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動態結構分析的新選擇~Radioss

在一片喜氣洋洋的過年氣氛中，愛發公司圓滿完成了Radioss於台灣地區首次的訓練課程，受到各界一致好評。Radioss是一套應用範圍非常廣泛的結構力學軟體，包含顯式和隱式求解模組，更能與HyperWork完整結合；在歐洲及日本擁有廣大的客戶群，如： Airbus, Ducati, Ferrari, Fiat, Ford, Jaguar, PSA, Renault, Ricardo, Rolls Royce, SNCF, Volvo car, Volvo trucks, Dana, GM India, Hyundia, Honda, Nissan, Mitsubishi, PATAC, Tata Motors, Boeing, DuPont Aerospace, General Motors , Siemans, VW。


2006年底，Altair公司收購法國Mecalog集團及其旗下最知名的產品Radioss，將其強大的求解能力納入HyperWorks的產品線裡。於2007年裡Altair公司開始了對其分公司以及代理商的技術人員作一系列的教育訓練。愛發公司因具有代理時間長、技術人力充足、專業背景深厚，以及對HyperWork一系列產品的高熟悉度等優勢，以最快的時間，於2008年一月完成Radioss的整備，於2008年1/31~2/1，首次針對Radioss進行開課，經過兩天的訓練課程後， Radioss強大的分析能力普遍受到學員的肯定；然而，Radioss是一套大型的分析軟體，相信二天的基本課程是不足夠的，未來愛發將會進一步開設進階課程，以服務台灣區所有支持愛發的HyperWorks客戶。

 
Radioss上課內容簡介

實驗設計法(DOE) 是研究模型的參數設計反應特性產生的影響，常作為定量評估效率的方法。實驗設計法依照所選擇的實驗設計類型，以各個設計參數的組合進行重複模擬，能獲得參數設計的效果、交互作用，以及用迴歸曲線表示的模型反應函數。

在學員建立分析概念後，說明Radioss有限元素軟體求解流程和整體架構，詳細敘述前處理器HyperCrash環境介面，和後處理HyperView之操作方式，並說明分析卡片檔案編排架構。


接著介紹Radioss元素形式，材料模型，接觸方式。Radioss擁有多種元素類形從1D、2D到3D；一階、二階元素選用或是積分點數目選擇；並可針對各種元素執行Hourglass(砂漏)控制。除了多種元素類形，Radioss並提供五十多種材料模型和多種破壞模式，使用者可以依需求選擇。考慮接觸過程中，Radioss擁有完整的自動接觸功能，同時也可單獨考慮接觸面特徵。除了自動接觸外，還可以考慮自身接觸（self-contact）和邊對邊（edge to edge）之接觸情形；除此外，Radioss擁有CEL功能，能同時計算流體和流固藕合問題。

 

課程中除了了解Radioss強大的功能，並以多樣化的例題讓學員能體會Radioss操作的便利性。課程中以汽車撞擊圓柱為範例，在此範例使用到多種材料及剛體，並體驗了Radioss優越的接觸收斂能力和容易上手的前處理(HyperCrash界面)，最後使用HyperView 做為後處理工具。

Radioss授課情況

Radioss二天課程從基本的環境介面到較深入的環境設定，上課過程學員參與踴躍，並針對其多類型的元素和材料模型庫表示非常滿易，也對多樣化的破壞模式和強大的流固藕合能力表示躍躍欲試。有學員希望未來愛發公司能針對MotionSolve (機構模擬)和HyperStudyDSS(碰撞分析最佳化和評估工具)分別與Radioss界面結合做更深入的介紹。
Radioss軟體架構

Radioss包含顯式和隱式求解模組，其適用範圍非常廣泛。操作Radioss可以使用Hypermesh做為前處理器外，更可利用HyperCrash做為Radioss專屬前處理器。HyperCrash具有強大且方便的前處理功能，除了針對Radioss進行邊界條件定義，並能支援多套有限元軟體；HyperCrash包含Meashing Editing、Materials Properties、Load Case、Data History、safety和connections…等模組，除了可以針對元素進行調整，新增材料及屬性定義，施加邊界和輸出結果定義外，更令人稱羨的是safety模組，可以專門針對假人、座椅、安全袋和安全氣囊進行定位調整和定義。

Radioss結構力學分析

Radioss的結構力學求解功能包含顯式和隱式求解模組，其適用範圍非常廣泛，包括：
˙ 動態激勵下的結構模擬：如碰撞、跌落、地震、衝擊和波傳播等
˙ 線性和非線性的振動模擬(模態分析和頻率回應分析)
˙ 線性和非線性的靜態模擬
˙ 機械系統運動模擬
˙ 安全性模擬：包括氣囊、安全帶的設計
˙ 生物力學模擬：提供傷害機制的研究(例如體育損傷醫學和防護)，假肢的設計和安裝(如髖關節、膝關節和 假牙)。
˙ 製造工藝模擬(如衝壓成型和液壓成型等)

分析特點
• 靜態和動態模擬的完全耦合
• 靈活而快速的接觸定義和演算法
• 在單元間採用特殊的資料傳播機制提升對非連續介質的模擬功能
• 採用Cossera格式可以考慮剪切行為造成的斷裂，提升模擬的精確度
• 支援從多體動力學或製造工藝模擬的結果向結構分析模型的映射，定義準確的初始條件

特殊功能模組
Radioss包含以下特殊功能模組：
安全模擬 製造技術模擬 結構模型
安全氣囊 壓延筋 點焊單元
加速度感測器 Hill行為法則 膠粘單元

Radioss多物理場模擬
Radioss擁有強大的流體和流固耦合問題求解功能，支援歐拉、ALE和SPH演算法，其功能包括：
• 在外部激勵下的空氣動力學：瞬態氣流環繞結構(例如頂燈、吊扇和其他移動曲面)
• 空氣聲學模擬：確定噪音源、研究流體激勵下的結構的聲強
• 流固耦合模擬：具有廣泛的應用範圍，包括堅硬碎片對充滿流體的結構的撞擊(例如水囊防護系統)、容器晃動 (例如船舶、汽車油箱)、船舶下水、飛機水上降落、爆炸科學(例如水下爆炸、安全氣囊)和運載火箭分級脫離等問題的模擬
 
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