StressCheck es un producto de software de análisis de elementos finitos desarrollado y respaldado por ESRD, Inc. de St. Louis, Missouri . Es uno de los primeros productos FEA disponibles comercialmente que utiliza la versión p del método de elementos finitos y respalda la verificación y validación en mecánica sólida computacional y los requisitos de la gobernanza de simulación .
Desarrollador (es) | ESRD, Inc. |
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Lanzamiento estable | V11.0 / diciembre de 2020 |
Sistema operativo | Windows 7, 8 y 10 |
Tipo | Ingeniería asistida por ordenador (CAE) de software |
Sitio web | www |
Historia
El desarrollo del software StressCheck comenzó poco después de la fundación en 1989 de ESRD, Inc. por el Dr. Barna Szabó , el Dr. Ivo Babuška y el Sr. Kent Myers . Los directores han realizado investigación y desarrollo relacionados con el análisis de elementos finitos de la versión p durante más de 20 años. Los estrechos vínculos con el Centro de Mecánica Computacional de la Universidad de Washington facilitan la incorporación de los últimos resultados de investigación en StressCheck.
Capacidades
StressCheck es una completa herramienta de análisis de elementos finitos 3D con un pre y postprocesador integrado, un conjunto de módulos de análisis que soportan soluciones avanzadas [ palabra de moda ] en elasticidad y transferencia de calor, y módulos de utilidad que ofrecen funcionalidad para importar modelos CAD y realizar 2D y Mallado automático 3D. [1] A continuación se muestra un resumen abreviado de los módulos de análisis actuales y las capacidades generales.
Preprocesamiento
- Capacidad de modelado totalmente paramétrico , incluido el control de fórmulas o parámetros:
- Acotación geométrica
- Parámetros de mallado
- Propiedades materiales
- Condiciones de contorno (cargas y restricciones)
- Las tracciones se pueden aplicar directamente al modelo para cumplir con los requisitos de elasticidad.
- Capacidad intrínseca para representar cargas de cojinetes sinusoidales
- Soporte para entradas de tensión residual (RS) (tensión residual masiva o tensión residual inducida por mecanizado)
- Soporte para una amplia variedad de condiciones de restricción
- Configuración de la solución [ palabra de moda ]
- Configuración de extracción
- Capacidad de mapeo geométrico (combinado) para una aproximación de orden superior de la geometría [2]
- Esto es fundamental para el análisis detallado de tensiones y el modelado compuesto.
- Capacidad de mallado automático en 2D y 3D
- Mallado avanzado de la capa límite e inserción de grietas para problemas de mecánica de fracturas
- Capacidad de acoplamiento manual en 2D y 3D para una mejor discretización
- Capacidad de discretización H para refinar automáticamente la malla de la mano
- Capacidad global-local , es decir, importar cargas nodales estructurales de un modelo global a un modelo de detalle StressCheck local
- (TLAP T otal L oad A t a P oint) de cojinete y la capacidad de tracción conversos discreta cargas puntuales / momentos en, distribuciones de tensiones lisas estáticamente equivalentes
- Capacidad avanzada de modelado de compuestos laminados
- Soporte para elementos de alta relación de aspecto (200: 1 y mayores) para la representación de capas individuales
- Capacidad de laminación automática para la discretización de una simple malla a una capa por capa o homogeneizada representación
- Capacidad para usar geometría para direcciones laminadas
- Estandarización a través de Handbook Solutions y Toolkit FEA
- Cada instalación de StressCheck contiene una biblioteca de modelos de manuales prediseñados para abarcar una variedad de problemas de ingeniería comúnmente resueltos.
- Los usuarios pueden generar soluciones de manual específicas de la organización [ palabra de moda ] con fines de estandarización.
Funciones del solucionador de elementos finitos
- Elasticidad lineal , incluido el análisis de contacto de múltiples cuerpos de estructuras metálicas y compuestas
- Elasticidad no lineal , incluido el material (es decir, plasticidad ) y las no linealidades geométricas
- Análisis modal / pandeo , incluido el pandeo previo a la tensión
- Transferencia de calor por conducción en estado estacionario , incluidas las condiciones de contorno de radiación y convección
- Capacidad de resolución por lotes de Windows de 64 bits para soluciones [ palabra de moda ] con extraordinarios grados de libertad (DOF)
Postprocesamiento
- Capacidad de verificación inherente para identificar y controlar errores de discretización
- Extraiga cualquier dato de FEA de interés (es decir , tensión , deformación , etc.) e información de convergencia para esos datos en cualquier ubicación del dominio del modelo.
- Postprocesamiento basado en parámetros y fórmulas
- Extracciones mecánicas de fracturas , incluidos factores de intensidad de tensión y cálculo integral J de tasas de liberación de energía separadas (es decir, J1, J2 y J3) con o sin efectos de tensión residual
- Capacidad de extracción capa a capa para materiales compuestos laminados
Interfaz con herramientas externas
- COM API , que permite la capacidad de crear o cargar modelos, resolverlos y extraer datos de la solución [ palabra de moda ] utilizando programas externos como AFGROW , Microsoft Excel , MATLAB y Visual Basic .NET
- Permite el desarrollo de aplicaciones personalizadas
- Los programas de optimización pueden interactuar con la capacidad de modelado paramétrico
- Se pueden escribir scripts de automatización para actualizar y resolver múltiples modelos
Tecnología
StressCheck utiliza la versión p del método de elementos finitos . La utilización de la versión p en el análisis de elementos finitos fue iniciada por el Dr. Barna Szabó durante su mandato en la Universidad de Washington en St. Louis . El método de elementos finitos de la versión p abarca un espacio de polinomios de alto orden por funciones de base sin nodo, elegidas aproximadamente ortogonales para la estabilidad numérica. Dado que no todas las funciones de base interior necesitan estar presentes, el método de elementos finitos de la versión p puede crear un espacio que contenga todos los polinomios hasta un grado dado con muchos menos grados de libertad. [2]
En la práctica, el nombre p-versión significa que la precisión aumenta al aumentar el orden de los polinomios aproximados (por lo tanto, p) en lugar de disminuir el tamaño de la malla, h. Por lo tanto, para verificar la convergencia de la solución [ palabra de moda ] aumentando el número de grados de libertad en un modelo dado, el nivel del polinomio de la función de forma aumenta en lugar de volver a engranar con más elementos, que es el método estándar de la herramienta FEA. En StressCheck, el nivel p máximo se establece en ocho (8).
Solicitud
StressCheck se utiliza en una variedad de industrias, especialmente aeroespacial , y para una variedad de aplicaciones, como la evaluación de la tolerancia al daño de las aeronaves y el análisis de materiales compuestos para los que los elementos de alto orden son particularmente útiles. [3]
Referencias
- ^ "Software profesional StressCheck"
- ^ a b Barna Szabó e Ivo Babuška , análisis de elementos finitos, John Wiley & Sons, Inc., Nueva York, 1991. ISBN 0-471-50273-1
- ^ "Aplicaciones de mecánica avanzada de fracturas utilizando StressCheck y AFGROW"
- Notas
- Barna Szabó e Ivo Babuška , Introducción al análisis de elementos finitos: formulación, verificación y validación, John Wiley & Sons, Inc., Reino Unido, 2011. ISBN 978-0-470-97728-6 . http://www.wiley.com//legacy/wileychi/szabo/
Ver también
- p-FEM
- hp-FEM
- Método del elemento espectral
- Lista de paquetes de software de elementos finitos