RADIOSS –MADYMO coupling -...

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www.tass-safe.com THE MAKERS OF RADIOSS – MADYMO coupling The strength of a combined approach

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THE MAKERS OF

RADIOSS – MADYMO couplingThe strength of a combined approach

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Agenda

What is Coupling?

Examples

When to use Coupling?

Licensing

Benefits

MPP Coupling

Coupling Assistant

Questions

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What is Coupling?

FE crash codes are typically used for structural design• Accurate predictions of deformations, but long run times

MADYMO is specialized in restraint design & optimization• Fast run times & accurate dummy models

TASS aims to offer its customers the best of both worlds by harmonizing MADYMO with FE crash codes through a plug & play solution

Structural Design & Verification Occupant SafetyDesign & Optimization

Plug & Play

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What is Coupling?

① FE data (nodal positions) is sent to MADYMO every time step.

② MADYMO makes a copy of the coupled Radioss FE objects.

③ Contact evaluations / Constraints are performed in MADYMO.

④ Calculated forces are sent back to Radioss.

Positions

Forces

MADYMO Radioss

Importedmesh

Radiossmesh

MADYMOSurface(MB,FE)

Contact

Support

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Radioss FE vehicle model

MADYMO Dummy

Example

Frontal impact

MADYMO airbag + MADYMO belt

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Radioss FE model

MADYMO Dummy

Example

Side impact

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simulationexperimental data

Radioss FE seat model

MADYMO Dummy + Belt

Example

Rear impact

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Aviation

Radioss FEseat model

MADYMO H2 Dummy

Example

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When to use Coupling?

A vehicle development is usually comprised of integrated numerical simulation activities that are combined in such a way that project targets are achieved in the most efficient way.

Phases identified within development:• Concept

• Design

• Development Validation (DV)

• Product Validation (PV)

• Certification

Concept Design DV PV CertificationSOP

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When to use Coupling?

Within each development cycle a number simulation activities areperformed

• Vehicle structure and its related components (seats, instrument panel…)

• Restraint system

The structural development team has need to integrate the outcome of the restraint system development within its numerical model to assess the vehicle performance

Virtual developments

MADYMO

RADIOSS

Physical sled Tests

Translate to FE software 

Virtual full vehicle test

Physical full vehicle test

Is my restraint still correlated?What is the transfer function from my MADYMO dummy to my FE dummy?

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When to use Coupling?

Coupling allows• Usage of the same dummy within the structural development and within the 

restraint system development

• Focus on restraint system development without having to account for translation phases every time a new restraint is available

Virtual developments

MADYMO

RADIOSS

Physical sled Tests

Translate to FE software 

Virtual full vehicle test

Physical full vehicle test

Coupling

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Licensing

All MADYMO products are now using token licensing giving the customer maximum flexibility

When ONLY the dummy is used in coupling the solver license is not necessary anymore

• 21 MADYMO token

or

• 2001 GWU via Altair partner program

Tokens

In all codesAll dummies

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Benefits

Consistency• Reduced risk of design conflicts because one validated restraint system model 

can be used throughout the entire design process.

Efficiency• No need to translate and re‐validate the dummy and restraint models in the 

verification phase.• If CPU time is dominated by the FE dummy model, the use of MADYMO ellipsoid 

or facet models can reduce the total CPU time.

Quality• Proven accuracy of the MADYMO dummy and restraint models.

Robustness• MADYMO dummy models are numerically stable, so multiple re‐runs of a 

simulation to resolve FE dummy model stability issues no longer needed.

Flexibility• All dummy models, human models and pedestrian models are available for all FE 

codes using a token licensing system.

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Benefits: MADYMO dummy library

Frontal impact dummies

Side impactdummies

Child dummies

Rear impactdummies

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Benefits: MADYMO human model library

Human adultmodels

Human childmodels

Pedestrian models

3yo 6yo 50th5th 95th

5th 50th 95th

1.5yo    3yo       6yo         10yo 

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Benefits: MADYMO impactor library

FMVSS201 headform

ACEA headform

EEVC WG17 adult and child headforms

JARI adult and child headforms

Complete legform impactor

Upper legform impactor

ECE‐R12 bodyblock

H‐Point manikin

Headform impactors Legform impactors Body impactors

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MPP Coupling

The traditional Radioss – MADYMO direct coupling showed sub‐optimal performance when running coupled simulations on MPP machines  

Direct coupling• Radioss in MPP

• MADYMO on single CPU

• Communication between codes on 1 node RadiossRadioss

RadiossRadioss

MADYMO

FE‐MAD

FE‐

FE

FE‐

FEFE‐FE

FE‐FE

= High Performance Network

= Data Exchange

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MPP Coupling

A new MPP “indirect” coupling interface has been developed by Altair and TASS

MPP coupling• MADYMO in MPP 

• Data exchange in MPP

• Parallel communication

Increased ease‐of‐use

Wider platform support

= Separation of programs via coupling library

MADYMO

FE‐codeFE‐MAD

FE‐FE

MADYMO

FE‐code

FE‐codeMADYMO

FE‐codeFE‐MAD

FE‐MAD

FE‐MAD

FE‐MAD

MAD‐MADFE‐FE

FE‐MAD

MAD‐MADFE‐FE

= High Performance Network

= Data Exchange

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MPP Coupling

The new communication interface consists of two parts:• High‐level coupling protocol:

The coupling protocol describes which data is sent and how this data is structured. This protocol is based on the current coupling interface.

• Low level coupling library:The coupling library handles all communication between the MADYMO processes and the external FE processes.

= Separation of programs via coupling library

MADYMO

FE‐codeFE‐MAD

FE‐FE

MADYMO

FE‐code

FE‐codeMADYMO

FE‐codeFE‐MAD

FE‐MAD

FE‐MAD

FE‐MAD

MAD‐MADFE‐FE

FE‐MAD

MAD‐MADFE‐FE

= High Performance Network

= Data Exchange

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MPP Coupling

Benchmark with model incl. MADYMO dummy, airbag and belts shows a 30% ‐ 50% runtime improvement against the ‘traditional’coupling.

Coupling Benchmark

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

x MAD-4RAD x MAD-8RAD x MAD-16RAD x MAD-31RAD

Old Coupling MPP Coupling

Coupling Benchmark

0:00:00

3:00:00

6:00:00

9:00:00

12:00:00

15:00:00

18:00:00

21:00:00

24:00:00

x MAD-4RAD x MAD-8RAD x MAD-16RAD x MAD-31RAD

Old Coupling MPP Coupling

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Coupling assistant

Dedicated application for preprocessing of coupling models

• MADYMO and Radioss model overlay

• Unit scaling

• Graphical positioning

• Contact definitions

• Constraint definitions

• MADYMO Belt fitting

Graphical Interface is aimed at FE users with little or no knowledge of the MADYMO XML format. No need for FE expert to learn MADYMO input format.

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Questions