Simcenter Nastran 機能

Simcenter Nastran は、基本製品「Basic Bundle」と 7つのアドオン（解析機能の追加・拡張製品）で構成されています。

基本製品 Simcenter Nastran [Basic Bundle] の機能

Simcenter Nastran [Basic Bundle] には、次の機能が含まれます。

線形静解析	静的荷重（時間変化しない一定の荷重）のもとで、弾性領域における変形、応力、ひずみ、反力を計算します。 慣性リリーフ、面-面接触の考慮が可能です。
固有値解析	構造物が持つ、振動的な特性（固有振動数とモード形状）を計算します。 微分剛性（応力による固有値の変化）の考慮が可能です。
座屈解析	座屈係数と座屈モードを計算します。 線形座屈解析では、分岐座屈のみ取り扱えます。 非線形座屈解析では、飛び移り座屈、屈服座屈を取り扱えます。 [注] 非線形座屈解析は、非線形静解析の座屈オプションを使用
定常熱伝導解析	物体内部の温度分布や熱流束を計算します。 熱環境条件には、温度、発熱、熱流束、輻射、対流（自然対流・強制対流）の考慮が可能です。
ベーシック非線形静解析	静的荷重での変形、応力、ひずみ、反力を計算します。 幾何学的非線形性（大変形）、材料非線形性を考慮できます。 サブケースを用いた除荷・再載荷解析、スライドライン要素・ギャップ要素による接触解析も可能です。
ベーシック非線形過渡解析	動的荷重（時間変化する荷重）での変形、応力、ひずみ、反力を計算します。 モデルの慣性を考慮します。
SMP	共有メモリ並列処理（1台のPCで並列処理）の機能。 並列処理は、マトリクスの演算やベクトルの処理が対象です。 [SMP：Sheared Memory Parallel]
線形接触	線形静解析だけで使用できる「面-面接触」の機能。 摩擦の考慮も可能です。
固着（接着）	不整合メッシュを結合する機能。
ボルト予荷重	ボルトに初期張力を作用させる機能。

アドオン製品と機能

Simcenter Nastran [Basic Bundle] に解析機能を追加・拡張する、アドオン製品です。

• Advanced Bundle（動的応答解析、空力弾性、スーパーエレメント、DMP、DMAP）
• Dynamic Response（動的応答解析）
• Multi Step Nonlinear（マルチステップ非線形解析）
• Design Optimization（設計最適化）
• Topology Optimization（トポロジー最適化）
• Rotor Dynamics（ローターダイナミクス解析）
• Advanced Acoustics  （アドバンスト音響）

>> 販売を終了したアドオンについて

■ Advanced Bundle

Advanced Bundle は、次の5つのアドオンをバンドルした製品です。
なお、Dynamic Response を除く4つのアドオンは、本アドオンでのみ追加可能です。

• Dynamic Response
• Aeroelasticity　※1
• Super Elements　※1
• DMP（Distributed Memory Parallel） ※1
• DMAP（Direct Matrix Abstraction Programming） ※1

　　※1：Advanced Bundle のみで追加可能な機能

● Dynamic Response ： 動的応答解析

Dynaic Response は、時間や周波数で変化する加振に対する動的応答解析の機能を追加します。
動的応答解析は、エンジン、製造装置、電装品、輸送機器などに必須の機能です。

線形過渡解析	時間変化する加振を受ける構造物の動的応答を時系列で計算します。 減衰を考慮できます。
周波数応答解析	定常的な正弦波加振を受ける構造物の応答を各周波数に対して計算します。
応答スペクトル解析	過渡解析の結果から、応答スペクトルを計算します。
スペクトル応答解析	応答スペクトル関数で定義される加振（変位, 速度, 加速度）に対する構造物のピーク応答を計算します。 ピーク応答は、モード組み合わせ法を使用して計算します。
ランダム応答解析	ランダム加振に対する構造物のパワースペクトル密度(PSD)、実行値(RMS)を計算します。 ランダム加振には、節点荷重のPSD関数、強制運動（変位, 速度, 加速度）のPSD関数、分散荷重が設定できます。
複素固有値解析	減衰（粘性減衰、構造減衰）を考慮した固有値解析を実行します。
音響解析	流体が充満した容器内で、構造物がどのように振動するかを計算します。

● Aeroelasticity ： 空力弾性解析

空力弾性解析

気流中の構造物の静的／動的な特性を計算します。 ＜機能＞ ・安定性導関数の計算 ・静的空力弾性の発散解析 ・フラッター解析 ・空力弾性の動的応答解析 （モーダル周波数,モーダル過渡応答,ランダム応答） ・空力弾性応答における設計感度解析･最適化

● SuperElements ： スーパーエレメント

スーパーエレメントとは、詳細な構造物全体モデル または 構造物の部分モデルを、挙動・精度を保ったまま小規模なモデルに縮退（スーパーエレメント化 ※1）することです。

SuperElements は、「スーパーエレメントを結合したモデル」を解析する機能を追加し、Simcenter Nastran のあらゆる解析機能と組み合わせて使用可能です。

● DMP ： 分散メモリ並列処理

DMP は、ネットワーク上の複数のコンピュータを使って並列処理を行う機能を追加します。
解析時間短縮に大きな効果を発揮します。

◇ DMPとSMPの機能比較

	DMP	SMP
アドオン製品	Advanced Bundle	– (Basic Bundleで提供)
並列処理	分散メモリ型	共有メモリ型
ハードウェア	ネットワーク上の複数の計算機	マルチCPUの1台の計算機
最大並列数	512	1023
イメージ図

● DMAP ： DMAPプログラミング

Simcenter Nastranのプログラミング機能 DMAP (Direct Matrix Abstraction Program)を追加します。

DMAPは、Simcenter Nastran に装備された関数やモジュールを独自処理に変更すること、ユーザー独自の演算処理・出力処理を追加することが可能です。
一般的なスクリプト言語と同じように、条件分岐やループ 構造も利用できます。

▶ 主な機能

　 ● 中間マトリクスの操作（加算/減算/乗算/転置、合成/分割 など）
　 ● 外部プログラム向けのマトリクス出力
　 ● 既存のソリューション・シーケンスの変更（処理の追加 など）
　 ● データベース出力項目の変更
　 ● データベース出力時のフォーマット変更

■ Dynamic Response ： 動的応答解析

Dynaic Response は、時間や周波数で変化する加振に対する動的応答解析の機能を追加します。
動的応答解析は、エンジン、製造装置、電装品、輸送機器などに必須の機能です。

線形過渡解析	時間変化する加振を受ける構造物の動的応答を時系列で計算します。 減衰を考慮できます。
周波数応答解析	定常的な正弦波加振を受ける構造物の応答を各周波数に対して計算します。
応答スペクトル解析	過渡解析の結果から、応答スペクトルを計算します。
スペクトル応答解析	応答スペクトル関数で定義される加振（変位, 速度, 加速度）に対する構造物のピーク応答を計算します。 ピーク応答は、モード組み合わせ法を使用して計算します。
ランダム応答解析	ランダム加振に対する構造物のパワースペクトル密度(PSD)、実行値(RMS)を計算します。 ランダム加振には、節点荷重のPSD関数、強制運動（変位, 速度, 加速度）のPSD関数、分散荷重が設定できます。
複素固有値解析	減衰（粘性減衰、構造減衰）を考慮した固有値解析を実行します。
音響解析	流体が充満した容器内で、構造物がどのように振動するかを計算します。

■ Multi-Step Nonlinear ： マルチステップ非線形解析

Multi-Step Nonlinear は、次の2つの非線形ソルバーを追加し、解析タイプの異なるサブケースを組み合わせた非線形解析を可能にします。

● Simcenter Nastran ベースの非線形ソルバー（SOL401）
● Simcenter Samcef ベースの陰解法非線形ソルバー（SOL402）

非線形静解析 (SOL401) 非線形動解析 (SOL401)	Simcenter Nastranベースの非線形ソルバーを追加します。 〈 機能 〉 ・サブケース（線形,動的応答,固有値,予荷重,フーリエ）の組合せに対応 ・幾何学的非線形（大変形）･材料非線形に対応
非線形静解析 (SOL402) 非線形動解析 (SOL402)	Simcenter Samcefベースの陰解法非線形ソルバーを追加します。 〈 機能 〉 ・サブケース（線形静解析,非線形静/動解析,固有値,複素固有値,座屈,予荷重,フーリエ）の組合わせに対応 ・幾何学的非線形（大変形）･材料非線形･境界非線形（接触）に対応 ・非線形キネマティックジョイントをサポート ・フレキシブルスライダをサポート

■ Design Optimization ： 最適化解析

Design Optimization は、設計最適化の機能を追加します。
設定条件を満足する最適な設計パラメータ（設計変数：材料特性や板厚、梁断面の寸法などの部材特性）の取得が可能です。

■ Topology Optimization ： トポロジー最適化解析

Topology Optimization は、トポロジー最適化（位相最適化）の機能を追加します。
設定条件を満足する最適形状の検討が可能です。
トポロジー最適化で得られた形状は、STLファイル形式で出力でき、CADにフィードバックすることも可能です。

■ Rotor Dynamics(SOL414) ： ローターダイナミクス解析

Rotor Dyanmics（SOL414）は、ジャイロ効果（コリオリ力および遠心力）を考慮した回転機械の軸振動解析機能を追加します。

　● モーターやタービンなどの回転系構造物の振れ回りモードや危険速度の解析
　● キャンベル線図の出力

Rotor Dyanmics（SOL414）で追加されるソルバーは、ローターダイナミクスの解析ソフトウェアとして高く評価されている SAMCEF Rotors がベースになっています。

■ Advanced Acoustics ： Advanced 音響解析

Advanced Acoustics は、外部音響問題、内部と外部の両方の音響問題に対して完全に結合された振動音響解析機能を追加します。

多孔質材料法則、専用の音響荷重、荷重に依存しない音響伝達ベクトル (ATV) 、吸収自動整合層 (AML) などの機能により、効率的で無駄のないシミュレーションモデルの作成がサポートされ、迅速な騒音予測が可能になります。

■ 販売を終了したアドオン

次のアドオンは販売を終了しました。

アドオン名	機能概要	販売終了年月	後継アドオン
Tosca Topology Optimization	Toscaトポロジー最適化機能	2013年7月	Topology Optimization
Advanced Nonlinear	高度な非線形解析機能	2019年7月	Multi-Step Nonlinear
Rotor Dynamics	ローターダイナミクス解析機能	2022年7月	Rotor Dynamics (SOL414)

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