Подходы к моделированию подушек безопастности


https://www.youtube.com/watch?v=MI_u7HEnbyQ




В настоящее время LS-DYNA предлагает три различных метода моделирования подушек безопасности. Подход на основе однородного давления (UP, uniform pressure), старейший из доступных методов, является очень эффективным с вычислительной точки зрения и хорошо работает, например, для моделирования взаимодействия манекенов с полностью надутыми подушками безопасности. Для удовлетворения возросших требований, предъявляемых к современным имитационным моделям, все большее значение приобретает точное отображение фазы развертывания.Поэтому используется метод ALE, при котором "газовая" область дискретизирована конечными элементами, что позволяет моделировать эффекты потока газа и его взаимодействие с тканью подушки безопасности. Совсем недавно был реализован метод корпускулярных частиц (CPM, Corpuscular Particle Method), где газ представлен дискретными частицами, взаимодействующими друг с другом и с окружающей их средой. Кстати, все эти методы могут применять не только для моделирования подушек безопастности, то и для расчетом сосудов и трубопроводов под давлением: моделирование динамики пневматических покрышек, моделирование баллонов пневматической подвески или даже пневматические испытания трубопровода.

#airbag #ale #cpm #ls-dyna
https://tinyurl.com/y4frz8xs
by Юрий Новожилов

Обзор ATENA


https://www.youtube.com/watch?v=eeMNiY_kSLw




Полный и "немой" обзор возможностей системы моделирования ATENA для расширенного нелинейного конечно-элементного анализа железобетонных конструкций. После краткого введения в программу, в видео показаны примеры из различных областей применения, таких как: оценка несущей способности конструкций, моделирование прочности или использование передовых бетонных материалов, таких как FRC или UHPFRC.

#atena #concrete
https://tinyurl.com/y489r2u4
by Юрий Новожилов

Правила переделки LS-DYNA модели из explicit в implicit


https://www.youtube.com/watch?v=0pGOwjie_UA




LS-DYNA славится своей способностью моделировать быстропротекающие процессы. Однако, в ней зашиты решатели под гораздо большее число физик. И даже для механики там есть не только explicit, но и более чем полноценный implicit решатель. Данный вебинар покажет, как быстро и правильно перенастроить уже готовкою explicit модель для implicit расчетов. Таким образом, вам не придется менять решатель и думать о том, как пересобрать модель для новой расчетной платформы с учетом ее реализаций материалов, граничных условий и контактов. 

#ansys #dynamore #explicit #implicit #lsdyna
https://tinyurl.com/ycxued3c
by GlukRazor

Теория разрушения для материаловедов и расчетчиков

https://www.failurecriteria.com - это сайт-книга по теории разрушения, созданный Ричардом Кристенсеном (Richard M. Christensen), почётным профессором департамента аэронавтики и астронавтикиСтэнфордского университета. Студентам читать будет особенно полезно.

#theory
https://tinyurl.com/y7q2sc72
by GlukRazor

Статический преднатяг в LS-DYNA


https://www.youtube.com/watch?v=22p5WfoZNCg




Стал доступен мой небольшой мастре-класс по работе динамической релаксации в LS-DYNA. Если вам нужно учитывать гравитационные нагрузки или, например, задавать вращение с начальной угловой скоростью, то вам сюда.

#ansys #cadfem #cascon #lsdyna
https://tinyurl.com/y9c6m83o
by GlukRazor

Anybodyrun - цифровой двойник бегуна

Компания AnyBody Technology, занимающаяся созданием моделей опорно-двигательного аппарат человека показала свой новый мини проект. На основе своей математической модели и анализа большого числа бегунов она создала цифрового двойника бегуна, который позволяет определять как ваше состояние и ваша манера бега влияет на, скажем, количество сжигаемых вами калорий.







С цифровым двойником бегуна на сайте https://anybodyrun.com может поиграться каждый, однако это не игрушка - это результат серьезной научной работы. Более подробно об исследовании в соответствующем вебинаре.




https://www.youtube.com/watch?v=6zNbbP8XzUk


#anybody #biomed #digital_twin
https://tinyurl.com/y8oqrtzg
by GlukRazor

Ansys займется алхимией

17 февраля 2021 ANSYS обвил о своей договоренности с компанией  Intellegens Limited (https://intellegens.ai) из Кэмбриджа об использовании их линейки продуктов под говорящим названием Alchemite в моделировании процессов аддитивного производства. Alchemite - это решения на основе машинного обучения позволяющею быстро идентифицировать параметры материалов и анализировать результаты экспериментов.







Alchemite предполагается встроить в материаловедческую систему Ansys Granta MI. Ожидается, что такая связка ПО позволит решить такие задачи, как оптимизация технологических параметров для процессов AM, прогнозирование свойств материалов на основе расчетов, контроль качества и помощь в проектировании экспериментов (DoE) для AM. 


www.automation.com/en-us/articles/february-2021/intellegens-ansys-additive-manufacturing-material


Кстати, у компании уже есть успешные кейсы, например с Боингом (https://intellegens.ai/machine-learning-making-light-work-of-additive-manufacturing-aerospace-alloys/), а также исследование по улучшению DED печати (https://intellegens.ai/probabilistic-neural-network-identification-of-an-alloy-for-direct-laser-deposition/)

#additive_manufacturing #ai #alchemite #ansys #granta #machine_learning
https://tinyurl.com/y77bppct
by GlukRazor

manim - как сделать вашу научную презентацию захватывающей

Многие гики от науки знают, что в сети есть отличный сайт от MIT 3blue1brown.com занимающейся популяризацией науки. Их канал на YouTube ломится от огромного числа видео роликов, деланных с большим вкусом и умением. Вот, например, видео про ряды Фурье.




https://www.youtube.com/watch?v=r6sGWTCMz2k




Хотите делать такие же классные видео по результатам ваших исследований? Нет проблем: у коллег из 3Blue1Brown есть репозиторий на GitHub, где выложены исходные коды их движка создания анимированной научной инфографики manim. Все, что вам нужно, этот Python, FFmpeg и LaTeX. Ну а далее - читайте инструкции по ссылке на репозиторий github.com/3b1b/manim

#3blue1brown #ffmpeg #latex #open_source #python
https://tinyurl.com/ybn92n6a
by GlukRazor

Сверхзвуковое обтекание цилиндра


https://youtu.be/pPP26zelb0M




Не знаю как у вас, а у меня к вечеру понедельника остались силы только на залипание на это видео. Тут у нас всего 2.4 миллиона степеней свободы и число Маха = 3 - выглядит очень красиво. Расчет выполнен с применением открытой свободной C++ библиотеки https://www.dealii.org. Ну а репозиторий проекта тут: https://github.com/conservation-laws/ryujin

#cfd #dealii #open_source
https://tinyurl.com/y9l4crxb
by GlukRazor

Детонационно-дефлаграционный переход

Нормальная безовая статья из Бауманки про работу уравнения состояния *EOS_IGNITION_AND_GROWTH_OF_REACTION_IN_HE из LS-DYNA, реализующего модель Ли — Тарвера. Просто интересно иногда почитать про такое не на английском. Ссылка на статью: http://vestnikmach.ru/articles/1141/1141.pdf

#he #ls-dyna
https://tinyurl.com/ybpdfs8g
by GlukRazor

Подвижный источник тепла в ANSYS Mechanical


https://www.youtube.com/watch?v=nqNNjeZxVlg




Сегодня будет жестко, и даже немного больно. Видео пример того, как при помощи развесистой командной вставки на APDL задать в ANSYS Mechanical подвижный источник тепла. Ну а подвижный источник тепла нужен уже для моделирования сварки, наплавки или лазерной резки металла.

#additive_manufacturing #ansys #apdl #mechanical #thermal #welding
https://tinyurl.com/ybauhn3m
by GlukRazor

MOOSE - непростой лось


https://www.youtube.com/watch?v=6shfkm3fnLY




MOOSE (Multiphysics Object-Oriented Simulation Environment, Объектно-ориентированная междисциплинарная среда моделирования, https://mooseframework.inl.gov) представляет собой "конечный элементный" фреймворк к открытым исходным кодом, главным образом, разработанных Национальной лабораторией штата Айдахо (Idaho National Laboratory). По заявлениям разработчиков, MOOSE обеспечивает высокоуровневый интерфейс для работы с некоторыми из наиболее сложных нелинейных решателей на планете. Все детали взаимодействия инженера с MOOSE продуманы до мелочей, начиная с процесса установки и заканчивая запуском расчета на современных суперкомпьютерах. Официальное видео о данном коде всего одно, но это запись семинара почти на 12 (ДВЕНАДЦАТЬ!!!) часов.




https://www.youtube.com/watch?v=2tJwBsYaLaI




Ключевые фишки кода:



Сильно связанный междисциплинарный неявный решательАвтоматическое распараллеливание расчета (самый большой запуск > 100 000 процессорных ядер!)Модульная разработка упрощает повторное использование кодаВстроенная работа с адаптивными сеткамиМетод Галеркина решения СЛАУ, как непрерывный, так и разрывный (можно совмещать в одной задаче)Интуитивно понятные параллельные многоуровневые решения (см. видео ниже)Гибкий, расширяемый пользовательский интефейс



А вот по этой ссылке вы найдете запись учебного курса по данному MOOSE, который был прочитан в Университете штата Северная Каролина в 2018 году: https://www.youtube.com/playlist?list=PLN13vTvNU59uNSw-RmcRbSW37zKcOK1yR

#moose #open_source
https://tinyurl.com/ydapy34s
by GlukRazor

SPH моделирование спинномозговой жидкости в LS-DYNA

Спинномозговая жидкость (Cerebrospinal Fluid, CSF) может претерпевать сдвиговые деформации при движении головы. Модели конечных элементов (FE), которые обычно используются для моделирования биомеханики мозга, в том числе травматических травм головного мозга, используют твердые элементы для представления CSF.







Однако, ограниченное количество элементов в паре со сдвиговыми деформациями в CSF может снизить точность их прогнозирования. Большие проблемы деформации могут быть точно смоделированы с помощью безсеточного метода гидродинамики сглаженных частиц (SPH). Таким образом, молодые ученые взяли LS-DYNA и посчитали в нем мозг с учетом CSF, а результаты опубликовали в журнале "International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering" https://doi.org/10.1002/cnm.3440



Исходный пост с анимацией результатов: https://www.linkedin.com/posts/activity-6772564841979797504-jHS_/

#biomed #ls-dyna #sph
https://tinyurl.com/ydgrrc9c
by GlukRazor

Thermo-calc


https://www.youtube.com/watch?v=6YnCrbcGE_c




Система позволяющая рассчитывать свойства металлов в зависимости от температуры или даже вычислить их, если в базе они отсутствуют. Отличный проект, который работает уже третий десяток лет. А началось все в Королевском технологическом институте (Royal Institute of Technology, KTH) города Стокгольм, Швеция.



Несколько научных публикаций от коллег:



https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101088 https://www.nature.com/articles/s41598-020-67161-9 https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152777 https://doi.org/10.1016/j.mtla.2019.100574 https://doi.org/10.1016/j.calphad.2019.101720





#thermo-calc
https://tinyurl.com/yd2usm4h
by GlukRazor

KC-FEMFRE - бессеточный код решения задач разрушения

Знаете ли вы, что компания Karagozian & Case, Inc., специализирующаяся на консалтинге для оборонно-промышленного комплекса, компания, создатель одной из самых популярных и точных моделей бетона для LS-DYNA *MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3/*MAT_072R3 также разрабатывается свой собственный расчетный кода!







Их детище носит название FEMFRE (Finite Element and MeshFREe solver). Код обладает встроенной базой материалов для расчетов задач разрушения Extreme Materials Library (ExML), включающую в себя, например, 4-тую версию их модели бетона. Из интересных особенностей - адаптивный бессеточный метод расчета. Пока конструкцию можно считать при помощи МКЭ расчет так и ведется.







Но когда разрушения уже не могут быть описаны традиционными сеточными методами система переключаться на бессеточный метод на основе RKPM (Reprodusing Kernel Particel Meshod), являющийся аналогом бессеточных методов Гелеркина, применяемых в LS-DYNA (https://ftp.lstc.com/anonymous/outgoing/support/FAQ_kw/concrete/kccm_paper.pdf). Сайт продукта: www.kcse.com/home/software/kcfemfre/ Одна из ранних публикаций по теме: https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000497

#concrete #explicit #kcc #meshless
https://tinyurl.com/y86ydvts
by GlukRazor

Краштест самолета


https://www.youtube.com/watch?v=kJZ1eHU_JZg&list=WL&index=20




Я, в своих расчетах, больше привык моделировать удары тяжелых комических самолетов в задания, и было ясно, что таких экспериментов не бывает. Но, оказывается, был "эксперимент" с моделированием нештатной посадки Boeing 727, и его провел британский телеканал Channel 4 для съемок своей документалки. Про такое даже статься на Вике есть: https://ru.wikipedia.org/wiki/Экспериментпоуправляемому_крушению_Boeing_727

#aircraft #crush
https://tinyurl.com/y9wpuu6g
by GlukRazor

Project Chrono


https://vimeo.com/185824185




Chrono - это открытый фреймворк математического моделирования физических процессов на C++. Библиотеки фреймворк позволяют решать такие задачи, как твердотельная кинематика, CFD и FEM моделирование и различные бессеточные методы/методы частиц. Разработкой кода занимается Висконсинский центр прикладных вычислений (Wisconsin Applied Computing Center, WACC) Университета штата Висконсин-Мэдисон (University of Wisconsin-Madison). Кроме того, доступна работа с фреймворком из Python благодаря PyChrono. Кроме того, все это еще может стыковаться с TensorFlow для накопления статистики и машинного обучения.




https://youtu.be/FzF_W1-R5Eg




Вообще, так как задача создания хорошего сеточного оказывается сложнее, чем задача написания решателя, то, по моим наблюдениям, большинство современных исследовательских исходных кодов выбирают именно бессеточный путь. При этом, просадку производительности, по сравнению с сеточными методами, они решают активным использованием GPU. В целом, такой подход выглядит очень эффектным и эффективным, но не для классических задач прочности и гидро-аэро динамики.




https://youtu.be/pd_vmqW67lA




Сайт проетка: https://projectchrono.org/




https://www.youtube.com/watch?v=-ENZxnEj-io





https://www.youtube.com/watch?v=ogia_qyFufI






#gpu #open_source #projectchrono #pychrono
https://tinyurl.com/ydqtbqdu
by GlukRazor

Моделирование роста кораллов


https://www.youtube.com/watch?v=lHsNMo8p-Xo




Первый доклад с первого виртуального семинара от UK Fluids Network по жидкостям SPH SIG. Константинос Георгулас (Konstantinos Georgoulas) из Университета Эдинбурга (The University of Edinburgh) представляет работу, посвященную пониманию того, как растут кораллы с помощью гидродинамики сглаженных частиц.

#sph
https://tinyurl.com/yeso66hl
by GlukRazor

Топологическая оптимизация в изогеометрической постановке

Статья, о которой я сегодня рассуждаю, это очень красивое развитие топологической оптимизации. Итак, для оптимизации топологии у нас есть древний SIMP, который дает дискретные результаты на дискретных моделях, так как играет с псевдоплотностью конечных элементов.







У нас есть более модны Level-Set который конструирует некую гладкую функцию, определяющую наличие или отсутствие материала в каждой точке пространства проектирования. Но гладкий Level-Set, приземляясь на дискретную КЭ модель все равно дает "ступенчатые" и "пиксилизированные результаты".







И тут, автор стати вспоминает про активно развивающийся сейчас метод изогеометрического анализа (IGA, IsoGeometric Analisys) - модификацию МКЭ, использующую NURBS в качестве базисных функций. Таким образом, если приземлить гладкие результаты топологической оптимизации методом Level-Set на гладкое IGA представление КЭ модели, то можно получить более точное решение сразу с гладкой аналитической поверхностью для новой топологии.



Ссылка на видео запись доклада: https://slideslive.com/38944315/structural-topology-optimization-with-accurate-boundary-representation-using-untrimming-techniques-and-isogeometric-analysis



Ссылка на статью: https://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.32756.78729

#ansys #iga #level_set_method #optimization #simp #topology
https://tinyurl.com/yzfdkqxo
by GlukRazor

Про IGA по русски

Наконец нашел статью про IGA на русском. Данный метод сейчас очень активно развивается в таких кодах, как CoreForm IGA и LS-DYNA, так как позволяет получить более точные результаты чем традиционный МКЭ. Оригинальное резюме статьи далее.







В статье рассмотрена модификация метода конечных элементов, так называемый изо-геометрический метод, использующая в качестве базисных функций рациональные B-сплайны (NURBS). Новый подход должен предотвратить аппроксимацию геометрии рассчитываемого тела и обеспечить гладкость базисных функций на границе конечных элементов. В статье выполнен краткий обзор рациональных B-сплайнов, описаны их основные свойства, выполнен обзор существующих на сегодняшний день программных продуктов, в которых описанный метод реализован в той или иной степени. В тексте приведены примеры расчета простых твердых тел в программе FEAP (Finite Element Analysis Program) для сопоставления результатов, полученных стандартным и модифицированным методами. В изо-геометрическом методе расчета геометрия тела остается точной независимо от размера расчетной сетки, что повышает точность решения контактных задач и анализа композитных тел. Знакопостоянность рациональных B-сплайнов повышает качество получаемых полей искомых переменных. Геометрия для расчета может быть получена напрямую из графических редакторов CAD без изменения, что является необходимым шагом по направлению к внедрению технологий BIM в проектировании. Преимущества описанного метода делают его выгодной альтернативой при расчете тел с криволинейными очертаниями.



Ссылка на статью: https://unistroy.spbstu.ru/userfiles/files/2019/9(84)/84__1.pdf

#coreform #iga #ls-dyna
https://tinyurl.com/ydqqy5mn
by GlukRazor

Характеристики и законы турбулентности


https://www.youtube.com/watch?v=EUsR4rdF7D4




Союз вуз фильм переставляет! Олдфаги тут? 1985 год однако!

#cfd
https://tinyurl.com/yf36zwkm
by GlukRazor