Отличительными особенностями Dytran являются совместная работа решателей Лагранжа (моделирование твердых тел) и Эйлера (моделирование жидкости/газа), широкий спектр моделей материалов (включая гидродинамическую) и различные типы уравнений состояния жидкой среды (газа). Возможно моделирование работы материала со сдвиговой жесткостью в эйлеровой постановке. Это позволяет моделировать физические явления с присутствием неограниченных деформаций, различные гидродинамические процессы, в том числе гидроудары, а также решать задачи по моделированию и анализу специальных динамических воздействий на конструкцию (взрыв, пробитие и т.п.)

Примеры типичных приложений — взаимодействие воздушной подушки и пассажира, автомобиля и препятствия при автомобильной аварии, столкновение птиц с самолетами, взрыв внутри контейнера на борту самолета, столкновение судов и посадка на мель, удар и пробивание снарядом конструкции, попадание метеорита в обшивку космического аппарата, штамповка металлических листов, поведение жидкости в не до конца заполненном объеме (цистерны, баки) и целый ряд задач подобного типа.

В Dytran поддерживается множество различных моделей разрушения материалов. Возможно моделирование процесса разрушения металлов, слоистых композиционных материалов, в том числе керамики.

Натурный и расчетный креш-тесты автомобиля ВАЗ-2116 (ОАО АВТОВАЗ)

Реализация абсолютно нового подхода к расчетному моделированию Underwater Shock Explosion позволяет моделировать такие сложные физические явления, как подводные взрывы (в том числе с распределенными в пространстве зарядами различной мощности и различным временем срабатывания) и распространение ударных волн в жидкости.

Расчет защитного устройства воздухозаборника при ударном взаимодействии с птицей (ОАО ОКБ Сухого, Москва)

Отличительной особенностью Dytran является возможность особенно эффективно моделировать динамическое взаимодействие жидкости и конструкции: возможен учет вязкости жидкости; число жидкостей с различными свойствами в одной модели не ограничено, но при этом не должно превышать 10 в пределах одной ячейки сетки; автоматическое построение эйлеровой сетки в процессе решения задачи и только в тех зонах пространства, куда устремляется жидкость и др.

Реализованные в Dytran методы, позволяющие работать с несовпадающими сетками (к одной грани элемента может присоединяться несколько элементов меньшего размера), с сетками с неоднородной плотностью и смешанными сетками (несовпадающие сетки + сетки с неоднородной плотностью), существенно сокращают затраты на создание расчетной модели. Кроме того, Dytran обеспечивает возможность реализовывать расчетные случаи в одномерной постановке для эйлеровых задач со сферической симметрией и двумерной постановке для задач с осевой симметрией.

Dytran использует новейшие «coupling» и «clumping» алгоритмы для моделирования контактного и ударного взаимодействия элементов конструкций, в том числе взаимодействия жидкости и конструкции — Fluid Structure Interaction (FSI).

General Coupling является основным методом организации взаимодействия жидкости и конструкции. Его модификация — Fast Coupling, с учетом особенностей метода, может быть существенно эффективнее.

Arbitrary Lagrange Euler (ALE) Coupling — еще один доступный метод, позволяющий учитывать не только движение и деформации в лагранжевой и эйлеровой частях модели, но и движения самой эйлеровой сетки. Это открывает новые возможности для моделирования FSI-взаимодействия.

Automatic Coupling — самый современный метод из имеющихся в арсенале Dytran. Он позволяет существенно упростить процесс подготовки модели, особенно там, где ранее необходимо было создавать множество coupling-поверхностей, замыкать проемы участками сетки со свойствами проницаемости и т.д.

В Dytran применяется явная схема интегрирования по времени, не требующая декомпозиции матриц и в силу этого особенно эффективная для решения нелинейных задач при моделировании быстропротекающих процессов. Для решения задачи в пространственной области для лагранжевой части применяется метод конечных элементов (FEM), а для эйлеровой части — метод конечных объемов (FVM).

Специально для задач большой и сверхбольшой размерности Dytran поддерживает распараллеливание задачи по узлам кластера для FSI в режиме Distributed Memory Parallel (DMP). Новые алгоритмы для высокопроизводительных FSI-вычислений в DMP-режиме не требуют дополнительного лицензирования. Широкий спектр решаемых задач позволяет применять Dytran во многих отраслях промышленности.