NASTRAN è l’acronimo di NASA STRucture ANalysis ed è facilmente intuibile che è stato originariamente sviluppato per la NASA alla fine degli anni 60 (rilascio nel 1968) con il finanziamento del governo statunitense per l’industria aerospaziale. La MacNeal-Schwendler Corporation (nota come MSC) fu uno degli sviluppatori principali e originari del codice NASTRAN. L’architettura software originale fu originariamente sviluppata da Joe Mule e Gerald Sandler della NASA e da Stephen Burns della Università di Rochester.
NASTRAN è ancora lo standard industriale per le analisi delle strutture aerospaziali ma è utilizzatissimo anche in moltissimi altri settori della simulazione. Il codice sorgente di NASTRAN è oggigiorno disponibile per tutti in formato sorgente ed è stato utilizzato come base per numerosi software di simulazione. I più noti sono:
- MSC NASTRAN
- NASTRAN-xMG (acquisito da MSC Software)
- Nei NASTRAN (da cui, nel 2014, Autodesk ha acquisito il software che fa i calcoli, il solutore) da cui nasce Inventor Nastran.
- NX NASTRAN (di proprietà della SIEMENS) frutto della decisione della Federal Trade Commission di non lasciare nelle mani della sola MSC tutto il codice sorgente del lavoro fatto da/per NASA.
Perché studiare (e quindi utilizzare) Inventor Nastran invece di Inventor Simulation?
Questa è la domanda che ci viene spesso rivolta dai clienti che usano Inventor Professional come strumento di modellazione 3D per il settore manifatturiero e approcciano l’attività di analisi agli elementi finiti (FEA) per la prima volta.
La nostra risposta è piuttosto articolata ma, innanzitutto non è vero che non proponiamo più Inventor Simulation. Se un’azienda ci chiedesse un corso su Inventor Simulation personalizzato sulle loro esigenze, noi saremmo sempre pronti a soddisfare quella specifica esigenza.
Più in generale, però, pensiamo che oggi - con la versione 2023 in uso e la versione 2024 dietro l’angolo - sia più saggio utilizzare uno strumento più molto potente e che risolve problematiche più generali, rispetto alla sola analisi lineare statica.
Mi spiego meglio, partendo dalle caratteristiche principali di Inventor Nastran:
- Inventor Nastran può analizzare componenti ed assiemi costituiti da materiali differenti, in particolare anche da materiali non metallici quali plastiche, gomme e materiali compositi. Non c’è bisogno che spieghi che questi materiali sono sempre più utilizzati nelle produzioni odierne.
- Inventor Nastran può analizzare componenti ed assiemi metallici, oltre il loro limite elastico, oltre all’analisi di plastiche e gomme che presentano un comportamento non lineare a livello intrinseco.
- Inventor Nastran può eseguire analisi termiche, cioè analizza le sollecitazioni in considerazione del trasferimento di calore termico. Considera l'espansione termica e come influenza questa influenza gli oggetti analizzati.
- Inventor Nastran è in grado di valutare e analizzare gli impatti per risolvere sia i test di caduta che d'impatto incrementale su più fasi temporali.
Semplificazione del flusso di lavoro di modellazione e progettazione
Gli ingegneri utilizzano Inventor Nastran per garantire che i sistemi strutturali abbiano la resistenza, la rigidità e la durata necessarie per evitare cedimenti (sollecitazioni eccessive, risonanza, instabilità o deformazioni dannose) che potrebbero compromettere la funzione e la sicurezza della struttura.
Le aziende produttrici sfruttano l'esclusivo approccio multidisciplinare di Inventor Nastran all'analisi strutturale in vari momenti del processo di sviluppo del prodotto. Inventor Nastran può essere utilizzato per:
- Realizzare prototipi virtuali nelle prime fasi del processo di progettazione, risparmiando i costi tradizionalmente associati alla prototipazione fisica.
- Risolvere i problemi strutturali che possono verificarsi durante la manutenzione di un prodotto, riducendo i tempi di fermo e i costi.
- Ottimizzare le prestazioni dei progetti esistenti o sviluppare prodotti unici e differenziati, per ottenere vantaggi nel settore rispetto alla concorrenza.
Inventor Nastran si basa su sofisticati metodi numerici, il più importante dei quali è il metodo degli elementi finiti. I problemi FE non lineari possono essere risolti con tecniche numeriche implicite integrate.
Conclusioni
Le macchine e i prodotti che progettiamo interagiscono con il mondo fisico e devono essere costruiti per garantire un’ampia gamma di condizioni di utilizzo come il variare della temperatura di esercizio, la caduta da una certa altezza e i carichi ripetuti nel tempo.
Inventor Nastran fornisce una tecnologia di simulazione di fascia professionale all’interno di una interfaccia utente integrata con Inventor Professional ed elimina la necessità di utilizzare strumenti software di terze parti per risolvere casi complessi di simulazione.
