MSC.Dytran
Общая характеристика
Конечно-элементный структурный анализ (формулировка Лагранжа)
Анализ поведения материала с использованием формулировки Эйлера
Эффективность численных методов
MSC.Dytran - система анализа высоконелинейных быстропротекающих процессов, связанных с взаимодействием различных частей конструкции, конструкции и конструкции, а также конструкции и жидкости (газа).
Типичные приложения MSC.Dytran включают взаимодействие автомобиля, препятствия, пассажира и подушки безопасности в момент ее заполнения воздухом при катастрофе, столкновение птиц с самолетными конструкциями, столкновение и посадку на мель судов, взрывы в ограниченном пространстве, удар снаряда о преграду и ее пробивание, попадание метеорита в обшивку космического аппарата, штамповку металла, поведение жидкости в не полностью заполненных емкостях и другие задачи.
В основе MSC.Dytran лежит явный метод интегрирования дифференциальных уравнений по времени. Это избавляет от необходимости декомпозиции больших матриц, на которую уходит большая часть процессорного времени при решении высоконелинейных задач. Программа полностью векторизована, может эффективно применяться на ЭВМ, поддерживающих параллельную обработку данных.
Технология решения нелинейных задач динамики конструкций базируется на разработках, первоначально выполненных в Ливерморской лаборатории им. Лоуренса. Алгоритмы же моделирования взаимодействия конструкции и жидкости (газа) берут начало в разработках нидерландской компании Pisces International (приобретенной MSC в 1990 г.), впоследствии развитых MSC.Software Corporation. Для решения таких задач в MSC.Dytran используется формулировка Эйлера.
Благодаря своей способности решать высоконелинейные задачи анализа разнородных сред, MSC.Dytran эффективно применяется в автомобильной, аэрокосмической, оборонной и других отраслях промышленности.
Преимущества MSC.Dytran:
- Высокая эффективность решения нелинейных динамических и нелинейных квазистатических задач
- "Дружественный" интерфейс в стиле MSC.Nastran
- MSC.Patran в качестве пре- и постпроцессора
- Надежные и эффективные алгоритма моделирования контактов
- Возможность выполнения структурного конечно-элементного анализа, анализа динамики жидкости и взаимодействия "конструкция - жидкость" с помощью одного программного пакета
- Возможность использования разработанных пользователем подпрограмм
Основные особенности MSC.Dytran
Конечно-элементный структурный анализ (формулировка Лагранжа)
Библиотека конечных элементов:
- "Тросовый" элемент (CROD)
- Балочные элементы (CBEAM, CBAR):
- формулировка Belytschko - Schwer;
- формулировка Hughes - Liu;
- широкая библиотека поперечных сечений
- Элемент для моделирования ремня безопасности
- Элемент "точка сварки"
- Четырехугольный оболочечный элемент (CQUAD4)
- формулировка Belytschko - Tsay;
- формулировка Hughes - Liu;
- формулировка Key - Hoff;
- мембранная формулировка
- Треугольный оболочечный элемент (CTRIA3)
- формулировка C0 (присутствуют изгибная и мембранная жесткости);
- мембранная формулировка
- Твердотельные (объемные) элементы (CHEXA, CPENTA, CTETRA)
- Элементы типа "пружина" и "демпфер" (CELAS, CDAMP)
- линейные;
- нелинейные;
- с повышенной точностью "отслеживания" вращения конструкции;
- разработанные пользователем
- Элемент - сосредоточенная масса (CONM2)
Модели материалов
- Изотропная линейная модель
- Ортотропная линейная модель
- Модель пластичности Мизеса
- Модель пластичности Джонсона и Кука
- Модель анизотропической пластичности Крейга
- Грунт / пена
- Пена с низкой плотностью
- Резина
- Слоистый композит
- Модель с заданными соотношениями напряжение - деформация
Модели разрушения
- По максимуму эффективных деформаций
- По максимуму эффективных напряжений
- По значению деформаций растяжения
- По параметрам, определенным пользователем
- Разрушение композитов:
- гипотеза Tsai-Hill;
- гипотеза Tsai-Wu;
- модифицированная гипотеза Tsai-Wu;
- гипотеза максимальных напряжений;
- гипотеза Chang-Chang;
- гипотеза Hashin
Уравнения состояния
- Постоянство объемного модуля упругости
- Обобщенная полиномиальная модель
- Идеальный газ
Модели контакта
- Контакт типа "master - slave":
- o поверхность - поверхность;
- o узел - поверхность
- Контакт типа "единая поверхность"
- Адаптивный ("отключаемый") контакт
- Трение Кулона
- Учет толщины оболочек и зазоров
Твердые тела
- Аналитически задаваемые твердые эллипсоиды
- Твердые тела произвольной формы:
- задаваемые твердыми поверхностями;
- задаваемые характеристиками материала
Закрепления и межузловые связи
- Индивидуальное закрепление отдельных узлов (SPC)
- Кинематические (жесткие) соединения узлов (RBE2)
- Жесткое соединение поверхностей
- Твердая стенка
- Разрушаемое соединение между узлами
- Кинематическая связь узлов оболочечных и объемных элементов
- Шарниры для соединения твердых тел
Нагрузки
- Сосредоточенные силы и моменты
- Силы и моменты с "отслеживанием" направления действия
- Давление
- Гравитация
- Центробежная нагрузка
- Заданная скорость
- Начальные условия
- Воздушная подушка с равномерным давлением
- Задание начального уровня напряжений, вычисленного с помощью MSC.Nastran
Применение подпрограмм, разработанных пользователем
- Разрушение материала
- Задание давления
- "Поведение" пружин и демпферов
- Ограничение скорости
- "Заказная" форма вывода результатов расчета для узлов и элементов
Моделирование манекенов
- Полная интеграция модели манекена ATB
- Совместимость с моделью манекена MADYMO
Анализ поведения материала с использованием формулировки Эйлера
Библиотека элементов
- Объемные элементы, содержащие один вид материала (CHEXA, CPENTA, CTETRA)
- Объемные элементы, содержащие несколько видов материала (CHEXA, CPENTA, CTETRA)
Модели материалов
- Гидродинамическая модель
- Ортотропная линейная модель
- Модель пластичности Мизеса
- Модель пластичности Мора - Кулона
- Модель пластичности Джонсона и Кука
Модели разрушения
- По максимуму эффективных деформаций
- По значению деформаций растяжения (минимуму давления)
- По параметрам, определенным пользователем
Уравнения состояния
- Постоянство объемного модуля упругости
- Обобщенная полиномиальная модель
- Идеальный газ
- Модель взрыва
Нагрузки и граничные условия
- Непроницаемые стенки
- Границы притока и истока жидкости
- Границы с заданным давлением
- Движущиеся границы
- Начальные условия
- Гравитационные нагрузки
Взаимодействие конструкции и жидкости
- Точное моделирование взаимодействия конструкции и жидкости
- Два алгоритма моделирования взаимодействия конструкции и жидкости (оба могут использоваться в одной модели одновременно):
- "обобщенный" - применим для всех случаев;
- "Arbitrary Lagrange-Euler (ALE)" - применим для широкого класса проблем, характеризуется большим быстродействием
Эффективность численных методов
- MSC.Dytran полностью векторизован
- Предусматривается возможность параллельной обработки данных на ЭВМ, поддерживающих такие функции
Характеристики
Разработчик | MSC.Software |