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Ambienti di lavoro per sviluppo, progettazione e sicurezza dei reattori nucleari e applicazioni mediche.

l'individuazione delle esigenze dell'utenza scientifica e tecnologica in ambito della modellistica nucleare;
l'interfacciamento con gli esperti di calcolo parallelo e gli utilizzatori di codici nucleari al fine di sviluppare piattaforme ed ambienti di calcolo ottimizzati;
la promozione e diffusione delle soluzioni individuate.
l'elaborazione periodica di analisi e valutazioni sui temi di propria competenza per la definizione dei relativi obiettivi.

Infrastruttue ENEA di Supercalcolo a supporto delle attività scientifica e tecnologica in ambito della modellistica nucleare:

La qualificazione, l’ottimizzazione e personalizzazione della progettazione e sicurezza degli impianti nucleari passa attraverso un insieme di procedure complesse. Molte di queste procedure sono supportate da codici di calcolo che implementano modelli numerici sempre più complessi di tutti i processi, sia relativi alla progettazione strutturale e termo fluidodinamica che alle simulazioni dei fenomeni fisici. La precisione di questi modelli passa attraverso una risoluzione spaziale e temporale sempre più stretta.
La crescita sia dei modelli matematici che dei sistemi in grado di risolverli consente oggi di affrontare tematiche ed avere risposte sufficientemente accurate a problemi che precedentemente potevano essere affrontati solo in via sperimentale o con tempi di simulazione inaccettabili. A titolo di esempio si riporta che simulazioni montecarlo, che sui sistemi ENEA, solo pochi anni fa, richiedevano un anno di attività oggi si possono svolgere in alcuni giorni.
Allo stato attuale l’ENEA è dotata di un’infrastruttura di calcolo e supercalcolo, di rilevanza Nazionale. Su questa infrastruttura sono operativi un insieme di software già utilizzati nel settore nucleare, ma il sistema è in grado di ospitare tutti i codici oggi disponibili sul mercato sia della ricerca che industriale.
Il sistema inoltre è strutturato in modo tale da poter fornire servizio alle industrie o Enti che ne facessero richiesta o che collaborano con ENEA. L’infrastruttura ENEA con oltre 9000 core per una potenza computazionale globale dell’ordine di 150 TeraFops e oltre 800 TeraByte di storage è dotata di una tecnologia proprietaria “ENEA-GRID” che consente l’utilizzo dell’intera infrastruttura ad un generico utente remoto opportunamente autorizzato. La stessa tecnologia è usata anche per la remotizzazione dei grandi strumenti come le tavole vibranti e i microscopi elettronici. Sul fronte computazionale specifico può rispondere alle esigenze sia di ricerca che industriale attraverso competenze interne, i nfrastrutture hardware e software.

Principali codici fruibili tramite ENEA-GRID(CRESCO)

- Sulla GRID-ENEA sono installati i principali codici di interesse nucleare come MCNP, MCNPX, ERANOS ed altri, il loro utilizzo è soggetto a particolari restrizioni date dalla licenza d’uso. Qui si evidenzia solo il fatto che qualunque codice nucleare, purché l’utente sia dotato della corretta autorizzazione può essere installato e fatto eseguire sull’infrastruttura ENEA.
- Sistema CASTEM: insieme di codici strutturali e termo-fluidodinamici.
- ABAQUS: codice agli elementi finiti di tipo general purpose indicato per analisi lineari e non lineari e di conduzione del calore. Il software comprende anche il modulo esplicito per analisi di transitori veloci altamente non lineari. Per ulteriori informazioni si veda anche: www.hks.com
- ANSYS: codice agli elementi finiti che consente di realizzare analisi strutturali, termiche, acustiche, piezoelettriche, di conduzione di corrente, fluidodinamiche, meccaniche ed elettromagnetiche, permettendo inoltre di studiare l’interazione tra di esse utilizzando lo stesso modello e gli stessi dati per applicazioni “couplet field”. Per ulteriori informazioni si veda anche:
- FLUENT: codice ai volumi finiti per la simulazione di fluidi, lo scambio termico e di massa e tutti i fenomeni correlati, quali la turbolenza, le reazioni chimiche e i flussi multifase. Per ulteriori informazioni si veda anche: www.cfd-online.com
- OpenFoam: codice FEM per l’analisi termo fluidodinamica multifase e combustione;
  La peculiarità di questo codice di ingegneria è la sua qualità e la sua natura di software OpenSource che lo rende particolarmente interessante per le industrie e ricerca.
- STARCD: codice di Analisi Numerica Fluido-Struttura ai volumi finiti genera elementi poliedrici ed esaedrici è sostanzialmente l’equivalente di FLUENT e di MpCCI
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.cd-adapco.com
- MpCCI: competitor di Fluent e STARCD. Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mpcci.de
- GAMBIT: Pre-Post grafico per la preparazione delle geometrie per il calcolo FEM. Per ulteriori informazioni si veda anche: www.gambit.it
- MARC: solutore agli elementi finiti non lineare avanzato (particolarmente adatto per grandi spostamenti e post-buckling), parallelo, include la possibilità di creare e modificare in automatico le mesh per le strutture da analizzare (competitor di abaqus).
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- MENTAT: Pre e Post processore agli elementi finiti ideato come interfaccia grafica per MARC.
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- DYTRAN: Codice esplicito euleriano–lagrangiano agli elementi finiti. Può utilizzare contemporaneamente entrambi gli approcci ad esempio nelle simulazioni di impatto (bird-inpact).
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- NASTRAN: codice agli elementi finiti rivolto principalmente a calcoli strutturali di analisi statica lineare e dinamica. Esegue calcoli di analisi termica e di ottimizzazone.
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- PATRAN: Pre-post processore agli elementi finiti di tipo general purpose. Unica interfaccia per tutti i codici msc.software e non. E’ in grado di importare file dai cad e dagli standard più importanti (step, iges ecc.), sono state sviluppate le interfacce per gestire i file di alcuni solutori competitor: ABAQUS, ANSYS, LSDYNA (ecc.)
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- MDNASTRAN: codice agli elementi finiti esegue analisi statiche lineari e non lineari, analisi dinamiche. E’ un pacchetto software completo, equivalente all’insieme di NASTRAN e della sol 600 di MARC. La versione che sta per uscire conterrà anche la sol700 (LSDYNA per la parte Lagrangiana, DYTRAN per la parte euleriana, accoppiamento termo-strutturale, ottimizzazione).
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- MDADAMS: studia i sistemi dinamici con analisi multibodyna corpi rigidi con possibilità di inserire ccorpi flessibili tramite file di output NASTRAN in formato mnf (modal neutral file).
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- MDDAM: Modulo di MDNASTRAN nato per applicazioni in campo navale, effettua Dynamic Response Spectrum and Shock Analysis.
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- MDLINEARCONTACT: modulo di MDNASTRAN, permette di simulare il Permanent Glue Contact attaccando mesh non congruenti nelle soluzioni standard nastran.
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com
- MDACOUSTIC: modulo di MDNASTRAN per analisi acustiche.
  Per ulteriori informazioni si veda anche: www.mscsoftware.com