Dytran

制造商：海克斯康制造智能技术（青岛）有限公司
MSC Dytran 是MSC.Software 公司的核心产品之一, 专门适用于高速瞬态非线性动力问题, 瞬态流固耦合问题的数值仿真。MSC Dytran——专门适用于高速瞬态非线性动力和瞬态流固耦合问题的数值仿真。用于模拟诸如冲击、碰撞这类持续时间很短的物理过程，分析这类物理过程中结构经历的的复杂非线性行为。

从1988年开始, MSC在结构瞬态动力响应软件DYNA3D框架下开发了MSC Dyna并于1990年发布了第一个版本。该程序继承了DYNA3D优异的快速显式积分算法和丰富的材料模式, 采用MSC.Nastran的输入数据格式, 可用于分析各种非线性瞬态响应, 如高速撞击、 接触摩擦、冲压成型等。

1993年MSC发布了MSC Dytran的第一个商业版本。该产品集MSC.Dyna和MSC.PISCES 3D之大成, 拉格朗日和欧拉算法优势互补, 成为第一个能够模拟复杂流固耦合问题、高度非线性、瞬态动力响应的大型商用软件，适合于模拟国防军工领域常见的爆炸、穿甲等流固耦合问题, 在国防、 航空航天、核安全、石化等领域有广泛应用。在随后的发展中, MSC Dytran在单元库、 数据结构、 前后处理等方面与MSC的旗舰产品MSC Nastran趋于一致。

MSC Dytran历经无数航空、 航天、 汽车、造船、铁路、国防、核工业等领域科研和工程项目考验。该软件的开发环境经过ISO认证, 每天都要通过500个以上例题的自动测试以保证程序的可靠性和稳定性。2003年MSC.Software公司与LSTC公司达成全球战略合作协议，将LS-DYNA程序完全集成入MSC Dytran。此功能在Windows, UNIX和Linux操作系统上均可方便实现。计算高效，求解稳定。MSC将更强的Lagrange技术与更强的Euler、耦合技术相结合，形成功能最为强大的非线性显式有限元软件。

DYTRAN是一个显式有限元分析（FEA）解决方案，可以分析涉及永久结构变形的复杂的非线性行为。DYTRAN使您能够研究设计结构的完整性，以确保最终产品有更大的可能可以满足客户在安全性，可靠性和管理机构等方面的要求。

DYTRAN在一个单一程序包里实现了结构性能，物质流性能和故障征兆指数性能的结合。DYTRAN的显式非线性求解器技术对于极端的，短期的事 件，是更佳选择，并且使您能够模拟模型，该模型涉及高度非线性，包括材料非线性，几何非线性和边界条件非线性。DYTRAN采用独特的耦合特征，该特征能 够使结构成分的一体化分析与成分流体和高度变形的材料能够在一个连续的模拟中。

瞬态高度非线性分析软件MSC.Dytran

是模拟瞬态高度非线性结构、气体/液体流动、流体-结构相互作用的显式有限元分析软件。支持广泛的材料模型和高度组合非线性，尤其擅长瞬时流体-结构的全耦合、高速碰撞及结构大变形仿真。可用于解决（水下）爆炸、碰撞、搁浅、冲击、发射、穿透、汽车安全气囊、液－固耦合、晃动、安全防护、金属成形等复杂的工程问题。

程序采用Lagrange格式的有限元法描述结构，用Euler格式的有限体积法描述流体，二者结合使用，可有效求解流-固耦合问题。更新版的MSC.Dytran完全集成了LS-DYNA程序，将更强的Lagrange技术与更强的Euler 技术相结合，形成功能最为强大的显式有限元软件。

MSC Dytran产品特色

与MSC.Patran完全集成，易于建模

领先的材料流动欧拉技术

纯结构有限元技术和纯流动欧拉有限体积技术结合，形成精确独特的流固耦合技术

集成了Lagrange技术领先的LS-DYNA程序，成为Lagrange和Euler技术同时领先的显式程序

高效的分布式并行计算功能

强大的结构分析能力：MSC.Dytran包括完整的单元类型和大量的材料模型，从金属、复合材料、混凝土到塑料、橡胶和泡沫。提供极度大变形和结构失效分析功能以及各种接触模式

在MSC.Patran开发环境支持下，易于实现客户化

Dytran功能

瞬态事件模拟

DYTRAN使用显式技术来解决瞬态动力学问题。固体，壳，梁，膜，连接器和刚性元素均可用来模拟结构。一个非常广泛的材料模型可用于进行非线性响应和故 障的建模。这些措施包括线性弹性，屈服准则，状态方程，故障和层裂模型，爆炸烧伤模型和复合材料等等。接触表面使得结构组件可以相互交流，或者与刚性的几 何结构进行交流。这种相互作用可能包括无摩擦接触，摩擦效应和分离滑动。对于材料自身可以折叠的情况，单表面接触可用于结构的模型屈服。

流体结构相互作用

Eulerian求解器通常用于解决流体问题，而Lagrangian求解器是用于解决结构性问题。然而，在许多现实世界的情况中，需要考虑的流体和固体 之间的相互作用 —— 变形固体影响流体流动，流体流动造成结构变形。例如罐子中液体晃动，安全气囊充气，湿路滑胎等情况，只能用流体结构相互作用解决。

Eulerian求解器和Lagrangian求解器在Dytran中同时可用，能够在一个单一模型中对结构和流体进行建模，并且能够模拟结构和流体之间 的相互作用。流体和结构之间的相互作用是通过在结构上建立一个耦合表面实现的（Lagrangian范围）。

高性能计算

DYTRAN是高效的，而且是广泛点阵化的。它为更新一代的计算机，计算机规模范围覆盖了从台式机到超级计算机，提供了具有成本效益的解决方案。此外，有些应用程序可以利用分布式存储器系统的并行处理设备。

Dytran功能应用

爆炸与冲击，如水下爆炸、地下爆炸、容器中爆炸对结构的影响及破坏、爆炸成形、爆炸分离、爆炸容器的设计优化分析、爆炸对建筑物等设施结构的破坏分析、聚能炸药的能量聚焦设计分析、战斗部结构的设计分析；

水下/空中弹体发射过程，火炮制推器模拟动态仿真 高速、超高速穿甲，如飞弹打击或穿透靶体(单个或复合靶体)及侵彻过程等问题 结构的适撞性分析，如汽车、飞机、火车、轮船等运输工具的碰撞分析、船体搁浅、鸟体撞击飞机结构、航空发动机包容性分析等； 　　金属弹塑性大变形成形，如钣金冲压成形、喷丸成型、全三维锻造成形等 跌落试验，如各种物体（武器弹药、化工产品、仪器设备、电器如遥控器、手机、电视机等）的跌落过程仿真 流体动力分析，如液体、气体的流动分析、液体晃动分析，水上迫降 　　安全防护分析，如安全头盔设计、安全气袋膨胀分析以及汽车～气袋～人体三者结合在汽车碰撞过程 中的响应，飞行器安全性分析（飞行器坠毁、气囊着陆等） 轮胎在积水路面排水性和动平衡分析 高速列车行驶的轮轨动力学，高速列车穿隧道的冲击波响应，车辆过桥的动态响应等及其它瞬态高速过程仿真。

安全防护（假人模型/安全气囊）

MSC.DYTRAN在安全防护方面具有高级安全气囊展开分析能力；并与美国航天医学研究中心开发的ATB程序提供的假人模型(此模型主要应用于动态运 动中人体生物力学研究)进行了全面集成。MSC.DYTRAN的假人模型包括：基于SI制的假人模型即5%、50%和95%的HYBRID III模型，以及SI制和英制的50%的HYBRID II模型和英制50%的HYBRID III假人模型。此外MSC.DYTRAN与荷兰TNO公司汽车安全性分析软件Madymo的假人模型直接耦合，可方便地调用它的多种假人模型。利用假人 模型和MSC.DYTRAN可以在汽车碰撞或飞机着陆时模拟人体的响应及运动姿态。 　　MSC.DYTRAN利用流体-结构耦合分析功能模拟气囊展开，同时可以模拟展开过程中气囊内 热传导。对气囊内的气体描述允许采用均匀压力或更精确的完全气动力学方法。分析模型中考虑了气囊的多孔性，通过孔洞的渗透性。MSC.DYTRAN先进的 气囊展开技术除了用于乘员安全性模拟，也能用在飞行器回收和着陆时的气囊展开模拟。

爆炸分析

MSC.DYTRAN具有丰富的材料模式、状态方程（JWL炸药方程）及各种起爆条件，能够用于模拟爆炸波的传播和爆轰产物的运动，以及爆炸冲击波对结构的响应。MSC.DYTRAN的爆炸分析支持单点爆炸分析和多个爆炸点的多点爆炸仿真。

水下爆炸

MSC.DYTRAN嵌套了美国著名的水下冲击远场分析USA软件的集成接口（需License授权），用于计算水下爆炸的流体与结构的相互作用。 MSC.DYTRAN的USA接口可以考虑孔穴模型。MSC.DYTRAN强大的爆炸气泡算法，能够保证精确模拟水下爆炸问题。