構造解析

非線形・衝撃解析・マルチフィジックスソルバー Radioss

概要

古代ギリシャ語の“簡単”という言葉(Ραδιος[radios])に語源を持つRadiossは、HyperWorksの環境において文字通り簡単に、しかも高度なシミュレーションを実行できる汎用有限要素ソルバーです。静的な問題(陰解法)から非線形性の強い高速な動的問題(陽解法)まで、1つのコードで効率よく安定した解析を行うことができます。大変形の構造解析、流体解析および構造-流体連成解析機能を備え、マルチフィジックスの幅広い問題の解析に威力を発揮します。
RADIOSSは、HyperWorksの最適化ソリューションとともに“シミュレーションによる製品設計プロセス”の中核を構成します。

特徴

大規模並列計算での高いスケーラビリティと信頼性

大規模並列計算における高性能および安定性に定評があります。並列コア数が異なっても解の唯一性が保証されており、結果評価時にコア数の違いを気にする必要がありません。近年のCPUに複数のコアをもつアーキテクチャに適合し最適化された、共有メモリ並列と分散メモリ並列を複合した先進のHybridMPPモジュールです。また、陽解法と陰解法を途中で簡単に切り替え可能です。

豊富な材料・破壊モデル

延性、脆性材料や種々の破壊モデル、等方性、異方性、複合材料、ポリマー、ゴム、繊維などに対応する豊富な材料モデルが用意されています。材料モデルに破壊モデル・粘性モデル、および状態方程式は組み合わせて定義可能です。

X-FEM(拡張有限要素法)では、亀裂がメッシュ非依存で進展するため、メッシュサイズ、形状に関わらず、精度の高い亀裂進展解析が可能です。

アワグラスのない独自の低減積分要素

  • 高精度高効率有限要素を用いることにより、計算時の要素変形のトラブルを避け、かつ計算時間の大きな増加なしに高精度な解析を実施することができます。
  • 節点に回転の自由度を持った、精度が2次要素と同等の四面体要素があり、計算コストを半分におさえることが可能です。
  • 厚肉シェルには、1次と曲面2次要素が用意されています。

革新的なAdvanced Mass Scale(AMS)法

従来のモデル重量そのものが重くなってしまうマススケール法とは異なり、質量マトリックス自体に正と負の質量を分散させることにより質量増加なしに時間ステップを5~20倍の大きさに設定することができます。結果として2~10倍程度の計算時間短縮が可能になります。100万要素の自動車衝突解析が、1024コアHybridMPPで5分で可能なことが実証されています。陰解法では収束が困難な強度の非線形問題にも有効です。

マルチドメイン法

要素分割長が異なるため部品単位で時間ステップに差異がある問題では、それらをグループ化し、それぞれに適切な時間ステップで同時並行計算する手法により、大幅な計算時間の短縮が可能です。ユーザーは、このグループ(ドメイン)をIDで定義するだけで、領域分割や計算実行は自動的に処理されます。

マルチフィジックスソリューション

  • 構造解析
  • -陽解法
  • -静的陰解法
  • -動的陰解法
  • -大変形・弾塑性
  • -粘弾性・粘塑性
  • -複合材
  • -破壊モデル
  • -固有値解析
  • -フレキシブルボディ
  • -アダプティブメッシュ
  • 流体解析
  • -オイラー、ALE
  • -k-ε、LES乱流モデル
  • 構造-流体連成解析
  • SPH解析
  • FVM法(エアバッグ)

構造と流体挙動を同時に解析する

強連成解析

ALE陽解法で圧縮性流体-構造の強連成問題を解くことができます。高周波の流れ場と構造物の振動挙動を統一して1つのコードで同時に解くことが可能です。

流体騒音問題

圧縮性流体にLES乱流モデルを使用して、高周波の非線形流れの問題で流れ場の圧力変動と騒音レベルの圧力変動を同時に解析することにより、流体発生から伝播までの問題を統一的に解くことが可能です。その際、構造が振動応答する現象も同時に解くことができます。

最適化、パラメータスタディ

Radiossは構造最適化ソルバーOptiStructと最適設計支援ツールHyperStudyに適合しています。複雑な現象を単純な解析に置き換えることなく、そのまま最適化やパラメータスタディを行うことができます。

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