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MSC Software Marc
Logiciel de Simulation Non-Linéaire Avancée

simulation non-linéaire avancéeMarc offre des possibilités en matière de contact, de grandes déformations, et d'analyse multiphysique les plus robustes et les plus faciles à mettre en oeuvre aujourd'hui pour résoudre les problèmes non linéaires en statiques et quasi-statique.




L'analyse par éléments finis est devenue une part essentielle du processus de développement produit, mais la plupart des programmes d’analyse éléments finis se limitent à prendre en compte les propriétés des matériaux et des déplacements linéaires, des petites déformations, et des petites rotations. De nombreux éditeurs de logiciels prétendent avoir des capacités non linéaires, mais peu sont en mesure de résoudre de façon consistante et fiable des problèmes impliquant des conditions de contact entre les composants et / ou des grandes déformations (plasticité ou prise en compte du comportement d'élastomère, par exemple). Lorsque les problèmes se complexifient, certains même des codes non linéaires les plus réputés font appel à la dynamique explicite et introduisent des artifices (comme le « mass scaling »), compromettant la physique du phénomène étudié et l'exactitude de la solution. En raison de ces limitations, il existe de nombreux aspects du comportement des produits qui ne sont pas correctement pris en compte  jusqu'à ce que les prototypes physiques soient réalisés. Cela conduit à des modifications de conception tardives et coûteuses, à la défaillance du produit en clientèle, et parfois affecte la sécurité.

Le logiciel Marc ne connait pas de telles limitations. Conçu dès la première heure pour résoudre des problèmes non linéaires, Marc utilise des algorithmes mathématiques avancées et des technologies éléments finis pour obtenir systématiquement des solutions convergentes pour les problèmes fortement non linéaires impliquant des matériaux non-linéaires, de grandes déformations et de grands déplacements, et du contact. Marc intègre également des capacités multi-physiques étendues, permettant aux ingénieurs de simuler des situations impliquant le couplage entre les structures, la thermique, les fluides, l’acoustique, les phénomènes électriques et magnétiques.

Fonctionnalités majeures de MARC :

  • La simulation des contacts pour une simulation réaliste d’un assemblage
  • Des modèles de matériaux non linéaires pour des résultats précis
  • Le maillage adaptatif pour améliorer la convergence
  • La multiphysique, pour plus de réalisme, moins d’approximations
  • Le traitement en parallèle, pour réduire les temps de calcul
  • La simulation de processus de fabrication
  • Les pré et post-traitement intégrés, pour des analyses non linéaires plus aisées.

La simulation des contacts pour une simulation réaliste d’un assemblage

Marc offre les fonctionnalités les plus robustes et les plus faciles à mettre en œuvre du marché. Pas besoin d'éléments de type « gap » ou de concepts artificiels, comme les «slide lines » et les pénalités de rigidité - il suffit de définir vos composants comme pouvant entrer potentiellement en contact et laissez Marc fait le reste. Même les auto-contacts pour les corps qui se déforment suffisamment pour se replier sur eux-mêmes sont facilement pris en compte. Marc traite aussi fidèlement les effets de frottement, critiques pour analyser le comportement non-linéaire dans de nombreuses applications, comme le contact poinçon/matrice, le contact entre spires d’un ressort hélicoïdal choc, ou le comportement d’un balai d'essuie-glace.

Des modèles de matériaux non linéaires pour des résultats précis

Quelque soit le matériau que vous utilisez - le verre, le caoutchouc, l'acier ou le béton- Marc vous offre une vaste bibliothèque de modèles de matériaux métalliques et non métalliques, avec une bibliothèque de 175 types d’éléments pour  l'analyse structurelle, thermique, et fluide. Les matériaux élastomères peuvent être représentés par des lois matériaux connues, notamment Mooney-Rivlin, Boyce-Arruda, et YYY grâce aux fonctions d’ajustement de courbes de Marc qui calculent les coefficients à partir des données de contrainte/déformation. De multiples modèles sont également fournis pour le comportement plastique, ainsi que des types d'éléments spécialisés pour résoudre automatiquement les problèmes numériques, comme le mode « sablier » (hourglassing) permettant d’obtenir des   solutions précises et convergentes aux problèmes de grandes déformations.

Maillage adaptatif pour améliorer la convergence

Lorsque les grandes déformations distordent les éléments, ou lorsque l’évolution des contacts rend le maillage inapproprié pour capturer le contact réel avec les autres corps de l’assemblage, Marc remaille automatiquement dans les pas de temps de la solution pour assurer la convergence vers une solution précise. Certains des problèmes non linéaires les plus difficiles peuvent être résolus avec succès grâce à Marc et au maillage adaptatif, comme par exemple les déformations de joint élastomère, le sertissage de fils.

La multi-physique, pour plus de réalisme, moins d’approximations

Le recours accru à la simulation dans la conception et le développement exige un examen de tous les phénomènes physiques applicables pour assurer l'exactitude de la simulation. Prendre en compte les phénomènes physiques de manière dissociée comme cela a longtemps été le cas conduit à des erreurs de prédiction et en conséquence des conceptions mal dimensionnées. Souvent, l'influence des phénomènes physiques non structurels sur le comportement des structures est déterminante. Le chauffage d'un fil électrique et son influence sur la déformation de la structure adjacente, ou encore le comportement des MEMS (systèmes mécaniques microélectroniques) ne sont là que quelques exemples où la prise en compte du couplage est essentiel.

Les capacités multi-physiques de Marc, lorsqu'il est utilisé avec des capacités avancées d’analyse structurelle non linéaire, offrent des résultats plus précis conduisant à une meilleure conception et à l'amélioration de vos produits. Marc peut être utilisé pour  coupler structure, thermique, fluide (laminaire, petite déformation), magnétostatique, électrostatique, électromagnétique. Les possibilités de couplage sont également très utiles dans la  simulation de procédés de fabrication comme le soudage, le formage, …

Le traitement en parallèle, pour réduire les temps de calcul

Les architectures parallèles et les systèmes multicœurs sont devenus assez courants aujourd’hui. Mais longtemps avant qu'elles ne soient devenues monnaie courante, les développeurs de Marc ont investi du temps et des ressources dans la parallélisation du logiciel. Les capacités de calcul parallèle de Marc sont disponibles depuis près de 15 ans et sont très largement utilisées par nos clients. Alors que la plupart des solveurs ne se concentrent sur la parallélisation que sur un seul aspect de la résolution (à savoir, la résolution de matrice), Marc parallélise toutes les étapes de l'analyse (assemblage, matrice de rigidité et récupération des contraintes). Cela permet d'obtenir plus de votre système informatique.

La simulation de processus de fabrication

Le réalisme de la simulation d'un procédé de fabrication  dépend des capacités d'analyse non linéaire et multi-physiques, notamment du couplage entre la  thermique et la structure. Le logiciel Marc, grâce à ses fonctionnalités avancées de calcul non linéaire, sa simplicité de mise en œuvre et la robustesse des algorithmes de contact et de remaillage automatique est la solution idéale pour la simulation des procédés de fabrication comme la mise en forme, le forgeage, le soudage, la  trempe, le soufflage, …

Les pré et post-traitement intégrés, pour des analyses non linéaires plus aisées

Vous pouvez lancer Marc au travers des interfaces graphiques Patran, deux pré-et post-processeurs qui travaillent avec Marc. Les conditions de chargement peuvent provenir d'essais ou de tests virtuels utilisant Adams. MSC Software AFEA est une version intégrée de Patran et Marc.