRAN GEOMCHECK dialog box, which will write the appropriate GEOMCHECK entries in Solution Control section of the input file.
    • A number of bugs were corrected.
  • Nastran Interfaces (NX and MSC/MD):
    • Added Fiber and Curvature options for Strain in the NASTRAN Output Requests dialog box. When using Fiber, which is the default, FIBER is written to the STRAIN entry in Case Control. When using Curvature, no additional text is written to the STRAIN entry, which was not possible before via the user interface.
    • Added read and write support of the ZTOL field on the VIEW3D entry.
    • Improved performance significantly when importing input files with a large number of DMIG entries.
  • ANSYS Interface:
    • A number of bugs were corrected.
  • ABAQUS Interface:
    • Added support to attach to *.ODB files from ABAQUS version 2016.
    • A number of bugs were corrected.
  • DYNA Interface:
    • Added support for *CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE_MORTAR, *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_MORTAR, *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_MOR­TAR_TIED, and *CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE_SMOOTH with options specified via the Formul. Opt. drop-down in the General section of the LS-DYNA tab of the Define Connection Property dia­log box. In addition, *CONTACT_FORMING_SURFACE_TO_SURFACE_MORTAR can also be specified by setting Type to “6..Forming” and using the Formul. Opt. drop-down.
    •  A number of bugs were corrected.

 

10.- API Solid Centerline Finder

La API de FEMAP V11.4 se ha enriquecido con la nueva orden feSolidExtractCenterlines que permite extraer tanto la línea neutra como el arco del sólido y asignarle automáticamente propiedades y materiales:

  • Para Tubos sólidos: FEMAP crea la propiedad CIRCULAR BAR.
  • Con Tubos huecos: FEMAP crea la propiedad CIRCULAR TUBE.

La siguiente imagen muestra el resultado de aplicar la API a un sólido con múltiples tramos tubulares.

También esta API se puede utilizar con secciones transversales no circulares.

  • Crea líneas & arcos directamente en el eje neutro de la sección transversal.
  • La propiedad se asigna a cada curva, incluyendo el punto de referencia y su orientación, por tanto las curvas están totalmente listas para ser malladas con elementos 1-D viga tipo CBAR.
  • Cada curva tiene una propiedad, no se consolida.

 

La API en estos momentos tiene algunas limitaciones, pero darle tiempo, los chicos de FEMAP son unos genios!!:

  • Con secciones transversales no circulares, el algoritmo crea la propiedad de la sección transversal basada en la curva más larga del sólido.
  • Con cualquier sección transversal tipo viga, ya sea una viga recta o circular, la API funciona genial.
  • Para sólidos con múltiples curvaturas, no va bien.

Aquí tienes un ejemplo de API haciendo uso de la llamada “feSolidExtractCenterlines”:

Sub Main
Dim App As femap.model
Set App = feFemap()
Dim soSet As femap.Set
Set soSet = App.feSet
soSet.Select( FT_SOLID, True, "Pick Some")
App.feSolidExtractCenterlines( soSet.ID, -1, False )
End Sub

 

En caso de tener problemas de descarga o instalación del software, o necesitéis ayuda sobre cómo actualizar la licencia de FEMAP V11.4.0 no dudéis en consultarme— ¡a disfrutar!!.

Saludos,
Blas.

FEMAP BASIC VIDEOS

Aquí os dejo una excelente colección de vídeos de introducción a FEMAP y NX Nastran dirigida y pensada para todos los ingenieros y proyectistas que estén empezando a dar los primeros pasos en el uso y manejo del software de Mallado y Análisis por Elementos Finitos FEMAP y NX Nastran, cada vídeo explica los fundamentos básicos que se deben seguir en la creación de cualquier modelo de Elementos Finitos, a saber:

  1. Explicación de los menús más importantes y funcionamiento del interfaz de usuario de FEMAP.
  2. Preparación, manipulación y simplificación de la geometría.
  3. Definición de propiedades de elementos, materiales, aplicación de cargas y restricciones.
  4. Mallado del modelo de Elementos Finitos y definición de los parámetros del análisis.
  5. Postprocesado de Resultados.
  6. Personalización y Lenguaje de Programación (FEMAP API).

 

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Además, en la web de SIEMENS PLM tienes una excelente colección de vídeos de FEMAP con multitud de ejemplos todos ellos muy interesantes que te servirán para aprender a manejar mejor el software:

Espero que toda esta información te sea de gran utilidad y ayuda.
Saludos,
Blas.

Datos de Contacto de IBERISA (Spain)

 

 

NX NASTRAN Release V11.0 (Agosto 2016)

Una nueva versión del “solver” de Análisis por Elementos Finitos NX NASTRAN V11.0 está disponible en el mercado mundial desde el pasado mes de Agosto 2016, la cual ya viene integrada con la última versión de FEMAP V11.3.2 disponible para descarga en Septiembre de 2016.

La lista completa de mejoras y correcciones está disponible para su consulta en el NX Nastran 11.0 Release Guide, accesible desde FEMAP desde el menú HELP > NX NASTRAN:

nxnastran-help

A quick review of enhancements includes:

pointer_red Dynamics …

  • Shell and Solid Composites in Random Analysis: Beginning in NX Nastran 10, you could include shell and solid element composites in the frequency response solutions SOL108 and SOL111 for a random analysis. However, cross-power spectral density and cross-correlation functions were not supported. In NX Nastran 11, a new RCROSSC bulk entry is available to request cross-power spectral density PSD and cross-correlation functions for ply stress responses on 2-D Shell and 3-D Solid composites element .
  • Modal Frequency Response Improvement: When structural or viscous damping is included for a modal frequency response solution (SOL111), the orthogonality property of the modes generally does not diagonalize the stiffness or damping matrices. Consequently, the equations of motion are typically coupled. Performance methods are available to solve these problems more efficiently.
    • For example, the in-core FRRD1 method was introduced in NX Nastran 9, and is supported in a serial or SMP run. However, the memory requirement increases quickly with this method as the number of modes and number of SMP cores increase.
    • Beginning in NX Nastran 11, an in-core FRRDRU method is now available to solve these problems efficiently and with moderate memory usage. The new method is supported in a serial, SMP, or a DMP run.
  • Performing Multiple Random Analyses: In NX Nastran 11, the ANALYSIS case control command now includes the RANDOM subcase type for SOLs 108 and 111. With the new RANDOM type, you can streamline the process of performing multiple random analyses with the RANDOM and optionally RCROSS case control commands over frequency response subcases of the same frequencies.

pointer_red Acoustics …

  • New Automated Matched Layer modeling for simulating vibro-acoustic exterior radiation.
  • Added several porous material models for modeling sound absorptive materials.
  • Microphone point modeling allows recovery of sound pressure at any location either interior or exterior to an acoustic mesh.
  • New output request for acoustic intensity, acoustic velocity, and acoustic power.
  • New weak coupling option to solve vibro-acoustic solutions more efficiently.

pointer_red Rotor Dynamics …

  • Mode Filtering: Beginning with NX Nastran 11, you can use strain energy-based criteria and kinetic energy-based criteria to identify the modes that have minimal impact on the dynamic response in a SOL 107 or SOL 110 complex eigenvalue analysis in rotor dynamics. You can omit these modes from the list of modes that are tracked throughout the remainder of the rotor dynamics analysis. Because modes of little importance are eliminated, the analysis results produce a less cluttered and potentially more meaningful Campbell diagram.
  • Complex Eigenvalue and Frequency Response Analysis Enhancements: For frequency response and complex eigenvalue rotor dynamic analysis, you can now do the following:
    • You can include gyroscopic and circulation terms in the mass, damping, and stiffness matrices when the analysis is performed in the fixed reference system by specifying the new RLOOPNEW parameter.
    • You can list a rotor in the REFROT field of the ROTPARM bulk entry to designate it as the reference rotor.
  • Load specification options for maneuver load analysis: In earlier versions of NX Nastran, your only options for specifying the inertial loads that result from angular motion in a SOL 101 maneuver load analysis were the RFORCE and RFORCE1 bulk entries. The only difference between them is that RFORCE applies the loading to the entire model and RFORCE1 applies the loading to a subset of the model that is defined by a GROUP bulk entry.
    • With NX Nastran 11, the new RFORCE2 bulk entry gives you a third option. The RFORCE2 bulk entry is similar to the RFORCE entry in that it applies the loading to the entire model.
    • However, it differs from RFORCE in that you can optionally exclude either the gyroscopic or centrifugal forces that result from the angular motion of the model. To exclude these forces from the loading, specify the appropriate value in the GYROP field of the RFORCE2 bulk entry.
  • Synchronous Modes in Complex Modal Solutions: Beginning with NX Nastran 11, you can optionally solve for synchronous modes only in a SOL 107 or SOL 110 complex eigenvalue rotor dynamic analysis. To do so, specify NUMSTEP = 0 on the ROTORD bulk entry and include PARAM,ROTSYNC,YES (default) in your input file. If you specify NUMSTEP = 0 and PARAM,ROTSYNC,NO, no analysis is performed.
  • Expanded Support for Coupled Solutions: In rotor dynamic analyses, time-dependent coupling terms can arise in the equation of motion when rotors or the supporting structure are unsymmetrical. In versions prior to NX Nastran 10, these coupling terms were always excluded from the equation of motion. With NX Nastran 10, the software allowed you to optionally include the coupling terms in the equation of motion for SOL 107, 108, and 109 rotor dynamic analyses only.
    • Beginning with NX Nastran 11, your ability to include time-dependent coupling terms in the equation of motion is expanded to also include SOL 110, 111, and 112 rotor dynamic analyses.
    • The procedure you use to include coupling terms in a SOL 110, 111, or 112 rotor dynamic analysis is identical to the procedure that you use to include the coupling terms in a SOL 107, 108, or 109 rotor dynamic analysis. Specifically, you use the ROTCOUP parameter to trigger the inclusion of the coupling terms in the equation of motion, and you use the PHIBGN, PHIDEL, and PHINUM parameters to specify the azimuth angle range for the solve.
  • Expanded Support for Superelement Style Reduction of Rotors: NX Nastran 10 provided you with the ability to apply superelement-style reduction to rotors. However, this capability was limited to SOL 107 direct complex eigenvalue analysis in rotor dynamics.
    • Beginning with NX Nastran 11, this capability is expanded to SOL 108 direct frequency response analysis and SOL 109 direct transient analysis in rotor dynamics.
  • Superelement Reduction of Support Structures: Beginning with NX Nastran 11, you can model the stationary portions of a rotor dynamics model as external, internal, or partitioned superelements. You use the same procedure and NX Nastran user inputs that you would if the model were not a rotor dynamics model.

pointer_red Multi-step Nonlinear (SOL401) …

  • Cyclic Symmetry: A new cyclic solution method is available in SOL401. The new method takes advantage of cyclic symmetry to reduce the time needed to create and solve a full 360 degree model. To use this method, you create a 3D-solid element model that represents a fundamental segment. The fundamental segment represents a structure that is made up of N repetitions, where each repetition can be obtained by rotating the fundamental segment an angle that is an integer multiple of 2π/N.

cyclic-symmetry

  • Fourier Harmonic Solution: A new Fourier normal modes subcase is available in SOL 401 for models which include axisymmetric elements. The subcase is designated with the ANALYSIS=FOURIER and HARMONICS=N case control commands in the subcase.

fourier-harmonic

  • User defined material support.
  • New cohesive element for modeling delamination of composite materials.
  • New damage material model for modeling failure of plies in composite elements.
  • Time unassigned loads can now be ramped over a subcase.
  • Time assigned enforced motion loads can now be more efficiently applied for time dependent spatial enforced motion.
  • Initial Stress-Strain: The option to define an initial stress or strain condition is available on all elements in SOL401 except for plane strain elements, generalized plane strain elements, solid composite elements, and rigid elements. Stress or strain can now be applied as an initial condition to allow modeling of residual stress effects.

initial-strain

  • Contact sets can now be changed between subcases.
  • Support gradual application of contact loading by incrementing the defined offset distance.
  • Sliding Glue: A new sliding glue option is available for both surface-to-surface and edge-to-edge glue by defining the new parameter setting SLIDE=1 on the BGPARM entry. Sliding glue includes a normal stiffness, but no tangential stiffness. The new option is supported for GLUETYPE=2, allowing tangential sliding in glue connections.
  • Bolt preload forces can be sequenced over a single or multiple subcases.
  • Bolt preload can be applied as displacement or strain or load.
  • New bolt output result.
  • MAT11 materials can be used for 2D solid elements instead of MAT3 elements to support torsional stiffness in axisymmetric models.
  • Displacement response at user defined locations can be viewed in the solution monitor.

pointer_red Elements …

  • New chocking element (SOL 401 only) supports modeling of axisymmetric systems that are composed of segmented wedges. Depending on loading the gaps between the segments are open or closed changing the behavior from plane stress to axisymmetric respectively.
  • Support for MAT11 with 2-D Axisymmetric Elements and 2-D Solid Elements: Beginning with NX Nastran 11, as a recommended practice, use MAT11 bulk entries to define orthotropic material properties for axisymmetric elements and 2D solid elements. Axisymmetric elements include CCHOCKi, CTRAX3, CQUADX4, CTRAX6, and CQUADX8 elements. 2-D Solid elements include CPLSTNi Plane Strain and CPLSTSi Plane Stress elements. In earlier versions of NX Nastran, you use MAT3 bulk entries to define orthotropic material properties for CPLSTNi, CPLSTSi, CTRAX3, CQUADX4, CTRAX6, and CQUADX8 elements. However, MAT3 bulk entries are not supported for use with the chocking elements that are being introduced in NX Nastran 11.
  • Element Geometry Checks: For NX Nastran 11, the following changes have been made to the element geometry checks:
    • User-controlled element geometry checks are supported for the new cohesive elements CHEXCZ and CPENTCZ, and the new chocking elements CCHOCK3, CCHOCK4, CCHOCK6, and CCHOCK8.
    • The edge-point-included-angle (EPIA) user-controlled element geometry check is available as a separate check. It is no longer a part of the edge-point-length-ratio (EPLR) user-controlled element geometry check. The EPIA check is valid for the solid elements CHEXA, CPENTA, CPYRAM, and CTETRA, and the cohesive elements CHEXCZ and CPENTCZ.
    • For CQUAD8 and CTRIA6 elements, system cell 635 is available for you to change the maximum allowable angle between normals to corner grids for the EPLR check.

pointer_red Advanced Non-Linear …

  • Support separation distance as output for contact analysis.
  • Support DTEMP card for time modeling time dependent temperature spatial field.
  • Support acceleration component of rotation RFORCE load.
  • Support applied load as an output result.
  • Support output of ply failure and strength ratios for composite shell elements.

pointer_red Topology Optimization

  • A new NX Nastran Topology Optimization product is available for solutions linear static (SOL101) and modal analysis (SOL103). It is independent of SOL 200 and has its own inputs and license requirement. The capability works within a single overall objective, for example, minimizing mass, along with one or a number of constraints, for example, limiting displacements at specific grids.

pointer_red Numerical Performance …

  • Efficient un-symmetric linear solution for friction in SOL 401.
  • Improved iteration strategy and other performance improvements for SOL 401.
  • DMP support for cyclic and axisymmetric harmonic solutions.
  • Improved SOL 111 performance for models with low rank damping.
  • RDMODES can be applied to solve for fluid modes in SOL 103 and 111.
  • Improved performance of dynamic loads (FRLG) module for certain large models.

pointer_red Miscellaneous

  • LP-64 and ILP-64 Executables (Final Release for LP-64 Executable): NX Nastran 11 is the last release for the LP-64 executable, only the ILP-64 executable will be available in NX Nastran 12.
    • Two 64-bit executable types have been provided since the ILP-64 type was first introduced in NX Nastran 4.
    • LP-64 is the original 64-bit executable. You can allocate up to 8 GB of RAM with this executable.
    • ILP-64 is the executable first introduced in NX Nastran 4. Practically speaking, you can allocate as much RAM as your machine supports with this executable.
  • Convert 64-bit XDB File to 32-bit: The CONVERT_TO_XDB_32 utility is now available to convert a binary results database file (XDB) produced by the ILP-64 version of NX Nastran into a binary results database file compatible with that produced by the LP-64 version of NX Nastran. The utility is available in the NX Nastran 11 installation.

Saludos,
Blas.

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FEMAP V11.3.2 (Septiembre 2016)

femap-v1132-portada
Una nueva versión de FEMAP V11.3.2 está disponible para descarga desde SIEMENS GTAC (necesitarás una WEBKEY activa). Selecciona la opción “Carga y Descarga de Archivos” para acceder al SPLM Download Server, y seguidamente vete a “FEMAP > Full Products > Windows (64-bits) > V11.3.2” y descarga la imagen del DVD en formato ZIP. Descomprimir en un directorio temporal e instalar de forma habitual (una vez instalada con éxito la nueva versión se recomienda desinstalar la antigua).

Interfaces Geométricos

La nueva versión de FEMAP V11.3.2 ha sido actualizada para soportar nuevas versiones de los siguientes paquetes CAD 3-D del mercado:

femapv1132-geometry-interfaces

Actualizar Elementos

La orden “Modify > Update Elements > Line Element Orientation” ahora permite actualizar la orientación de los elementos Spring/Damper que no tengan nodos coincidentes usando las opciones Equivalent Vector Orientations” y “Make Perpendicular”. La opción “Equivalent Vector Orientations” funciona cuando la orientación original se especifique usando la opción “CSys”, “Node”, o “From Property”.

Nuevo NX NASTRAN 11.0

El paquete FEMAP with NX Nastran incluye la nueva versión del “solver” de Análisis por Elementos Finitos NX NASTRAN V11.0

OLE/COM API

Se han añadido o actualizado las siguientes funciones en el lenguaje de programación (API) de FEMAP:

  • feFileReadCSVResults Nuevo!!: permite importar ficheros de resultados separados por comas (*.CSV).
  • feFileAttachResults : permite adjuntar ficheros de resultados de ABAQUS (*.ODB), ficheros separados por comas (*.CSV), y ficheros neutros FEMAP Neutral Output (*.FNO).
  • feModifyOrient updated-en: permite especificar un vector de orientación en el sistema de coordenadas especificado en el argumento nNodeOrCSysID usando method = -1. También se documenta method = 5, que permite especificar un sistema de coordenadas de orientación que sólo usan los elementos Spring/Damper y Spring/Damper to Ground.

La nueva versión de FEMAP v11.3.2 también corrige errores detectados en versiones anteriores. Recomendamos a todos los usuarios de forma encarecida instalar la nueva versión lo antes posible. Aquellos usuarios que estén actualizando desde versiones viejas de FEMAP deben pasar directamente a instalar FEMAP V11.3.2, no FEMAp V11.3

FEMAP V11.3.2 es 100% compatible a nivel de licencia y base de datos con las versiones anteriores de FEMAP V11.3 y V11.3.1.
Saludos,
Blas.

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