專為表現顯式動力學&流體結構相互作用的軟體
執行顯式&暫態動態模擬分析,專為碰撞、衝擊和流體-結構相互作用進行分析,用以提高產品安全性&降低產品保固的花費
Dytran是顯式求解技術的有限元素分析 (FEA)軟體,用於模擬衝擊和碰撞等短時間發生的事件,分析結構所經歷的複雜非線性行為。 Dytran能夠研究設計的結構其完整性,確保最終產品能滿足客戶的安全性、可靠性和法規要求。
這套軟體能進行結構、材料流和耦合 (流體-結構相互作用,Fluid Structure Interaction, FSI)分析。 Dytran獨特的耦合分析功能,可在一次連續模擬中,對具有流體和高度變形材料的結構組件進行整合分析。
準確、可靠的分析
安全氣囊展開
Dytran 的準確性,透過與物理實驗的關聯性得到驗證。 Dytran 幫助工程師預測原型設計在遇到真實世界的動態事件時,如何做出反應,並檢查產品故障的潛在原因。產業應用案例包括:
- 航太應用:飛機迫降、油箱晃動和破裂、鳥擊模擬、發動機葉片安全殼、飛機耐撞性、座椅設計和安全、飛機和貨物容器硬化
- 汽車應用:安全氣囊設計和乘員安全(失位研究)、假人模型和座椅設計、車輛衝擊&碰撞測試、輪胎打滑、油箱晃動&破裂
- 軍事和國防應用:聚能裝藥模擬&武器設計、彈藥穿透&目標穿孔、流體動力沖壓 (HRAM)、船舶碰撞、水下衝擊爆炸 (UNDEX)、抗爆性和生存能力
- 其他工業應用:瓶子&容器設計、送紙、落摔測試、運動器材衝擊分析、包裝設計
特有的合併模擬技術
Dytran 的創新能力可以在耦合表面移動和變形時對自適應、多個歐拉域建立交互作用模型,以分析複雜的 FSI 的狀況。這些狀況通常很難用其他軟體來進行模擬。例如:
- 多個物體撞擊多層結構(例如,確定飛行中多次鳥擊對飛機結構的影響)
- 流體洩漏或滲透,災難性的結構故障(例如,檢查車輛承受可能導致油箱壓碎和燃油溢出的碰撞的能力)
- 封閉空間內的流體填充和晃動(例如,設計擋板以優化油箱的 NVH 特性)
滑水
迫擊砲發射
Dytran如何最大化生產力
衝壓引擎
車底爆炸
經過不斷的改進,Dytran 在每個新版本中都提供了提高生產力的功能。最近的一些技術改進包括:
- 歐拉求解器(Eulerian solver)的分佈記憶體平行能力和耦合表面計算,提升FSI應用的性能。
- 循環流邊界有助於減小渦輪機模擬的模型尺寸、旋轉結構之間的流動和管道流動問題
- 物體力量可以施加在由盒子、球體、圓柱體或表面定義的特定區域內的不同材料上
- 歐拉分級網格:使用分級網格,歐拉元素的一側可以連接到其他幾個歐拉元素的側面。將細網格“粘合”到粗網格,提供有效的建模靈活性,尤其是只是局部不均勻網格的部分。這種能力將有利於重要的 FSI 應用,例如安全氣囊/晃動和爆炸分析
- 非均勻的Euler網格:定義最小和大網格尺寸之間的偏差比率來允許非均勻 Euler 網格劃分的能力,提供另一種建模彈性。此外,歐拉的分級網格和非均勻網格可以一起使用。對 UNDEX 模擬很有幫助。
- 基於軸向和徑向方向的時間步長,加速軸對稱網格模型運算
- 海軍運輸和 UNDEX 的應用,能使用基於靜水壓力分佈定義的特殊邊界來處理
暫態結構分析(撞擊/衝擊)
Dytran 使用顯式求解技術來解決暫態動態問題。實體、殼、梁、膜和連接器以及剛性元素可用於結構模型建立。有多種材料模型可用於對非線性響應和失效的模型建立。這些包括線性彈性、材料降伏條件、狀態方程式、失效和剝落模型、爆炸燃燒模型和複合材料等。接觸面允許結構組件彼此相互作用或與剛性幾何結構相互作用。這種相互作用可能包括無摩擦接觸、具有摩擦效應的滑動和分離。單面接觸可用於模擬材料因為挫曲而折疊,碰到自身上的結構。
風扇葉片爆裂
瓶類容器製造
流體-固體相互作用
容器掉落測試
晃動
歐拉求解器(Eulerian solvers)通常用於解決流體問題,而拉格朗日求解器( Lagrangian solvers )用於解決結構問題。然而,許多現實世界的情況需要考慮流體和固體之間的相互作用,例如: 固體變形影響流體流動;流體流動使結構變形。像是油箱中的流體晃動、安全氣囊充氣、打滑等問題,這些都只能透流固耦合分析來求解。
Dytran中有拉格朗日和歐拉求解器,可以在單一模型中建立結構和流體模型,模擬它們之間的相互作用。流體和結構之間的相互作用是透過在結構上建立的耦合表面(拉格朗日域)來表現。
高速運算
Dytran利用最新的數值方法和高性能電腦硬體,為從桌上型電腦到最新一代超級電腦,提供具有成本效益的解決方案。此外,有些應用可以利用分佈記憶體系統的平行處理設施。