Synthetik Applied Technologies宣布了Blastfoam v3.0的最新版本

鉴于计划中的软件发布计划受到干扰,以及使用这些非常规时间来获取并开始使用该软件的日益增长的用户社区,Synthetik决定提前计划发布日期,并宣布迄今为止最重要的版本是blastFoam v3.0。

blastFoam现在包括十三种状态方程,可以在极端条件下对多种材料进行建模,并考虑到诸如在较高的能量和温度下空气中氮和氧的激发,离解和电离,再燃和交感爆轰等现象。

已经引入了几种不同的方法来对爆炸材料中的爆炸进行建模,这些方法从未反应的能量学过渡到爆炸产物,包括具有多步Arrhenius反应速率的基于压力的激活模型,以及基于经验得出的爆炸速度的简单而实用的模型。用户还可以指定瞬时激活。

blastFoam可以准确捕获尺寸效应(爆炸半径随装药半径的减小而降低)和爆炸前曲率(由于能量损失到装药外部而由前部边缘滞后引起)的现象。这些增加极大地提高了定时精度和负载特性,尤其是对于近接触爆炸场景。使用Miller扩展模型,恒定模型和线性模型,还包括用于建模后燃(即,爆炸后继续燃烧的欠充氧炸药)的模型选项。

blastFoam扩展了OpenFOAM的基本AMR库,并包括执行2D和3D自适应网格细化(AMR)的功能。细化标准可以基于密度梯度,面变化(增量)或Lohner方法(场的二阶导数)来确定应细化或不细化的像元。此外,还添加了网格细化/松弛/粗化选项,这对于在计算期间保持单元计数相对恒定,同时仍能高精度捕获关键特征(例如冲击)很有用。这使blastFoam以可承受的计算成本解决了工程规模的仿真问题。

blastFoam通过为自适应网格添加动态负载平衡来扩展OpenFOAM,现在它包括2D的有效解决方案和3D计算的实验支持。本质上,在预定的时间步长间隔内,将重新平衡域,以使每个CPU的单元数更加均匀地分配。这样可以减轻潜在的内存问题,例如与在高精细区域上运行的CPU过载有关的崩溃和减速。

湍流和辐射模型已集成在一起,从而使blastFoam用户能够利用广泛的OpenFOAM库并将其应用到他们的模拟中,并且添加了扩展OpenFOAM标准热学类的新流体模型结构(fluidThermo类),并提供了热力学一致的解决方案用于更精确的温度计算。

添加了新的functionObjects以提高可用性,包括计算域中每个单元的峰值超压和脉冲的能力,以及blastToVTK,该工具可在ParaView中查看时间序列网格表面输出。

还提供了其他验证和教程案例,以演示和展示blastFoam v3.0的新功能。

背景

工程界需要开放,可验证,经过验证的爆炸和爆炸模拟工具。当前可用的工具:1)许可以捕获关键爆炸现象所需的CPU内核和节点的规模和数量运行计算的许可费用过高,2)由于对知识产权的担忧,无法提供对底层代码的访问,3 )使用非通用文件格式进行预处理和后处理,以及4)包含受导出控制或发行限制的组件。为了应对这些局限性,Synthetik Applied Technologies利用了广泛使用的开源CFD库作为基础,在此基础上开发了适用于高爆炸爆轰建模和仿真的新求解器blastFoam。

Synthetik的求解器建立在当今使用最广泛的开源CFD平台的基础上,目前已部署在DoD HPC中心(例如AFRL,ARL,ERDC,海军,ORS)。该代码包含多个实用程序,可以为感兴趣的复杂几何形状(例如,工程规模;根据CAD模型)准备计算,包括并行网格生成,网格细化,高级后处理以及导入/导出功能。已经对具有复杂几何形状的大规模问题进行了独立验证(由他人进行)来进行验证和确认研究,并在同行评审的期刊上发表。求解器可以在任何现代平台(例如笔记本电脑,工作站,HPC,AWS,GCP等)上运行。

Synthetik是德克萨斯州高级计算中心(TACC)的正式行业合作伙伴,可以在系统上访问高性能计算(HPC)资源,例如由NSF资助的新型Petascale计算系统Frontera,从而使Synthetik可以在州/自治区进行开发和测试。最先进的系统。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。