Dytran

РАСКРЫТИЕ ПОДУШКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Точность Dytran была многократно подтверждена хорошей корреляцией с результатами натурных испытаний. Dytran помогает инженерам предсказать, как прототип изделия будет реагировать на множество реальных динамических воздействий, и исследовать потенциальные причины разрушений\отказов изделия. Далее приведены некоторые примеры промышленного применения системы:

• Аэрокосмическая отрасль: покидание самолета, плескание топлива в баке, его разрушение, птицестойкость, моделирование попадания нелокализованных осколков в элементы силовой установки, обрыв и разрушение лопаток газотурбинных двигателей, ударопрочность авиационных конструкций, прочность и безопасность авиационных кресел, прочность и герметичность обитаемых и грузовых отсеков летательных аппаратов
• Автомобилестроение: проектирование средств пассивной безопасности водителя и пассажиров, таких как, раскрытие подушки безопасности, срабатывание ремня с преднатяжителем (в том числе, случаи с нестандартным положением манекена), крэш-тесты транспортных средств, аквапланирование шин, плескание топлива в баке с динамическим воздействием на его стенки
• Военное и оборонное применение: моделирование срабатывания профилированных зарядов взрывчатых веществ, проектирование различных видов оружия, бронестойкость и пробивная способность снарядов, гидродинамический удар (системы кондиционирования, гидросистемы), столкновение кораблей, моделирование подводных взрывов (UNDEX), взрывозащищенность и живучесть обитаемых отсеков и важных элементов конструкции
• Другое промышленное применение: проектирование упаковки, бутылок, контейнеров, моделирование процессов подачи бумаги в копировальной технике, дроп-тесты, устойчивость спортивного инвентаря к ударным воздействиям

Инновационные возможности Dytran моделировать взаимодействие множества адаптивных эйлеровых областей вокруг поверхностей сопряжения по мере их движения и деформации дает возможность исследовать сложные сценарии взаимодействия жидкости и конструкции, которые часто слишком сложно или невозможно смоделировать с помощью других программных средств. Такие возможности включают в себя:

• Ударное воздействие нескольких объектов с различными характеристиками и направлениями движения о многослойные конструкции (например, оценка последствий ударов нескольких птиц по конструкции планера самолета во время полета)
• Катастрофические повреждения конструкции с возможной утечкой или проникновением жидкостей (например, исследование способности транспортного средства выдерживать ударные воздействия, которые могут привести к разрушению топливного бака и аварийной утечке топлива)
• Наполнение емкостей жидкостью и динамические эффекты на стенки емкости, учет плескания жидкости в емкости на прочностные характеристики конструкции (например, проектирование перегородок и барьеров в емкостях для оптимизации виброакустических и прочностных характеристик изделия)

АКВАПЛАНИРОВАНИЕ | МИНОМЕТНЫЙ ВЫСТРЕЛ

Благодаря постоянным усовершенствованиям Dytran с каждой новой версией обеспечивает все больше возможностей повышения производительности труда инженера-расчетчика. Некоторые из последних технологических усовершенствований включают в себя:

• Возможности эйлерова решателя по применению режима DMP-распараллеливания (Distributed Memory Parallel) и вычисления поверхности сопряжения для получения улучшенных характеристик производительности в задачах взаимодействия жидкость-конструкция
• Циклические граничные условия для существенного сокращения размерности задачи при моделировании турбин, течения между вращающимися элементами конструкции, моделирования течения в каналах
• Распределенные нагрузки на тела, которые могут быть приложены к различным материалам внутри определенной области, заданной границами коробки, сферы, цилиндра или поверхности
• Дискретное измельчение эйлеровой сетки: благодаря этой возможности границы одних эйлеровых элементов могут быть соединены со сторонами других эйлеровых элементов в дискретной пропорции. Это дает возможность «приклеивать» области с более мелкими эйлеровыми элементами к областям с более грубой сеткой, обеспечивая при этом высокую эффективность моделирования и анализа, особенно там, где сгущение сетки необходимо лишь в локальных зонах. Эта возможность очень полезна в таких задачах взаимодействия жидкость-конструкция, как моделирование срабатывания подушки безопасности, задачах слошинга и моделирования взрывов
• Неоднородная (с ортонаправленными сгущениями) эйлерова сетка: возможность моделировать и применять в расчете сетку с локальными сгущениями в нужных зонах пространства эйлеровой области путем задания относительного или абсолютного положения плоскостей сгущения и степени сгущения, таким образом обеспечивая еще один способ повышения гибкости моделирования. Кроме того, методы неоднородных сгущений и дискретного измельчения сетки можно использовать совместно. Это особенно важно при моделировании различных взрывов, например подводных взрывов (UNDEX)
• Ускорение моделирования задач в осесимметричной постановке за счет определения шага по времени в осевом и радиальном направлениях
• При моделировании задач, связанных с кораблестроением теперь, можно использовать специальную обработку граничных условий на основе профиля гидростатического давления

 

ПРЯМОТОЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ/ВЗРЫВ ПОД ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ

Dytran использует явную схему интегрирования по времени для решения динамических задач. Для моделирования конструкций могут применяться объемные тела, оболочки, балки, мембраны, соединители и вспомогательные жесткие элементы. Доступен широкий спектр моделей материалов для реализации нелинейного отклика и/или разрушения. К ним относятся эффекты линейной упругости, критерии текучести, уравнения состояния, модели разрушения и расщепления, модели взрывного горения, композиционные материалы и многие другие. Контактные поверхности позволяют элементам конструкции взаимодействовать друг с другом и/или с абсолютно жесткими геометрическими конструкциями. Это взаимодействие может включать контакт с трением и без, скольжение с эффектами трения и разделение контактирующих тел. Односторонний самоконтакт поверхности (как отдельный вид контакта) может использоваться для моделирования потери устойчивости конструкций, в которых материал может складываться сам на себя.

ОБРЫВ ЛОПАТОК ВЕНТИЛЯТОРА/ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛАСТИКОВЫХ БУТЫЛОК

Эйлеровы решатели обычно используются для решения задач с течением жидкости, в то время как Лагранжевы решатели используются для моделирования поведения конструкций. Однако, во многих реальных ситуациях необходимо учитывать взаимодействие между омывающей жидкостью и твердой конструкцией – исследовать деформации твердых тел, их влияние на течение жидкости, а также объем жидкости, деформирующий в свою очередь саму конструкцию. Такие задачи, как плескание жидкости в баке, наполнение подушки безопасности, аквапланирование и др. могут быть решены только с учетом взаимодействия жидкости и конструкции.

В Dytran доступны как лагранжевы, так и эйлеровы решатели, позволяющие моделировать конструкции и жидкости в одной модели, с учетом их взаимного влияния друг на друга. Взаимодействие между жидкостью и конструкцией достигается за счет моделирования и исследования поведения поверхности сопряжения, описанной на поверхности конструкции (лагранжева область).

 

ДРОП-ТЕСТ КОНТЕЙНЕРА/ПЛЕСКАНИЕ ЖИДКОСТИ В ЕМКОСТИ (СЛОШИНГ)

Dytran использует новейшие численные методы и высокопроизводительное компьютерное оборудование. Он обеспечивает экономичные решения для компьютеров последнего поколения, от настольных до суперкомпьютеров. Кроме того, для решения многих задач могут использоваться средства параллельной обработки для систем с распределенной памятью.