Většinu namáhání konstrukcí v reálném světě provází časové hledisko, je tedy zřejmý trend využívat kromě statických simulací i dynamické. A proto je uvedení OpenRadioss tak důležitou zprávou.

Dynamické simulace a Altair Radioss

Historie Radiossu sahá až do 90. let, kdy byl poprvé vytvořen jako nástroj pro simulace nárazů vozidel – virtuální crash testy. Od té doby prošel mnoha vylepšeními a rozšířeními, aby splňoval nejen rostoucí požadavky v pasivní bezpečnosti, ale i nároky dalších odvětví. Aplikace tedy najdeme jak v automobilové oblasti, např. u společností Ford, Stellantis, Toyota, Ferrari nebo Rimac, tak v ostatních průmyslových oborech.

V letectví se například testuje odolnost letounů vůči kroupám, při srážkách s ptáky (tzv. bird strike testy) či při přistání letadla na vodní hladinu. Rychlé děje jsou typické i pro obranný průmysl, kde je třeba zajistit ochranu posádky vojenských vozidel vůči explozím. Společnosti jako LG Electronics, Panasonic, Jabra nebo další už řadu let řeší virtuální drop-testy elektronických zařízení. Asi každému z nás již upadl mobilní telefon a cítíme, jak přínosná mohou být zlepšení zrovna v této oblasti.

LG Electronics je jednou ze společností dlouhodobě se zabývající virtuálními pádovými zkouškami elektronických zařízení.

Když už hovoříme o elektrotechnice, obecně velkým tématem je ochrana akumulátorů před nárazem, aby nedošlo ke vznícení. Zej­mé­na u velkých bateriových bloků instalovaných do elektromobilů. Simulace rychlých dějů se uplatní i u výrobců sportovních potřeb. Například výrobce golfových holí, firma Cleveland Golf využila pro naladění charakteristiky odpalu právě takovéto simulace.

Společnost Cleveland Golf simuluje odpal míčku při vývoji golfových holí.

Ale i pomalejší děje, jakou je chůze, už vedou kvůli přítomnosti rázů na využití explicitního solveru. Společnost Andiamo s jeho pomocí vyvíjí své ortopedické pomůcky. Aplikací je však mnohem více.

Součástí vývoje ortopedických pomůcek jsou i dynamické simulace. Zde například u firmy Andiamo.

Není bez zajímavosti, že stejná simulační technologie se využívá i v nástrojích pro simulace lisování plechů. Ono vylisovat blatník automobilu je v podstatě inverzní úloha k jeho poničení nárazem.

Výhoda Altair Radioss je podobně jako u jiných simulačních řešení nasnadě. Umožňuje výrobci vyhodnocovat funkčnost a bezpečnost svých výrobků bez potřeby fyzických testů. Ty jsou často nákladné, časově náročné a mohou být také nebezpečné pro zaměstnance, kteří je provádějí.

OpenRadioss

Podnětem k uvolnění technologie Radioss pro širokou veřejnost je dramatický rozvoj souvisejících oborů a technologií. Kromě již zmí­ně­ných baterií je to množství nových lehkých materiálů a kompozi­tů, bio-materiály, aditivní výroba, vývoj autonomního řízení a rozvoj v oblasti modelování lidského těla. Společnost Altair chce tento rozvoj podpořit a zároveň si uvědomuje, že současný Radioss bude nutno rozšířit o velké množství materiálových a biomechanických modelů, o zcela nové funkce i specifické customizace. A to se neobejde bez angažování široké komunity výzkumných pracovníků, vědců, inženýrů a vývojářů. Výsledkem je tedy OpenRadioss a jeho komunita. Již nyní, krátce po uvolnění, jsou na platformě GitHub k dispozici každodenně nové a nové úpravy původního kódu.

Nově uvolněný OpenRadioss je klonem standardního Altair Radiossu, který se liší tím, že jeho zdrojový kód byl uvolněn jako otevřený. K dispozici je naprosto zdarma a veřejnost jej může využívat nejen pasivně pro své simulační úlohy, včetně komerčního využití, ale může se též aktivně zapojit do jeho dalšího vývoje.

OpenRadioss je po funkční a výkonové stránce zcela stejným řeše­ním jako Altair Radioss. Umožňuje uživatelům provádět efektivní a robustní simulace kombinovaného multi-fyzikálního chování ve složi­tých prostředích tím, že se spoléhá na pokročilou paralelní výpočto­vou strukturu MPI a OpenMP, tedy jak paralelizaci s oddělenou pamětí, tak i se sdílenou. To poskytuje špičkovou škálovatelnost, pokud jde o rozsáhlé, vysoce nelineární strukturální a multi-fyzikální simulace. Jedinou výjimkou ve funkčnosti je absence speciálních komponent třetích stran, jakými jsou třeba figuríny.

Uživatelé mohou přímo v OpenRadiossu spouštět také základní modely ve formátu LS-DYNA, přičemž členové komunity pracují na dalším prohlubování této kompatibility a i na dalších rozhraních.

Zmiňovaná komunita je tedy kromě Altairu hybatelem dalšího vývoje a může se do ní zapojit každý, kdo se chce o této technologii dozvědět více. Zapojením se do ní získáte know-how, jak zkompilo­va­ný OpenRadioss provozovat na platformách Linux či Windows, a dokonce i jak jej během pár minut a zdarma spustit na cloudové platformě Google Colab. Dozvíte se také, jaké volně dostupné nástroje použít pro tvorbu modelů a vyhodnocení výsledků simulací, tedy pre-processing a post-processing. K dispozici je také celá řada modelů na vyzkoušení, které poslouží i jako základ vývoje modelů pro vaši konkrétní aplikaci. Těšit se tak můžete na model crash-testu Toyoty Camry, model pádové zkoušky mobilního telefonu, model nárazu ptáka do čelního skla letounu či model klouzající kost­ky ledu. Specialitou je pak model posuzující, zda tvar průřezu břev­na fotbalové branky ovlivnil výsledek finále Ligy mistrů v roce 1976.

Připojte se ke komunitě OpenRadioss a využijte potenciál dynamických simulací naplno. V případě potřeby další asistence se můžete obracet i na společnost Advanced Engineering, s. r. o., která na českém a slovenském trhu společnost Altair zastupuje.