Dytran

AlmaTec srl

ANALISI FEM – Dytran

Dytran è una soluzione per l’analisi esplicita agli elementi finiti che consente di simulare eventi di breve durata come impatto e crash. Analizza il comportamento non-lineare che le strutture subiscono nel corso di questo tipo di eventi.

Dytran vi consente di studiare l’integrità strutturale dei progetti, per assicurarsi che il prodotto finale abbia la massima possibilità di soddisfare i requisiti normativi di sicurezza e affidabilità.

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Dytran fornisce in un unico pacchetto funzioni di: analisi strutturale, di flusso del materiale e analisi FSI accoppiata. Dytran utilizza una funzione di accoppiamento che consente l’analisi integrata di componenti strutturali con fluidi e materiali altamente deformati in un’unica simulazione.

FUNZIONALITÁ

Tipologie di Analisi per diversi settori industriali

La precisione di Dytran è stata dimostrata attraverso la correlazione con test fisici. Dytran aiuta gli ingegneri a prevedere come un prototipo risponderebbe a una serie di eventi dinamici del mondo reale e di esaminare le potenziali cause di guasto. Alcuni esempi di ambiti applicativi includono:

Applicazioni Aerospaziali: Ammaraggio di velivoli, sloshing del carburante nel serbatoio e rottura, collisioni con volatili, contenimento delle pale, resistenza del velivolo, progettazione e sicurezza dei sedili, aircraft and cargo containment hardening.
Applicazioni Automotive: progettazione degli airbag, modellazione manichino e sedili, impatto e crash test, aquaplaning, fuel tank sloshing and rupture.
Applicazioni Militari e Difesa: Progettazione e simulazione di armi, penetrazione e perforazione del proiettile, hydrodynamic ram (HRAM), collisioni di navi, urti ed esplosioni subacquee (UNDEX), resistenza a esplosioni.
Applicazioni Industriali: Progettazione di bottiglie e contenitori, paper feeding, test di caduta, Analisi di impatto su attrezzature sportive, packaging design.

Dytran consente di studiare l’interazione tra modelli multipli euleriani adattivi intorno a superfici di contatto, considerandone il movimento e la deformazione. In questo modo permette di analizzare scenari complessi come:

Oggetti multipli che impattano strutture multi-livello (ad esempio l’impatto di uccelli contro strutture di aerei in volo).
Cedimenti strutturali irreversibili con perdita di liquido o penetrazione (ad esempio, esaminare la capacità di un veicolo di sopportare uno schianto che si tradurrebbe in rottura del serbatoio e fuoriuscita di carburante).
Riempimento e di oscillazioni di fluido all’interno di un volume chiuso (ad esempio, la progettazione di deflettori per ottimizzare le caratteristiche NVH di serbatoi di carburante).

Attraverso continui miglioramenti, ogni nuova release di Dytran è pensata per aumentare la produttività. Alcuni dei più recenti miglioramenti sono:

Funzionalità di memoria parallela distribuita del solutore Euleriano e calcolo delle superfici di contatto per prestazioni migliori in applicazioni di interazione fluido struttura.
Limite di flusso ciclico per contribuire a ridurre le dimensioni del modello in caso di simulazione di turbine, flusso tra strutture rotanti e problemi di flusso all’interno di tubi .
Forze che possono essere applicate su diversi materiali entro una specifica regione definita da un box, una sfera, un cilindro o una superficie.
Con le mesh graduate, il lato di un elemento Euleriano può essere connesso ai lati di altri elementi, ad esempio per creare un contatto glued tra due mesh a diversi livelli di dettaglio, fornendo una notevole flessibilità. Questa funzione è particolarmente utile in applicazioni FSI come airbag o analisi di scoppi ed esplosioni.
Funzionalità che consente una meshatura Euleriana non uniforme definendo un rapporto tra mesh più piccole e più grandi, fornendo così un altro modo per introdurre flessibilità nella modellazione. Inoltre, può essere usata insieme alla mesh graduata, specialmente per simulazioni UNDEX.
Accelerare modelli mesh assialsimmetrici attraverso la determinazione di intervalli temporali in base alle direzioni assiale e radiale.
Applicazioni di trasporto navali e UNDEX possono ora usare un trattamento boundary speciale definito sulla base del profilo di pressione idrostatica.

Transient Structural Analysis (Crash/Impact)

Dytran utilizza la tecnologia esplicita per risolvere problemi dinamici transitori. Per modellare le strutture è possibile usare elementi rigidi, shell, beam, membrane, connettori. Sono disponibili un’ampia gamma di modelli di materiale (elasticità lineare, equazioni di stato, modelli di failure e spall, modelli per esplosione e materiali compositi per citarne alcuni) per modellare la risposta nonlineare e la rottura. Le superfici di contatto consentono ai componenti strutturali di interagire l’un l’altro o con strutture rigide. Questa interazione può includere contatto senza attrito, strisciamento con attriti e separazione. Contatto di superficie singolo può essere utilizzato per modellare deformazione di strutture in cui il materiale può ripiegarsi su se stesso.

Fluid-structure Interaction

Solutori Euleriani vengono solitamente usati per affrontare problemi relativi a fluidi, mentre quelli Lagrangiani sono ideali per problemi strutturali. Molte situazioni del mondo reale però includono interazioni fluido-struttura – ad esempio la deformazione strutturale che influisce sul flusso del fluido oppure il flusso che deforma la struttura. Problemi come lo sloshing del liquido in un serbatoio, l’apertura degli airbag, l’aquaplaning ecc., si possono risolvere solo con l’interazione fluido-struttura. In Dytran sono disponibili solutori sia Lagrangiani che Euleriani per consentire la modellazione di fluidi e strutture entro un unico modello e simularne l’interazione. L’iterazione viene ottenuta attraverso una superficie di contatto creata sulle strutture.