NXAdvanced FEM enthält die grundlegenden Modellierungsfunktionen für die automatische undmanuelle Netzgenerierung,Anwendung von Lasten und Randbedingungen und Modellentwicklungund -überprüfung. NXAdvanced FEM enthält Assembly FEM, eine Technologie, die einen verteiltenAnsatz für die Modellierung bietet, um auch mit großen FEM-Baugruppen optimal arbeiten zukönnen. DieVisualisierungswerkzeuge in NX generieren schnell die Ergebnisse und ermöglichen diegleichzeitige Anzeige mehrerer Berechnungsergebnisse. Umfangreiche Nachbearbeitungsfunktionenermöglichen die Überprüfung und den Export von Berechnungsergebnissen in Tabellen und bietenumfangreicheWerkzeuge für die Darstellung und ein besseresVerständnis der Ergebnisse. DieNachbearbeitungs-Tools unterstützen überdies den Export von JT-Daten für die Zusammenarbeit imgesamten Unternehmen mit JT2Go undTeamcenter für dieVisualisierung des Produktlebenszyklus.

NXAdvanced FEM bietet eine nahtlose, transparenteUnterstützung für branchenübliche „Solver“ wieNX Nastran, MSC Nastran,Ansys und Abaqus.Wenn beispielsweise ein Netz oder eine Lösungmit NXAdvanced FEM erstellt wird, kann diegewünschte „Solver“-Umgebung undBerechnungsart angegeben werden. DieSoftware präsentiert dann sämtlicheNetzinformationen, Randbedingungen undLösungsoptionen mit der Terminologiebeziehungsweise „Sprache“ dieses „Solvers“ und derentsprechenden Berechnungsart. Zudem werden dieModelle direkt in NXAdvanced FEM berechnet und dieErgebnisse dargestellt, ohne dass die „Solver“-Datei exportiert oderErgebnisse importiert werden müssen.

• NXAdvanced FEM weist Datenstrukturen wie die von Simulations- (.sim)- und FEM-Dateien(.fem) auf, mit denen die Entwicklung von FE-Modellen in einer verteilten Arbeitsumgebungunterstützt wird. Mithilfe dieser Datenstrukturen können Berechnungsingenieure FE-Dateneinfach untereinander austauschen, um unterschiedliche Berechnungen durchzuführen.

• Das NX-Datenmodell ist darauf ausgelegt, große Datenmengen schnell zu verarbeiten. EineDuplizierung von Daten wird vermieden und die Daten werden dort gespeichert, wo siehingehören: mit dem Netz oder den Elementen.

• NX strukturiert Ihr Modell automatisch logisch. Netze werden in Netz-Speicherpools erfasst unddie einzelnen Netze können zu Gruppen zusammengefasst werden. Die Anzeige dieser Elementekann problemlos über den Navigator verwaltet werden.

NXAdvanced Simulation

NX

www.siemens.com/plmSiemens PLM Software

Datenblatt

VorteileSchnellere Modellentwicklung durchintegrierteWerkzeuge für dieErstellung, Bearbeitung undAbstraktion von 3D-Geometrie

Einfache Konstruktionsänderungenmit SynchronousTechnology fürfrühzeitigeAnalysen der jeweiligenAuswirkungen

Engere Zusammenarbeit zwischenBerechnungsingenieur undKonstrukteur aufgrund derAssoziativität der Geometrie

•Weitergabe vonKonstruktionsänderungen undErfahrungen

• SchnelleAktualisierung des FE-Modells bei Änderung derKonstruktionsgeometrie(n)

Verwaltung undAustausch vonCAE-Daten mit Unterstützung fürNX Manager- undTeamcenter®-Software für sämtliche erstelltenFE-Daten

Weniger Modellierungsfehlerund Zeitaufwand für dieModellentwicklung durchBereitstellung einer vertrautenUmgebung – NX-Umgebungensind auf den jeweiligen Solverabgestimmt.

Schnellere Modellentwicklung durcheine vollständige Palette anTools fürdie Erstellung von FE-Modelleneinschließlich vordefinierterRandbedingungen und automatischeKopplung von FE-Modellen

ZusammenfassungNX™ Advanced Simulation kombiniert die leistungsstarken Funktionen von dem integrierten „NX Nastran Solver“ mit NX AdvancedFEM“. Exklusive FEM-Werkzeuge stehen für die Modellgenerierung und Ergebnisauswertung für die Multi-CAD-MKS-FEM-AnalysenzurVerfügung. Umfassende Funktionen zur Geometrieerstellung, -idealisierung und -abstraktion ermöglichen die schnelle Entwicklungkomplexer mathematischer 3D-Modelle, die Konstruktionsentscheidungen auf Basis von Erkenntnissen über das tatsächliche Produktermöglichen. Durch die sehr enge Integration mit NX Nastran und anderen branchenüblichen „Solvern“ wie Abaqus,Ansys, MSCNastran und LS-Dyna bietet NX Advanced Simulation darüber hinaus eine Umgebung für die „Multiphysiksimulation“.

Datenblatt NX

• NX bietet einen verteilten Modellansatz für die Analyse von Baugruppen. Dabei enthält dasBaugruppen-FEM-Modell nicht die FEM-Modelle der einzelnen Komponenten, sondernVerweise aufdiese Modelle. Baugruppen-FEM-Modelle enthalten für FEM-Modelle aus mehreren KomponentenDaten über das Auftreten und die Position sowie dieVerbindungselemente, über die die FEM-Modelle der Komponenten in das System integriert werden. Das Baugruppen-FEM-Modell kannzudemÄnderungen amWerkstoff oder den physikalischen Eigenschaften der FEM-Netze derKomponenten vorschreiben.

• NXAdvanced FEM bietet technologisch führende Netzgenerierungsfunktionen. Die Software istdarauf ausgelegt, ein äußerst exaktes Netz mit möglichst geringer Elementanzahl und hoher Qualitätzu generieren. NXAdvanced FEM unterstützt ein vollständiges Spektrum an Elementtypen (0D, 1D,2D und 3D). NXAdvanced FEM bietet Berechnungsingenieuren auch die Kontrolle über bestimmteVernetzungstoleranzen, die beispielsweise steuern, wie die Software komplexe Geometrien wieVerrundungen vernetzt.

• NXAdvanced FEM enthält mehrere Geometrieabstraktions-Werkzeuge, mit denenBerechnungsingenieure die CAD-Geometrie auf die Anforderungen ihrer Berechnung abstimmenkönnen. So können sie mit diesen Tools die Gesamtqualität ihres Netzes verbessern, indem sieproblematische Geometrien wie kleine Kanten oder Geometriesplitter entfernen können.

• NXAdvanced FEM unterstützt zudem die neuen Lösungen NXThermal, NX Flow und NX SpaceThermal.• NXThermal ist ein vollständig integrierter finiter Differenzen-„Solver“. Mit ihm können in derThermodynamikWärmeströmungen undTemperaturen in Systemen bestimmt werden, diethermischen Belastungen ausgesetzt sind.

• NX Flow ist ein „Solver“ für numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics,CFD). Mit ihm können Ingenieure Berechnungen für nicht komprimierbare Flüssigkeiten imFließgleichgewicht durchführen und Strömungsgeschwindigkeiten und Druckgradienten für dieBewegung von Flüssigkeiten in einem System bestimmen.

Bei gemeinsamem Einsatz kann mit NXThermal und NX Flow eine vollständig gekoppelte BehandlungkonvektiverWärmeübertragung erzielt werden, was eine wirklichkeitsgetreue SimulationkorrespondierenderWärmeübertragungsprobleme ermöglicht.

FE-Modellierungs-ToolsAbrufen undVerwenden von GeometrieÜber integrierte, auf Standards gestützte Schnittstellen oder optionale direkte CAD-Schnittstellen fürCatia und Pro/Engineer kann auf Gittermodelle, Oberflächen undVolumenkörper aus anderen CAD-Systemen zugegriffen werden. Ein vollständiger Satz an Geometrieerstellungs- und -bearbeitungstoolswird bereitgestellt, um direkt mit nativer und fremder Geometrie zu arbeiten. Konstruktionsgeometriemuss häufig überarbeitet werden, um ein effektives Modell zu erhalten. Gegebenenfalls müssen Detailsunterdrückt oder entfernt beziehungsweise zusätzliche Geometrie eingeführt werden, um dieNetzdichte zu steuern. Zudem können für dieVernetzung Flächen erforderlich sein, die in derGeometrie nicht vorhanden sind. NXAdvanced FEM basiert auf Synchronous Technology, die esBenutzern ermöglicht, Geometrien zu ändern, indem sie die einzelnen Flächen oder Features wieBefestigungsdorne oder Rippen einfach verschieben oder löschen. Synchronous Technology bietetBerechnungsingenieuren die Möglichkeit, einfache Änderungen an der idealisierten Geometrievorzunehmen, um mögliche Szenarien durchzuspielen und Konstruktions-Berechnungs-Iterationen zubeschleunigen. Darüber hinaus arbeitet diese Technologie mit systeminterner und importierterGeometrie, mit und ohne Historie.

NXAdvanced FEM bietet umfassende Modellbearbeitungsfunktionen wie:• Interaktive Unterdrückung von Funktionsmerkmalen („Features“), die im NX-Modell definiert sind• Durchführung von Sensitivitätsanalysen mit Konstruktionsparametern, die im CAD-Modellmodelliert sind

• Automatisches Entfernen vonVerrundungen und Bohrungen mit dem Idealisierungsbefehlssatz fürnative und systemfremde Geometrien

• Hinzufügen, Bearbeiten und Löschen von Elementen (Blechteil,Volumenkörper)

Vorteile (Fortsetzung)

Weniger Nacharbeiten durchÜberprüfung der FE-Modelle vordem Berechnungslauf mit vielenhilfreichen grafischen undmathematischenTools, die dasModell auf Korrektheit überprüfen

Schnelle und einfacheAnzeigeundAuswertung derBerechnungsergebnisseüber dynamischeVisualisierungswerkzeuge

Neue Einblicke in dieProduktleistung durch umfassendeNachbearbeitungs-Werkzeuge fürdie Fortsetzung der iterativenBerechnungsphasen oder zumExport und Import vonInformationen

Erfassung und Bereitstellung von„Best-Practices“ in CAE durchIntegration mit Simulation ProcessStudio

FunktionenEinzigartige und leistungsstarkeNX-Werkzeuge für dieGeometriebearbeitung,Approximierung undNetzgenerierung

•Vollständig assoziative CAD-Modellierungs-Werkzeuge für die„Feature“-Unterdrückung undIdealisierung

•Automatische CAE-Abstraktions-Werkzeuge, basierend auf dergewünschten Elementgröße,mitdenen die Geometrie für einehochwertige Netzgenerierung mitwenig manuellen Eingriffen weiterverfeinert werden kann

CAD-Softwareschnittstelle fürParasolid®-, JT-, STEP- und IGES-Datenformate und weitereDatenformate

Intuitive Oberfläche mit demSimulationsnavigator für deneinfachen und schnellen Zugriffauf das FE-Modell mit denRandbedingungen und denErgebnissen

Vollständige Unterstützung vonisotropen, anisotropen, orthotropenund hyperelastischenMaterialdefinitionen

Funktionen (Fortsetzung)Materialkatalog mit 60

Datenblatt NX

• Ermittlung der Mittelflächen von dünnwandigen Bauteilen direkt vomVolumenkörper. DieOberflächendicke wird aus demVolumenkörper in die 2D-Darstellung übertragen.

• Leistungsfähige Befehle zur Untergliederung undTeilung von Körpern• Automatische Unterstützung der Beziehungen zwischen dem CAD-Modell des Bauteils und demFE-Modell in NX Manager undTeamcenter

CAD-Approximierung für die FE-VernetzungDie CAD-Topologie enthält Details, die derBerechnungsingenieur nicht benötigt. Beischmalen Flächen, detailgenauen Prägungen(z. B. „Made in Germany“), kleinenAusrundungsradien und Bohrungen könntees sich um Details handeln, die denBerechnungsingenieur unter Umständennicht interessieren. Für dieVorbereitung desModells stehen mehrereWerkzeuge für dieAbstraktion und Idealisierung derGeometrie zurVerfügung.

Um Konstruktionselemente wie BohrungenundVerrundungen zu entfernen und zu unterdrücken, werden Idealisierungsbefehle bereitgestellt. DieseBefehle können auf in NX erstellte oder NX-fremde 3D-CAD-Geometrie angewendet werden. Mitdiesen leistungsstarkenWerkzeugen kann der Benutzer die Konstruktionsgeometrie ändern, ohneEigentümer der Originalgeometrie zu sein.

Abstraktionsbefehle werden in FEM eingesetzt, um Konstruktionselemente wie schmale Flächen, kleineKanten und Engstellen zu entfernen. Die eigentlichen Konstruktionsmerkmale werden dabei nichtentfernt, sondern es werden jene Geometrieelemente entfernt, die negative Auswirkungen auf dieGesamtqualität des Netzes haben können. Mit diesem Befehlssatz kann der Berechnungsingenieur dieGeometrie so fein vernetzen, dass der Konstruktionszweck für die jeweilige FE-Berechnungausreichend genau wiedergegeben wird.

Die Abstraktionstechnologie in NX unterstützt Non-Manifold-Geometrie, das heißt, mehr als zweiFlächen können sich eine Kante und mehr als ein Körper können sich eine Fläche teilen. Die echteUnterstützung von Non-Manifold-Geometrie gewährleistet eine robusteVernetzung der angrenzendenGeometrien und schafftVernetzungsbeschränkungen ab, mit denen man in der Regel in Manifold-Umgebungen konfrontiert ist.

Entscheidend ist, dass zwischen Originaler und Idealisierter Geometrie gewählt werden kann, so dass sich dieCAE-gesteuerten Änderungen wie Idealisierung und Abstraktion nicht auf die Originalgeometrie auswirken undvollständig assoziiert sind.

NetzgenerierungLeistungsstarke Abstraktions- undVernetzungstechnologie ermöglicht dem Benutzer die freieVernetzung von 2D- und 3D-Volumenkörpern oder -Blechteilen oder 1D-Elementen, -Kurven oder -Kanten. Für dieVerbindung der Netze steht ein Set aus vielseitigen Tools zurVerfügung, die einfachanzuwendende, geometriegestützteVerfahren bereitstellen: Punkt-zu-Punkt, Kante-zu-Kante, Punkt-zu-Kante, Punkt-zu-Fläche, Kante-zu-Fläche und Fläche-zu-Fläche. Die über geometriegestützteVerfahrenerstellten Elemente werden automatisch neu erstellt, wenn die übergeordneten Komponenten neuvernetzt werden. Zudem können über die leistungsfähigen Auswahlverfahren von NX Simulation FE-gestützteVerbindungen (d. h. Knoten-zu-Knoten) mühelos hergestellt werden.

Zu den freienVernetzungsfunktionen zählen:• AutomatischeVernetzung von Oberflächen undVolumenkörpern ohne topologische Einschränkungen• 3DTetraheder• 3D-Hexaeder Netz

vordefinierten Materialien

BreiteAuswahl zur Definition vonwesentlichen und natürlichenRandbedingungen für einfache undhoch komplexe Berechnungen.

Unterstützung für NX Nastran-Desktop und NX NastranEnterprise

Unterstützung für zusätzliche CAE-Anwendungen aus dem BereichStrömungsberechnung,Temperaturanalysen, erweiterteLebensdaueranalysen undKonstruktionsoptimierung

Unterstützung für eineVielzahl anexternen „Solvern“ vonDrittanbietern über eineeinzigartige Umgebungsauswahl, dieauf PLM XML basiert und dieAnpassung der Benutzeroberflächean den gewählten „Solver“ für dieElementdefinition über ein Setupermöglicht

IntegrierteKonstruktionsparameter-Optimierung

Integrierte grundlegendeLebensdaueranalysen

Datenblatt NX

• 2D-Netz• 2D-geregeltes StrukturNetz („Mapped Mesh“) mit2D „freierVernetzung“

• Extrusionsvernetzung• 2D-Vernetzungsrand• Abhängiger 2D-Rand• Netze ausschließlich mit vierseitigen Elementen

• 1D-Vernetzung• Balken• Starrkörper• Feder• Kontaktelemente• Dämpfer

• Übergangsvernetzung von fein zu grob für freie 2D- und 3D-Vernetzung• NX unterstützt pyramidenförmige Elemente, die für einen gleichmäßigen Übergang von sechs- aufvierflächige Netze erforderlich sind.

• Benutzergesteuerte, automatische Abstraktion während derVernetzung• Oberflächenvernetzung mit linearen und parabolischenVierecken, Dreiecken oder vierseitigen,dominanten Elementen, die Dreiecke in ein viereckiges Netz einsetzen, um Elementverzerrungenautomatisch zu verringern

• Volumenkörpervernetzung mit linearen, parabolischen, tetrahedrischen Elementen• Definition der zulässigenVerzerrung für tetrahedrische Elemente vor derVernetzung• Lokale Elementsteuerung für präzise Netzgenerierungen• Anzahl an Elementen an der Kante• Sehnentoleranz• Geometrische Abstufung

• Geometriegestützte Definition und Generierung von knotengewichteten Massen (Punktmassen),steifen Stäben, Feder-, Kontakt- und Dämpferelementen

• Zuordnung von Netzgenerierungseinstellungen zu geometrischen Eigenschaften (Aktualisierung beiÄnderung der Konstruktionsgeometrie)

ElementbibliothekZur schnellen und effizienten Durchführung unterschiedlichster Berechnungen und Modellierung stehteine vollständige Bibliothek an finiten Elementen zurVerfügung. Über 125 Standardelementtypeneinschließlich linearer und parabolischer Formen von Schalen undVolumenkörpern,achsensymmetrischen Schalen undVolumenkörpern, Balken, Stäben, Federn, Dämpfern, Massen, steifenVerbindungen und Kontakt sind verfügbar. Skalare und andere Spezialelemente haben eindeutigegrafische Symbole. P-Elemente (tetrahedrischeVolumenkörper) sind für die lineare Statik verfügbar.

Balkenquerschnitt-EigenschaftenBalkenquerschnitt-Eigenschaften können aus einem Standardsatz an Querschnitten oder direkt aus derCAD-Geometrie definiert werden, was die Generierung der jeweiligen Daten für die Balkendefinitionerheblich vereinfacht.

Lasten und RandbedingungenNXAdvanced FEM bietet umfassende Funktionenzur Definition von Last- und Randbedingungen, umdie Betriebsumgebungen korrekt zu simulieren:• Lasten können mithilfe von Geometrie definiertwerden und einer Geometrie zugewiesen werden.Die Erstellung einer Last gewährleistet, dass beider automatischenVernetzung an diesem Punktein Knoten gesetzt wird.• Netzpunkt• Fläche• Kante• Kurve

• Einspannungsbedingungen können mithilfe vonGeometrie definiert und einer Geometriezugewiesen werden.• Netzpunkt• Fläche• Kante• Kurve

• Unterstützung von Definitionen fürKontaktflächen• Klebekontakt zwischen Flächen• Automatische Flächenpaarung• Kopplung• Automatische Kopplung der Freiheitsgrade• Manuelle Kopplung der Freiheitsgrade

• Zwangs- und Einspannungsbedingungen einschließlich Knotenverformungen• Statische Lasten• Knotenkräfte und -temperaturen• Druck an den Elementflächen und -rändern• Beschleunigung (Schwerkraft,Translation, Rotation)• Umgebungs- und Referenztemperaturen

• Wärmeübertragung• Wärmequellen in den Knoten und alsVerteilung• Strömung, Konvektion und Strahlung an den Flächen und Rändern

• Alle Lasten und Einspannungsbedingungen werden durch eindeutige grafische Symbolewiedergegeben.

• Die Assoziativität geometriebezogener Lasten und Einspannungsbedingungen wird auch beiÄnderungen in der Konstruktionsgeometrie beibehalten.

• Definition von zeitlich veränderlichen Last- und Randbedingungen zur korrekten Simulationnichtlinearer Lastbedingungen

• NX stellt ein leistungsfähiges „Feld“-Dienstprogramm bereit, mit dem Lasten nach Ausdrücken,Bereichen oder Tabelleneingaben definiert werden können. Räumlich veränderliche Lasten könnenschnell und einfach über einen Ausdruck oder den Import einer ASCII-Datei definiert werden.Dasselbe gilt für zeit-, frequenz- und temperaturabhängige Lasten.

VollständigeWerkzeuge zur ModellüberprüfungDie Berechnung fehlerbehafteter Modelle kann zeit- und kostenaufwändig sein. Fehler werden häufigauch nach der Berechnung nicht erkannt. NXAdvanced FEM stellt einen vollständigen Satz angrafischen und mathematischenWerkzeugen bereit, mit denen überprüft werden kann, ob ein Modellvollständig und richtig ist, bevor es gelöst wird:• Überprüfung auf doppelte Knoten und Elemente• Überprüfung von freien Elementkanten und Elementflächen

Datenblatt NX

• In der Schrumpfelementdarstellung kann unter anderem sichergestellt werden, dass die Elementerichtig angeordnet sind.

• Durch die Überprüfung der Elementformen (Verzerrung,Verzug etc.) kann sichergestellt werden,dass die Elemente keine Grenzen überschreiten und präzise Ergebnisse liefern.

• In der Elementstärkendarstellung kann die Schalenstärke überprüft werden.

Beste BerechnungsergebnisseDamit Berechnungen Auswirkungen auf Konstruktionsentscheidungen haben, müssen die Ergebnisse ineiner verständlichen Form präsentiert werden. NXAdvanced FEM bietet umfassende Grafik- undBearbeitungsfunktionen, die sich auf kritische Daten konzentrieren und die Daten zur Überprüfung undUmsetzung darstellen. Es wurde eine vollständige und flexible Methodologie entwickelt, damit derBenutzer vor, während und nach der Entwicklung von FEM-Berechnungen Handlungsspielraum hat.

NXAdvanced FEM bietet Möglichkeiten zum:Erstellen:• Animierte, abgestufte und geglättete Ansichten• Schnittebenen-, Konturen-, Element- und Pfeilansichten• Vorlagen für Ansichtsoptionen zur wiederholtenVerwendung• Elementgruppenerstellung über Suchkriterien wie beispielsweise die höchsten 30 SpannungswerteSteuern:• Darstellungsweise für Daten (z. B.Verwendung von gemittelten oder ungemittelten Daten fürDatenkomponenten und Koordinatensysteme)

• Text, Überschriften und FarbenAnzeigen:• Mehrere Ergebnisse gleichzeitig• Ergebnisse in mehreren Ansichtsfenstern• Deformierte Geometrie• Für Strömungsergebnisse könnenStromlinien, Bänder und Blasen angezeigtund animiert werden.

• Die Anzeige kann auf bestimmteElementgruppen verkleinert werden.

Einfügen:• Anmerkungen zu 3D-Probeergebnissen• Textanmerkungen in 3D und 2DExportieren:• Für Berichte geeignete Druck- undPlottanzeigen• JT• PNG• JPEG• GIF• TIFF• BMP• GIF animiert

• Einzelne und mehrere Ergebnisgruppen in Tabellen oder direkt in Excel (nurWindows) zur weiterenBearbeitung

Datenblatt NX

Datenblatt NX

Erstellen von Berichten• Erstellung von benutzerdefinierten Berichten in HTML für Modelldaten und zur Untersuchung derErgebnisse

Importieren:• Nastran OP2• Abaqus FIL• Ansys RST• I-deas UNV und BUN

Optionale LösungsumgebungDie Benutzeroberfläche von NXAdvanced FEM wird über die vom Benutzergewählte Umgebung oder Sprache gesteuert. Die Umgebung wird an dieSprache des gewählten „Solvers“ angepasst. Die für den „Solver“ verfügbareElement- und Lastterminologie sowie die für die entsprechenden weiterenFE-Modelle wichtigen Eigenschaften werden über die „Solver“-Sprachegesteuert.

Dem Benutzer stehen sämtliche Umgebungen zurVerfügung. Der Import undExport von FEA-Daten wird jedoch über ein optionales Zusatz-Modul für „Solver“wie Abaqus,Ansys, Nastran. LS-Dyna usw. gesteuert. Über den Nastran SolutionMonitor kann der Anwender den Solver-Jobstatus überwachen und Fehler in derLösung verfolgen.

Folgende Umgebungen werden derzeit von NXAdvanced FEM unterstützt:

Solver Berechnungsart Lösungsart

Nastran Statisch Linear-statisch (SOL 101) mit KontaktflächenEigenfrequenzanalyse (SOL103)

Anregungsanalyse (SOL 103)

Beulen (SOL 105)

Nichtlineare Analysen (SOL 106)

Direkte Frequenzübertragung (SOL 108)

Direktes Einschwingverhalten (SOL 109)

Modale Frequenzübertragung (SOL 111)

Modales Einschwingverhalten (SOL 112)

Erweiterte nichtlineare Analysen (SOL 601)

Höhere nichtlineare explizite Analysen(SOL 701)

Lineare und erweiterte nichtlineareAnregungsanalysen (SOL 129)

Thermisch Wärmeübertragung (SOL 153)

Achsensymmetrischstatisch Linear-statisch (SOL 101)

Nichtlineare Analysen (SOL 106)

Achsensymmetrisch-thermisch Wärmeübertragung (SOL 153)

Datenblatt NX

FeaturesLeistungsstarkeBerechnungsfunktionen

Vollständige Elementbibliothekmit Punktschweißnähten

Umfassendes Spektrum anMaterialmodellen

Mühelose Kombination undErgänzung von Lastfällen

Breite Palette an Eigen-Solvern

Designempfindlichkeitsanalyse fürdie Evaluierung vonDesignänderungen

Effiziente Solver

UmfassendeWärmeanalysefunktionen

Allgemeine nichtlineareBerechnungsfunktionen für großeVerformungen und nichtlinearesMaterialverhalten

Flächenkontakt für linear-statischeLösungen

Klebeverbindungen fürungleichartige Netze

Solver Berechnungsart Lösungsart

Abaqus Statisch Allgemeine Berechnung

Thermisch Wärmeübertragung

Achsensymmetrisch statisch Allgemeine Berechnung

Achsensymmetrisch-thermisch Wärmeübertragung

Ansys Statisch Linear-statischModalBeulenNichtlinear-statisch

Thermisch Thermisch

Achsensymmetrisch statisch Linear-statischNichtlinear-statisch

Achsensymmetrisch-thermisch Thermisch

NXThermal und Thermisch Finite Differenzen, thermalNXAdvancedThermal (basierend auf TMG)

NX Flow Flüssigkeitsströmung Numerische Strömungsmechanik für nichtkomprimierbare Flüssigkeiten (CFD)

Gekoppelte Thermo-/Strömungsdynamik Gekoppelt

NXAdvanced Flow Flüssigkeitsströmung Numerische Strömungsmechanik fürkomprimierbare Medien

NX Nastran – DesktopDas Advanced-Simulations-Paket enthält eine Lizenz für NX Nastran – Basic Desktop-Solver mit einerintegrierten Desktop-Lizenz für den NX Nastran-Konverter. Das NX Nastran – Desktop Advanced-Paket und/oder einzelne Module für NX Nastran aus der nachstehenden Liste können einemArbeitsplatz von NXAdvanced Simulation hinzugefügt werden.

NX Nastran – Basic bietet Zugriff auf eine umfassende Bibliothek von Finite-Elementen-Typen undMaterialmodellen, eine stabile Bearbeitung der Lastfälle sowie mehrere effiziente Lösungssequenzen fürlineare Statik, Knicken und Normalschwingungsanalysen für beliebig große Modelle. DieWärmeübertragungsfunktion stellt Lösungen für stationäre und nicht statische thermischeBerechnungen und Konstruktionsprobleme bereit. Eine allgemeine nichtlineare Berechnungsfunktionermöglicht die Berücksichtigung starkerVerformungen und nichtlinearen Materialverhaltens in einerLösung.

Advanced- SeparatBerechnungsmerkmale und -funktionen von NX Nastran Basis-Paket Paket* erhältlich

Basis-Analysefunktionen

Lineare Statik •Modalanalyse •Beulen und Knicken •Wärmeübertragungsanalyse (stationär und nichtstationär) •Implizite nichtlineare Basisberechnung •Punktschweißanalyse •

Datenblatt NX

Advanced- SeparatBerechnungsmerkmale und -funktionen von NX Nastran Basis-Paket Paket* erhältlich

Höhere Berechnungsfunktionen*

Distributed Memory Parallel (DMP)** • •Modul für dynamische Reaktionsberechnung • •Modul für höhere nichtlineare Berechnung •Modul für die Superelementanalysen • •Direkte Matrixabstraktionsprogrammierung (DMAP) • •Konstruktions-Optimierungsmodul •Aeroelastizitäts-Berechnungsmodul • •Erweitertes Aeroelastizitätsmodul •Rotordynamik •

* Das „Basis-Paket“ istVoraussetzung für alle Add-On-Erweiterungsmodule des „Advanced-Pakets“. Das Advanced-Paket ist für die in Femap® integrierte Desktop-Version nicht verfügbar. Die einzelnen erweitertenBerechnungsmodule können jedoch als Add-Ons für Femap und NX Nastran Basic getrennt erworben werden.

** DMP ist nicht für Desktop-Versionen erhältlich.

LösungsprozesseNXAdvanced FEM unterstützt auch die Definition von Lösungsprozessen, also mehrstufige Lösungen,die mit jedem der unterstützten „Solver“ funktionieren. Folgende Prozesse werden in Advanced FEMunterstützt: adaptiveVerbesserung, Lebensdauer und Optimierung.

Adaptive LösungBei der adaptiven Berechnung handelt es sich um eine linear-statische Lösungsmethode, die für alleunterstützten „Solver“ verfügbar ist und eine „Solver“-unabhängige, h-adaptive Berechnungsmethodeeinsetzt, die während der Iterationsschritte eine automatische Netzverfeinerung durchführt. DasHauptziel der adaptiven Berechnung ist die Automatisierung langwieriger und wiederkehrenderBerechnungen mit unterschiedlichen Netzdichten. Die Netzverfeinerung wird durch Fehlerschätzungenbestimmt, die auf Sprüngen in der Elementspannung beruhen. Basierend auf diesen Fehlerschätzungenwerden kritische Regionen im Modell ermittelt, für die anschließend eine Netzverfeinerungdurchgeführt wird.

Nach der Ermittlung der kritischen Regionen wird die lokaleVerfeinerung intern implementiert. Für dieSchätzung der neuen Größe wird ein Element-Dimensionierungsschema angewendet. Zudem wird dieElementqualität an Übergangsbereichen geprüft, um fälschlicherweise angenommene Fehlerstellen zueliminieren, die später Auswirkungen auf denVerfeinerungsprozess haben könnten.

Die Adaptive Berechnung wird für sämtliche 2D- und 3D-Dreieckselemente unterstützt. Hexagonale,keilförmige und pyramidenförmige Elemente werden nicht unterstützt. Bei der adaptiven Lösungwerden bei derVerfeinerung der vorhandenen Netzelemente zusammengehörigeVorlagenmusterverschoben. Elementknoten, die verfeinert werden müssen, werden von der Software ermittelt undentsprechend geändert.

Datenblatt NX

LebensdauerDie Lebensdauerberechnung ist ein Tool, das die Dauerfestigkeit beziehungsweise Betriebsfestigkeiteiner Konstruktion unter unterschiedlichen einfachen oder komplexen Lastbedingungen bewertet, dieauchals Schwingspiele bezeichnet werden. NXAdvanced FEM unterstützt die Erstellung einer Lösung fürLebensdaueranalysen. Die Ergebnisse der Ermüdungsberechnung werden als Konturplots dargestellt, diewiedergeben, wie oft das Bauteil der zyklischen Belastung (Anzahl an Schwingspielen) unterzogenwerden kann, bevor es bricht.

Die Ermüdungsberechnung setzt das kumulative Schadensverfahren ein, um die Grenzlastspielzahl ausdem Spannungs- oder Dehnungsverlauf zu ermitteln. Die Schätzung beruht darauf, Daten auf eineSpitzen- undTalsequenz zu reduzieren, die Schwingspiele zu zählen und die Grenzlastspielzahl zuberechnen. Eine Bibliothek mit Standard-Materialermüdungseigenschaften wird bereitgestellt.

OptimierungOptimierung ist einVerfahren, das den Berechnungsingenieur dabei unterstützt, die beste Lösungfür ein vorgegebenes Konstruktionsziel zu ermitteln. In NXAdvanced FEM kann der Benutzer einOptimierungs-Lösungsverfahren erstellen. So kann er beispielsweise ein Ziel wie die Masse einesTeils oder einer Komponente, eine Bedingung wie die maximal zulässigeVon-Mises-Spannung und dieKonstruktionsparameter definieren, die variiert werden sollen. Das Optimierungslösungsverfahren wirdauf der Basis der Konstruktionskriterien ausgeführt, während die Konstruktionsparameter variiertwerden. So kann der Konstruktionsingenieur ermitteln, ob eine bessere Konstruktion als dieOriginalversion möglich ist.

ProduktverfügbarkeitNXAdvanced FEM ist ein Kernpaket aus der „Suite“ der Add-On-Anwendungen von NXAdvancedSimulation aus der Siemens Lifecycle Simulation-Architektur. Es istVoraussetzung für alleLösungsanwendungen aus der NXAdvanced Simulation-Suite wie NX Nastran Desktop, NX Flow,NXThermal, NX Electronic Systems Cooling, NX Space SystemsThermal, NX Response Simulation,NX Laminate Composites und die Solver-Schnittstellen für Nastran,Ansys und Abaqus.

NXAdvanced FEM ist für 32- und 64-Bit-Windows- und 64-Bit-Linux-Systeme verfügbar.

KontaktSiemens PLM SoftwareDeutschland 49 221 20802-0Österreich 43 732 37755-0Schweiz 41 44 75572-72www.siemens.com/plm

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