Marc
Marc представляет собой универсальную конечно-элементную программу для проведения углубленного анализа высоконелинейного поведения конструкций и решения задач теплопередачи.
Разрабочик: MSC Software

Marc широко используется для компьютерного моделирования технологических процессов прокатки, прессования, листового и объемного формования, производства шин, суперпластического формования и т.д. В Marc доступны также неструктурные типы анализа:

  • электростатический;
  • магнитостатический;
  • электромагнитный;
  • акустический;
  • гидродинамический анализ подшипников;
  • теплопередача
  • и ряд других.

Marc — признанное во всем мире решение для проведения углубленного нелинейного системного анализа методом конечных элементов.

Marc позволяет моделировать в полностью нелинейной постановке явления деформации тел, образования и роста трещин, разрушения композитных материалов, теплопередачи, фазовых превращений, термообработки, воздействия высоких температур на композиционные материалы, износа за счет трения, а также электростатики, магнитостатики, Джоулева тепла, акустики, пьезоэлектрические эффекты, течения вязких жидкостей и др. Все вычисления могут производиться с учетом заметных перемещений и деформаций, нелинейных свойств материала, трехмерного контактного взаимодействия, значительных поперечных смещений в контакте с расчетом сил трения, тепловыделения и т.д. Большое количество связанных видов анализа — теплопрочностной, тепло-электричество-прочность и др. — позволяет применять комплексные подходы для всестороннего и точного моделирования функционирования изделий и технологических процессов с возможностью последующего принятия оптимальных конструкторских решений.

Решение нелинейных задач осуществляется с применением итерационных методов. Основным из них является метод Ньютона-Рафсона и его модификации. Для моделирования процессов падения несущей способности конструкции (потеря устойчивости, выраженные пластические течения и т.п.) используется группа методов длины дуги (Arc-length). Шаг приращения нагрузки назначается вручную или автоматически на основе скорости сходимости или по физическим критериям. При плохой сходимости с уменьшением шага до предельных величин применяются методы стабилизации решения.

Библиотека конечных элементов Marc содержит около 200 элементов различных типов для проведения прочностного, теплового, электростатического, магнитостатического, электромагнитного, акустического и других видов анализа, а также для решения задач механики жидкости, диффузии и т.д. Имеется возможность создавать пользовательские конечные элементы.

Рис. 1. Гибридная сетка из Hex, Pyra (фиолетовый цвет) и Tet-элементов, построенная на основе геометрической модели Рис. 1. Гибридная сетка из Hex, Pyra (фиолетовый цвет) и Tet-элементов, построенная на основе геометрической модели

В Marc реализованы модели изотропных и анизотропных, линейных и нелинейных материалов с различными математическими моделями описания физических свойств.

  • Композитные материалы.
  • Гиперупругие материалы моделируются на базе современных теорий математического описания их свойств, таких как обобщенная модель Мни и ее упрощенные варианты, модель Оден, Арруда-Бойс, Гент и др.
  • Пластичные материалы моделируются в полной постановке с возможным дополнительным учетом анизотропии, законов упрочнения, температурных зависимостей свойств, тепловыделения при деформировании, вязкоупругости и вязкопластичности, ползучести, фазовых превращений, размера зерна.
  • Поддерживаются материалы с памятью формы, сыпучие материалы, специализированные виды свойств материала для электростатического, магнитостатического, пьезоэлектрического и других видов анализа.

В программе реализованы мощные средства анализа механики разрушения: прогнозирование скорости роста трещин на основе J-интеграла и коэффициентов интенсивности напряжений, прогрессирующее разрешение и расслаивание материалов, накопленные повреждения в эластомерах и т.д.

Рис. 2. Клеевой контакт снимается при достижении заданной температуры. Далее действует обычный контакт Рис. 2. Клеевой контакт снимается при достижении заданной температуры. Далее действует обычный контакт

Основные виды анализа в Marc:

  • статический анализ деформирования конструкций с учетом геометрической и физической нелинейности, нелинейных граничных условий, анализ потери устойчивости, моделирование явлений ползучести, вязкоупругости, сверхпластичности, механики грунтов и др.;
  • динамический анализ;
  • расчет установившихся и переходных процессов теплопередачи с учетом теплопроводности, конвекции, излучения, начальных и граничных условий различных типов;
  • моделирование термообработки металлов;
  • моделирование процессов сварки в связанной тепло-прочностной постановке;
  • моделирование явления ползучести;
  • расчет устойчивости конструкции в линейной и нелинейной постановках: определение критических нагрузок и форм потери устойчивости
  • и др.
Рис. 3. Таблица контактов с отображением цветов контактных тел Рис. 3. Таблица контактов с отображением цветов контактных тел

Расширение алгоритмов решения задач в Marc осуществляется с помощью подпрограмм пользователя.

В пре-постпроцессоры Mentat и Patran встроены удобные интерфейсы для автоматизированной компиляции программ пользователя, включения их в состав Marc и проведения вычислений.

Рис. 4. Перестроение сетки из элементов Tet10. Заполнение полости, имеющей скругление Рис. 4. Перестроение сетки из элементов Tet10. Заполнение полости, имеющей скругление

Совместно с Marc разрабатывается графическая среда и пре-постпроцессор Mentat, служащий специализированным полнофункциональным инструментом для создания расчетных моделей и обработки результатов счета. В нем реализованы новые высокоэффективные алгоритмы подбора параметров в расчетных моделях. Пользователь может ввести результаты различных видов испытаний, и на их основе Mentat осуществит подбор характеристик в выбранной модели материала с последующей демонстрацией величины отклонений аналитической модели от экспериментальных данных.

Остались вопросы?
Проконсультируем по вопросам конфигураций, приобретения платных и бесплатных лицензий, внедрения и обучения - оставьте свои контакты и мы свяжемся с вами в ближайшее время
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.
Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.

Это поле обязательно для заполнения.Введены некорректные данные.