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機能ANSYS AUTODYN:衝撃解析ソフトウェア

ソルバー(ラグランジュ、オイラー、ALE、シェル、ビーム、SPH)

AUTODYNでは、オイラー、ラグランジュ、ALE、シェル、ビーム、SPHの各種ソルバーが用意されており、解析事例に合わせて選択することが可能です。

ラグランジュ (Lagrange)
物質とともにメッシュが移動・変形する計算方法。大変形によりメッシュの歪みが大きい場合に計算精度の低下を招く場合がありますが、エロージョン機能を用いることでこの問題を克服しています。主として固体に対して適用性があります。
オイラー (Euler)
メッシュは空間に固定、このメッシュのセル間で物質が移動する計算方法。主として気体・流体に対して適用性があります。1次精度マルチ・マテリアル法(Multi-Material Euler)(2次元のみ)、2次精度マルチ・マテリアル法(Multi-Material Euler)(3次元のみ)、FCT(Flux Corrected Transport)法(2次元、3次元)が用意されています。マルチ・マテリアル法は複数の物質を取り扱うことができます。FCT法は単一理想気体のみ適用可能であり、マルチ・マテリアル法と比較して処理速度が速い利点があります。
ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian)
物質とともにメッシュが移動・変形するラグランジュ法において、内部セルに対しては物質とは別にメッシュを任意に移動させて、メッシュの歪みによる計算精度の低下を防ぐことができます。
シェル (Shell)
薄板シェル要素。厚さ方向にメッシュ分割できないような薄肉構造物に対して適用性があります。計算領域を四辺形(3次元)または線分(2次元)の集合に分割します。体積(密度)変化は考慮しません。複合材料の設定も可能です。
ビーム (Beam)
ビーム要素。断面をメッシュ分割できないような梁状構造物に対して適用性がある。計算領域を線分の集合としてグループ化します。3次元的な格子形状を模擬することも可能で、鉄筋コンクリートの鉄筋としてよく用いられます。断面形状を設定することができ、円筒やH鋼、スプリングやダンパーを選択することが可能です。
SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)
メッシュレス解法の一種で、要素間の関係がバネ定数等で定義されるDEMとは異なり、個々の粒子は空間的に不連続ではなく、連続的な密度分布を持ちます。大変形を伴う解析事例に適用性があります。
ソルバー

相互作用機能

AUTODYNでは、ラグランジュ、オイラー、ALE、シェル、ビーム、SPHの各種ソルバー間において相互作用を設定することで、流体-構造物に限らず、様々な連成問題を解析することができます。

相互作用の種類には、ラグランジュ、ALE、シェル、ビーム、SPH間の相互作用であるラグランジュ/ラグランジュ相互作用と、ラグランジュ、ALE、シェルとオイラーの相互作用であるラグランジュ/オイラー相互作用があります。

相互作用の設定はほとんど自動化されているため、面倒な入力を必要とせず(マウスクリック1~2回程度)、簡単に連成問題を準備することができます。また、幾つかのオプションを選択することで、より高度な相互作用を設定することもできます。

地形を考慮した大規模爆風解析(圧力コンター図) 地形を考慮した大規模爆風解析(圧力コンター図)
グランジュ、ビーム、SPH(標的中央部)を用いた鉄筋コンクリートへの貫通解析 グランジュ、ビーム、SPH(標的中央部)を用いた鉄筋コンクリートへの貫通解析

材料モデル(状態方程式、構成則、破壊則)

AUTODYNでは、物質の材料特性を「状態方程式」「構成則」「破壊則」のモデルで定義しています。「状態方程式」は熱力学的平衡状態における静水圧と内部エネルギ、密度の関係、「構成則」はせん断応力とひずみの関係および/または降伏基準、「破壊則」は物質の破断基準を記述するものです。AUTODYNでサポートしている主な材料モデルを以下に紹介します。

  • 状態方程式
    線形、多項式、ミーグルナイゼン型衝撃ユゴニオ、理想気体、二相、JWL、Lee-Tarver、多孔質、非等方性、etc
  • 構成則
    完全弾性、粘弾性、弾-完全塑性、弾-線形硬化塑性、Johnson-Cock、Steingerg Guinan、RHTコンクリート、非等方性降伏、etc
  • 破壊則
    スポール、相当塑性ひずみ、主応力/ひずみ、材料応力/ひずみ、RHTコンクリート、Tsai/Hoffman/Hill、非等方性軟化、etc

また、AUTODYNで標準サポートしていない材料モデルであっても、ユーザーサブルーチンに独自に定義することにより、AUTODYNに組み込むことが可能です。


材料データベース

AUTODYNには、一般的な等方性材料をはじめ、直交異方性材料、爆薬、コンクリート等250種類以上の材料データベースが標準で装備されています。また、その中には70種類以上の爆薬類が登録されています。もちろん、これらの材料データの一部を修正して、使用することも可能です。

独自の物質の材料データを用いたい場合、ユーザーによって新規に材料モデル(状態方程式、構成則、破壊則等)を定義し、新規の材料データベースに登録しておくことができます。

AUTODYN 材料データベースウィンドウ AUTODYN 材料データベースウィンドウ

ユーザーサブルーチン

より複雑な応用問題に柔軟に対応するために、ユーザー自身の手によってユーザーサブルーチンを独自にカスタマイズすることで、特珠なプログラミングコードをAUTODYNに組み込むことができます。

AUTODYNでは、独自の材料モデルに関するサブルーチンと一般的な機能に関するサブルーチンが標準サポートされています。一般的な機能に関するサブルーチンの一部としては、ALEのメッシュ制御設定、境界条件設定、初期条件設定、形状データ入出力等があります。 また、AUTODYNで用いられているプログラム内変数は公開されていますので、これを参照することにより、「特定の時間に特定のメッシュにある条件を与える」、「ある変数を加工して特定の時間間隔で出力する」など、より自由度の大きい独自のサブルーチンを作成することが可能です。


CADインターフェイス

AUTODYNでは、様々の形状/メッシュデータ形式の読み込みを標準サポートしております。
詳しくはサポート担当まで お問い合わせください。

TrueGrid ・・・zon形式ファイル
ICEMCFD・・・geo形式ファイル
LS-DYNA・・・k形式ファイル
MSC.Nastran・・・dat形式ファイル
CADデータから読み込まれたジェット戦闘機形状メッシュ CADデータから読み込んだエンジンルーム内の形状メッシュ

動作環境

サポート担当まで お問い合わせください。


その他

  • 並列計算機能
  • 簡易ジェッティング計算機能
  • フラグメント解析機能