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【5月18日】MSC.Dytran&Patran 爆炸分析
時間:2022-05-12 13:43:35  作者:

行業背景

根據國家國防策略,即以防守為主導的策略下,如何安全的儲藏和維護導彈的安全變成了最主要的工作。冷戰時期,蘇聯和美國因軍備競賽的原因,進行了很多導彈發射試驗,相應的也發生了很多導彈發射和維護事故。1984年5月13日 蘇聯庫存導彈大爆炸,爆炸炸毀了蘇聯北方艦隊存放在這里的大約2/3的艦對空和艦對艦導彈,致使北方艦隊的戰斗力遭到了一場空前嚴重的大破壞。這個導致美國和蘇聯在導彈事故原因分析和導彈儲藏中儲備了很多技術。我國隨著經濟發展,國防科技越來越受到重視,在導彈事故原因分析中投入了很多精力。


MSC. Dytran軟件簡介及應用

MSC. DytranMSC. Software公司的核心產品之一,適用于高速瞬態非線性動力問題和瞬態流固耦合問題的數值仿真。MSC.Dytran集MSC. DynaMSC. PICES 3D之大成,拉格朗日和歐拉算法優勢互補,成為第一個能夠模擬復雜流固耦合問題, 集高度非線性、流固耦合、瞬態動力響應仿真于一體的大型商用軟件。在后續版本中在單元庫、數據結構和前后處理等方面進一步升級,與MSC. Nastran 取得了全面一致,是MSC所倡導的 VPD (virtual product development) 整體環境中不可缺少的一部分。


 

MSC. Dytran采用顯式積分法并能模擬各種材料及幾何非線性和接觸非線性問題,特別適合于分析包含大變形、高度非線性和復雜的動態邊界條件的短暫的動力學過程。軟件中同時提供拉格朗日求解器與歐拉求解器,因而既能模擬結構的變形又能模擬流體的流動。拉格朗日網格與歐拉網格之間可以進行耦合,從而可以分析流體與結構之間的相互作用,形成精確、獨特的流固耦合技術。軟件具有豐富的材料模型,能夠模擬從金屬、非金屬(包括土壤、塑料、橡膠等)到復合材料,從線彈性、屈服、狀態方程、破壞、剝離到爆炸、燃燒等各種行為模式。


目前MSC. Dytran典型的應用領域包括以下幾方面:

  • 爆炸與沖擊,如水下爆炸、地下爆炸、容器中爆炸對結構的影響及破壞;
  • 水下/空中彈體發射過程,機彈相容性,火炮制推器模擬動態仿真;
  • 高速、超高速穿甲,如飛彈打擊或穿透靶體(單個或復合靶體)及侵徹過程等;
  • 結構的適撞性分析,如汽車、飛機、火車、輪船等運輸工具的碰撞分析,船體擱淺、飛機著路、飛機水面迫降、鳥體撞擊飛機結構、航空發動機包容性、汽車輪胎受 沖擊、飲料瓶罐受載分析等;


  • 金屬彈、塑性大變形成型,如銀金沖壓成型、三維鍛造成型等;
  • 跌落試驗;
  • 流體動力分析,如儲液容器晃動分析,液壓緩沖器性能分析,油箱注油;




  • 安全防護分析,如安全頭盔設計,安全氣囊膨脹分析以及汽車一氣囊一人體三者結合在汽車碰撞過程中的響應,飛行器安全性分析(飛行器墜毀、氣囊著陸等);
  • 輪胎在積水路面排水性和動平衡分析;
  • 高速列車行駛的輪、軌動力學,高速列車穿隧道的沖擊波響應,車輛過橋的動態響應;



MSC.Patran是集成的并行框架式有限元前后處理及分析仿真平臺。設計者可以方便地根據自己的需求進行多學科的工程分析和數據交換。

 

MSC.Patran的主要特點如下:

  • 符合CAE流程的用戶界面;
  • 極好的兼容性、開放性;
  • 強大的客戶化定制功能(PCL語言);
  • CAD模型的直接訪問技術(DGA);
  • 高級面網格剖分功能,可在復雜的帶有缺陷的曲面上快速生成高質量的面網格,并提供方便的用戶可控性;
  • 支持多個CAE求解器;
  • 獨特的復合材料建模工具LAMINATE MODELER;
  • 獨特的變量場技術;
  • 不同硬件平臺和操作系統下數據庫兼容;
  • 大模型快速圖形操作 



課程內容

本課程主要圍繞MSC.Software旗下的Patran和Dytran軟件的前處理,求解和后處理進行。


1.     Dytran封閉容器爆炸案例簡單講解

2.     Patran前處理:

1)     幾何和網格模型的導入

2)     材料和單元屬性賦予

3)     載荷和約束設置

4)     流固耦合設置和輸出參數設置等

3.     Dytran求解器:

1)     輸入文件編輯和并行設置

4.     Patran和Dytran后處理:

1)     查看云圖

2)     生成曲線



課程日期

2022年5月18日周三下午15點


主講人介紹

佟工:海基科技CAE仿真工程師,德國留學機械工程專業碩士。主要從事CFD流體仿真,流固耦合分析和聲學分析。負責MSC軟件中,Apex前處理,Patran前后處理,Dytran流固耦合分析以及Actran聲學分析等。參與和實施了多項流體仿真項目,兩相流流固耦合分析項目,聲學分析和降噪項目以及國防科技項目。


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