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SW calcoli termostrutturali

Hope

Utente Standard
Professione: Progettista
Software: Pro Engineer
Regione: Veneto
#1
Buongiorno a tutti, in azienda stiamo cercando un software che ci permetta di eseguire calcoli termostrutturali (che operi sostanzialmente in campo lineare). La ricerca ha prodotto numerosi risultati :eek:
Il solutore (per ragioni commerciali) dovrebbe essere Nastran... e qui la prima domanda:
In alcuni casi trovo la dicitura "solutore Nastran" in altri "solutore NX/Nastran", che differenza c'è?
Poi avevo sentito parlare di Patran ed Hypermesh come pre/post processor ma sembrano essere spariti (forse superati da pacchetti tipo NeiNastran etc?).
Ho visto che è molto apprezzato il pacchetto Femap + NXNastran... ma forse è vecchio?
Potete darmi qualche dritta sia sulla scelta che su come approcciarmi ai fornitori? Ogni consiglio è bene acceto :)
Grazie a tutti
 

Matteo

Moderatore CAE/FEM/CFD
Staff Forum
Professione: Ingegnere meccanico
Software: Creo, ProEngineer, Creo Simulate, ProMechanica, SolidWorks, SolidEdge, SpaceClaim, OpenFOAM
Regione: Pianeta Terra
#2
Buongiorno a tutti, in azienda stiamo cercando un software che ci permetta di eseguire calcoli termostrutturali (che operi sostanzialmente in campo lineare). La ricerca ha prodotto numerosi risultati :eek:
Il solutore (per ragioni commerciali) dovrebbe essere Nastran... e qui la prima domanda:
In alcuni casi trovo la dicitura "solutore Nastran" in altri "solutore NX/Nastran", che differenza c'è?
Poi avevo sentito parlare di Patran ed Hypermesh come pre/post processor ma sembrano essere spariti (forse superati da pacchetti tipo NeiNastran etc?).
Ho visto che è molto apprezzato il pacchetto Femap + NXNastran... ma forse è vecchio?
Potete darmi qualche dritta sia sulla scelta che su come approcciarmi ai fornitori? Ogni consiglio è bene acceto :)
Grazie a tutti
Buongiorno, sarebbe utile capire nello specifico che tipo di calcolo termostrutturale è quello che vi serve. Se si tratta di applicare carichi termici non escluderei ProMechanica (ma non è compatibile con Nastran), se invece il problema è la determinazione dei flussi termici la situazione è più complessa.

Per quello che riguarda le varie versioni di Nastran associate a modellatori:

NX Nastran = NX (modellatore di UGS) + Nastran "UGS" (evoluzione dell'MSC 2004)

NEi Fusion = SolidWorks + NEiNastran (versione indipendente del motore di calcolo, sviluppata da Noran Engineering a partire dalgi anni '90 ma compatibile con le classiche schede nastran "NAS" o "DAT")

Entrambi i prodotti cercano di ottenere l'integrazione che hanno per esempio ProE e ProM, con vantaggi dal punto di vista della facilità operativa e della velocità nella definzione dei modelli.

Per sfruttare pienamanete i rispettivi motori di calcolo si può ricorrere a software di pre/post processing "classici" come FEMAP, GiD, Hypermesh (in rpoatica quello che fa Patran su Nastran MSC) a costi molto superiori (anche ti tempo "operativo").

Credo che i vari "SIM" MSC siano più vicini a questa seconda categoria che alla prima.
 

Hope

Utente Standard
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#3
Si, praticamente le condizioni di carico sono quelle esterne e quelle derivanti da gradienti termici. Purtroppo il ProMechanica da noi non viene considerato attendibile (c'è anche un discorso di "immagine" dell'azienda).
Quindi da quel che mi dici devo necessariamente rinunciare all'interazione tra il modulo CAD e quello FEM. Il pacchetto Femap + Nastran mi sembra a questo punto la scelta più saggia. Se però hai altre soluzioni proponi pure, le sto valutando tutte. Grazie
 

Matteo

Moderatore CAE/FEM/CFD
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Regione: Pianeta Terra
#4
Si, praticamente le condizioni di carico sono quelle esterne e quelle derivanti da gradienti termici. Purtroppo il ProMechanica da noi non viene considerato attendibile (c'è anche un discorso di "immagine" dell'azienda).
Quindi da quel che mi dici devo necessariamente rinunciare all'interazione tra il modulo CAD e quello FEM. Il pacchetto Femap + Nastran mi sembra a questo punto la scelta più saggia. Se però hai altre soluzioni proponi pure, le sto valutando tutte. Grazie
Si è vero, purtroppo ProM ha una cattiva fama. Io credo che non dipenda dalla matematica dei P elements, ma dal fatto che essendo uno dei primi sistemi "Integrati", in passato è sopesso finito in mano a progettisti o disegnatori e non a strutturisti specializzati.

Per quello che riguarda NEiFusion e NXNastran (nastran integrato) non è da escludere che possano gestire la situazione che le interessa: dipende dalla complessità del problema, ma in linea di massima gestiscono i carici termici (cioè le deformazioni meccaniche indotte da gradienti termici). Dipende dalla complessità del problema: potendo approfondire la cosa sarei in grado di fare un test su NEiFusion, mentre per NX Nastran bisognerebbe contattare qualche conoscitore del mondo UGS (l'utente UGoverall per esempio).

Passando ai non integrati, come motore di calcolo sceglierei senza dubbio NEiNastran rispetto a NX e MSC, per quello che riguarda il pre/post invece il discorso andrebbe approfondito ;)
 

Zaxxon

Utente Standard
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Regione: Abruzzo
#5
Scusa ma fino ad ora come li avete fatti i calcoli?
Io prenderei un test reale e farei testare vari software per vedere quale e' quello che piu' si avvicina!

ZaxX
 

Matteo

Moderatore CAE/FEM/CFD
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#6
Scusa ma fino ad ora come li avete fatti i calcoli?
Io prenderei un test reale e farei testare vari software per vedere quale e' quello che piu' si avvicina!

ZaxX
Sarebbe il modo più "scientifico" per scegliere.

Se l'utente Hope potesse mettere online sul forum un caso termostrutturale di interesse (semplice ma indicativo, magari con geometria inventata per non rendere pubblici dati tecnici) potremmo aggiungere un capitolo "casi applicativi".

Io do la disponibilità per un test con ProM e NEiFusion.
 

MacGG

Utente Standard
Professione: Ing.
Software: 33100
Regione: Friuli
#7
Hope,

MSC al posto del prodotto Nastran for windows, che era basato su Femap e sul nastran di MSC. ha messo in pista SimOffice che offre una soluzione moderna (Vista like) estremamante produttiva e con il solutore MD Nastran che ti permette di coprire tutte le esigenze che descrivi.

Relativamente al pre-post processing, SimOffice è pensato per i disegnatori, che hanno bisogni di fare delle analisi FE e quindi in SimOffice sembra di lavorare in word, o software del tutto simili a quello di windows, con funzioalità copia ed incolla, collegamento ai prodotti MS come excel per la parametrizzazione di condizioni al contorno, etc, facilità di costruire macro in VB se ho analisi ripetitive e voglio personalizzarmi il prodotto. Inoltre tramite Microsofth groowe e sharepoint, posso lavorare in team e seguire il mio processo di simulazione.

Un discorso a parte si deve fare sul solutore, in cui MD Nastran si differenzia enormemente da NX Nastran e da NeNastran (che non segue neppure le specifiche Nastran e che quindi fai attenzione che se il tuo cliente chiede Nastran, non credo accetti NeNastran, meglio verificarlo), ma per vedere le differenze (che alla lunga diventano fondamentali), bisogna approfondire il discorso.

Oltre allo strumento, se non sei esperto, fai attenzione a scegliere il partner giusto che ti indica come affrontare i problemi, come implementare il processo nel tempo, cosa fare in futuro, altrimenti risci di non beneficiare dell'investimento che fai.

Ciao

MacGG
 

Matteo

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#8
Hope,

MSC al posto del prodotto Nastran for windows, che era basato su Femap e sul nastran di MSC. ha messo in pista SimOffice che offre una soluzione moderna (Vista like) estremamante produttiva e con il solutore MD Nastran che ti permette di coprire tutte le esigenze che descrivi.

Relativamente al pre-post processing, SimOffice è pensato per i disegnatori, che hanno bisogni di fare delle analisi FE e quindi in SimOffice sembra di lavorare in word, o software del tutto simili a quello di windows, con funzioalità copia ed incolla, collegamento ai prodotti MS come excel per la parametrizzazione di condizioni al contorno, etc, facilità di costruire macro in VB se ho analisi ripetitive e voglio personalizzarmi il prodotto. Inoltre tramite Microsofth groowe e sharepoint, posso lavorare in team e seguire il mio processo di simulazione.

Un discorso a parte si deve fare sul solutore, in cui MD Nastran si differenzia enormemente da NX Nastran e da NeNastran (che non segue neppure le specifiche Nastran e che quindi fai attenzione che se il tuo cliente chiede Nastran, non credo accetti NeNastran, meglio verificarlo), ma per vedere le differenze (che alla lunga diventano fondamentali), bisogna approfondire il discorso.

Oltre allo strumento, se non sei esperto, fai attenzione a scegliere il partner giusto che ti indica come affrontare i problemi, come implementare il processo nel tempo, cosa fare in futuro, altrimenti risci di non beneficiare dell'investimento che fai.

Ciao

MacGG
Penso che sia davvero necessario approfondire il tipo di problema: se i calcoli sono di tipo lineare e non troppo complessi dal punto di vista termostrutturale un integrato (Fusion, NX e perchè no, anche un ProMechanica FEM mode, cioè appoggiandosi a un motore Nastran per evitare lo scetticismo rivolto ai P-elements) sarebbe sicuramente vantaggioso in termini di tempi. Aspettiamo indicazioni maggiori :)

Per quello che rigarda i motori di calcolo Nastran, direi che in realtà MSC e NX sono molto più simili tra loro di quanto non lo siano con NE.

In realtà NEiNastran segue le specifiche nastran ma in certi casi (documentatissimi) usa degli elementi diversi o delle funzione diverse che MSC non ha (possibile che avvenga anche il contrario).
http://www.nenastran.com/engineeringsoftware/compare-nastran
La versione NX deriva dal MSC 2001 che per decisione dell'antitrust è stata "liberata".

Di SimOffice ho un ricordo non del tutto positivo a causa di una versione con qualche bug di troppo (non che i due integrati, Fusion e NX siano proprio immuni da bug... tutt'altro): resta il fatto che non è un prodotto "integrato" e la geometria è comunque "congelata" (non parametriaca e associativa).
 

Hope

Utente Standard
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#9
Buongiorno a tutti, finalmente ho ottenuto l'autorizzazione a "mandar fuori" l'azienda un componente che abbiamo in studio. Questo rappresenta diciamo la massima complessità di calcolo che vorremmo affrontare con il SW FEM che stiamo cercando:
Si tratta di un collettore di scarico raffreddato di un motore a combustione interna 6 cilindri...ma prima di descrivere il problema mi potete dire come faccio a caricare il file e con quale estensione lo preferite? grazie ancora a tutti per la disponibilità e la pazienza.
 

Matteo

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#10
Buongiorno a tutti, finalmente ho ottenuto l'autorizzazione a "mandar fuori" l'azienda un componente che abbiamo in studio. Questo rappresenta diciamo la massima complessità di calcolo che vorremmo affrontare con il SW FEM che stiamo cercando:
Si tratta di un collettore di scarico raffreddato di un motore a combustione interna 6 cilindri...ma prima di descrivere il problema mi potete dire come faccio a caricare il file e con quale estensione lo preferite? grazie ancora a tutti per la disponibilità e la pazienza.
Buongiorno: per l'upload è sufficiente scegliere "gestione allegati" (funzione che si trova sotto la casella di testo del messaggio) e scegliere il formato giusto (direi il formato ZIP cosi si possonos fruttare fino a 7Mb).

Il formato CAD che usiamo di solito è lo STEP (o l'IGES), ma se è un file nativo di SolidWorks o ProE va bene (anzi menglio) l'originale.

Suggerirei di semplificare il più possibile la geometria della parte sia per motivi di riservatezza, sia per velocizzare il calcolo (mantendo la complessità "concettuale" del problema). Sarebbe importante anche specificare i carichi e i vincoli o almeno le condizioni di lavoro che si vogliono testare.

Per qualsiasi problema relativo all'upload siamo qui :)
 

Hope

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#11
Buongiorno, ho semplificato al massimo il pezzo nel senso che ho rimodellato il collettore poichè le dimensioni del file non erano gestibili tramite il sito. Per i più curiosi posso inviare anche il pezzo originale, chiaramente senza marchio etc.
In allegato c'è anche un file dove ho inserito le caratteristiche dei materiali e una brevissima descrizione del problema.
Lancerò anche io il calcolo sperando di poter confrontare i risultati con i vostri. Penso di aver reso il problema "standard", se così non fosse fatemi sapere dove devo intervenire.
Saluti a tutti
 

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Hope

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#12
Mi sento un pò come un gladiatore in un momento decisamente poco felice della sua vita quando vedo quel pollice in giù sul mio messaggio... c'è forse qualche problema?
 

Matteo

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#13
Mi sento un pò come un gladiatore in un momento decisamente poco felice della sua vita quando vedo quel pollice in giù sul mio messaggio... c'è forse qualche problema?
Ho il dubbio che sia stata selezionata per sbaglio l'icona :)

Per ora l'ho editata, intanto approfondisco.

Tornando al problema proposto: appena ho un minuto gli do un'occhiata (ProE,NEiFusion), se qualcuno volesse trattarlo con altri software ben venga.
 

Matteo

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#14
Buongiorno, ho semplificato al massimo il pezzo nel senso che ho rimodellato il collettore poichè le dimensioni del file non erano gestibili tramite il sito. Per i più curiosi posso inviare anche il pezzo originale, chiaramente senza marchio etc.
In allegato c'è anche un file dove ho inserito le caratteristiche dei materiali e una brevissima descrizione del problema.
Lancerò anche io il calcolo sperando di poter confrontare i risultati con i vostri. Penso di aver reso il problema "standard", se così non fosse fatemi sapere dove devo intervenire.
Saluti a tutti
Ho letto le specifiche del problema: la mia impressione è che prima di un calcolo con carichi di origine termica, sia necessario avere una distribuzione di temperature.

A partire dalle condizioni al contorno (portate, temperature) in ingresso, sarebbe necessario calcolare la situazione in uscita e all'interno dello scambiatore.

Qualche indicazione utile potrebbe derivare anche da un'analisi fatta applicando brutalmente le temperature in ingresso alle relative superfici su tutto il percorso dei fluidi, ma se vogliamo un calcolo "preciso" e "scientifico" ci vuole uno studio preliminare con CFD.
 

Zaxxon

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#15
Buongiorno a tutti,
hope, ho guardato il file che hai allegato, è difforme da quanto scritto sul documento in quanto manca la parte verde...cmq non importa.
Per risolvere i tuoi problemi occorre fare un'analisi CFD con due domini fluidi in movimento e un solido d'interfaccia (in questo caso la ghisa), poi hai due strade: la prima è quella di fare l'analisi CFD e "mappare" le temperature sulla ghisa per calcolare gli spostamenti dovuti alla dilatazione termica e quindi agli stress!, la seconda quella di fare direttamente una FSI accoppiata che in questo caso sconsiglerei in quanto superflua. Questo "scherzetto"chiamiamolo cosi' costerebbe alla tua ditta svariate decine di migliaia di euro di software.
Quelli che sto usando e cioè ansys e cfx diciamo più o meno (non so ora come siano i prezzi) 100/150k€....più la manutenzione annua!.....forse conviene valutare l'ipotesi di esternalizzare questa attività, non so...cmq a breve posterò qualche immagine della simulazione CFD....

stay tuned! :)
 

Zaxxon

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Software: Ansys, CFX, Icem CFD, Flotherm
Regione: Abruzzo
#16
Ho fatto girare un modello grossolano da un punto di vista della mesh e della convergenza che non è piena! (a sto' prezzo! :) )cmq i risultati "qualitativi" sono quelli che vedete in allegato (le temperature finali sarebbero superiori!!!)
Nella realtà del caso, i risultati in temperatura vanno mappati sul modello strutturale...quindi occorrono in specifica anche i vincoli strutturali...

Enjoy!

ZaxX
 

Allegati

Matteo

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#17
Ho fatto girare un modello grossolano da un punto di vista della mesh e della convergenza che non è piena! (a sto' prezzo! :) )cmq i risultati "qualitativi" sono quelli che vedete in allegato (le temperature finali sarebbero superiori!!!)
Nella realtà del caso, i risultati in temperatura vanno mappati sul modello strutturale...quindi occorrono in specifica anche i vincoli strutturali...

Enjoy!

ZaxX
Ciao, ti ringrazio io per primo!

Potresti indicare con che software l'hai fatto? Io sono interessato a un CFD (quindi anche avere un'idea dei costi non sarebbe male).
 

bio

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Software: .
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#18
Ciao, ti ringrazio io per primo!

Potresti indicare con che software l'hai fatto? Io sono interessato a un CFD (quindi anche avere un'idea dei costi non sarebbe male).
quello è cfx e per avere tutti i pacchetti sono poco + di 70k euro, compreso icem come meshatore sia tetra che hexa...

dipende da quello che vuoi fare...ci sono software che cmq costano di meno..


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Zaxxon

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#19
Ciao Matteo,
la simulazione è stata fatta con Ansys CFX e i costi sono quelli indicati da me e confermati da BIO. Sicuramente esistono altri pacchetti CFD che costano molto meno es. floworks o i vari comsol etc... però siamo alle solite..dipende molto dal campo di applicazione principale...poi tieni conto che il CFX non ha una licenza unica ma è una matrioska nella quale c'è una licenza a parte anche per alcuni modelli matematici di soluzione. A volte anche io vorrei usare qualcosa di più economico e altrettanto valido però sto trovando difficoltà, specialmente nel trattare geometrie complesse e robustezza del solutore.

Se ti serve altro fammi sapere.

ZaxX
 

bio

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#20
A volte anche io vorrei usare qualcosa di più economico e altrettanto valido però sto trovando difficoltà, specialmente nel trattare geometrie complesse e robustezza del solutore.

Se ti serve altro fammi sapere.

ZaxX
questo è fondamentale e cfx è un solutore molto robusto...spesso se gli dai in pasto anche "stronzate" va avanti a risolvere senza troppi problemi...

e soprattutto anche con geometrie molto strane, senza estensioni in/out spesso riesce a portare a termine una soluzione senza rognare troppo...cose impossibili con altri solutori...

ovviamente ha di contro che alcune cose sono poco immediate (setup analisi in alcuni casi), il meshatore è molto versatile ma non proprio immediato e il pacchetto costa uno sproposito...

qualcuno potrebbe dire anche che ha richieste hw pesanti, ma quando spendi 70k euro per il pacchetto, spenderne 4k per un 8 processori con 32 giga di ram non te ne "accorgi" :D

bio