LS DYNA软件简介及相应分析实例分析
DYNA基础,,实例

LS-DYNA软件1.1 DYNA 简介LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序,能够模拟真实世界的各种复杂问题,特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题,同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。
与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导,是目前所有显式求解程序(包括显式板成型程序)的基础代码。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包,称为LS-DYNA。
LS-DYNA的最新版本是2004年8月推出的970版。
1.1.1 DYNA功能特点LS-DYNA程序是功能齐全的几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(140多种材料动态模型)和接触非线性(50多种)程序。
它以Lagrange 算法为主,兼有ALE和Euler算法;以显式求解为主,兼有隐式求解功能;以结构分析为主,兼有热分析、流体-结构耦合功能;以非线性动力分析为主,兼有静力分析功能(如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算);军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
LS-DYNA功能特点如下:1.分析能力:●非线性动力学分析●多刚体动力学分析●准静态分析(钣金成型等)●热分析●结构-热耦合分析●流体分析:✧欧拉方式✧任意拉格郎日-欧拉(ALE)✧流体-结构相互作用✧不可压缩流体CFD分析●有限元-多刚体动力学耦合分析(MADYMO,CAL3D)●水下冲击●失效分析●裂纹扩展分析●实时声场分析●设计优化●隐式回弹●多物理场耦合分析●自适应网格重划●并行处理(SMP和MPP)2.材料模式库(140多种)●金属●塑料●玻璃●泡沫●编制品●橡胶(人造橡胶)●蜂窝材料●复合材料●混凝土和土壤●炸药●推进剂●粘性流体●用户自定义材料3.单元库●体单元●薄/厚壳单元●梁单元●焊接单元●离散单元●束和索单元●安全带单元●节点质量单元●SPH单元4.接触方式(50多种)●柔体对柔体接触●柔体对刚体接触●刚体对刚体接触●边-边接触●侵蚀接触●充气模型●约束面●刚墙面●拉延筋5.汽车行业的专门功能●安全带●滑环●预紧器●牵引器●传感器●加速计●气囊●混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能●初始速度、初应力、初应变、初始动量(模拟脉冲载荷);●高能炸药起爆;●节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷;●循环约束、对称约束(带失效)、无反射边界;●给定节点运动(速度、加速度或位移)、节点约束;●铆接、焊接(点焊、对焊、角焊);●二个刚性体之间的连接-球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接;●位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连;●带失效的节点固连。
ls-dyna质量缩放系数

LS-Dyna是一款广泛使用的显式动力学分析软件,可以模拟复杂的动态事件,如碰撞、爆炸和金属成型等。
在LS-Dyna中,质量缩放是一种技术,通过增加非物理的质量到结构上,可以获得更大的显式时间步。
质量缩放系数是用于控制质量缩放程度的参数。
在LS-Dyna中,可以通过多种方式进行质量缩放,例如增加材料的密度或使用质量缩放因子DT2MS。
质量缩放可以在任何时候进行,但通常在关键区域或非关键区域的小单元上添加非物理的质量,以最小化对模拟结果的影响。
质量缩放系数的选择取决于具体的应用和模拟需求。
在准静态分析中,为了保持模拟过程的稳定性,通常会进行质量缩放。
在这种情况下,可以通过调整质量缩放系数来控制质量增加的程度。
需要注意的是,过度的质量缩放可能会对模拟结果产生不利影响,导致结果失真或不可信。
因此,在使用质量缩放时,应谨慎评估其对模拟结果的影响,并进行必要的验证和调整。
总之,LS-Dyna中的质量缩放系数是一个重要的参数,用于控制模拟中的质量缩放程度。
在使用质量缩放时,应谨慎评估其对模拟结果的影响,并确保结果的准确性和可信度。
LSDYNA理论及功能简介.pdf

四边形壳元
• Hughes-Liu • Belytschko-Tsay(缺省)
• S/R Hughes-Liu • S/R 旋转 Hughes-Liu
• Belytschko-Leviathan 壳
• Belytschko-Wong-Chiang • S/R 快速(旋转)Hughes-Liu
单元库 (Element Formulation)
LS-DYNA 程序现有 16 种单元类型,有二维、三维单元,薄壳、厚壳、体、梁单元, ALE、Euler、Lagrange 单元等。各类单元又有多种理论算法可供选择,具有大位移、大应 变和大转动性能,单元积分采用沙漏粘性阻尼以克服零能模式,单元计算速度快,节省存储 量,可以满足各种实体结构、薄壁结构和流体-固体耦合结构的有限元网格剖分的需要。
p=f(v, r,E, T) p:压力 v:相对体积 r:密度
图 12 反挤工艺模拟
2
LS-DYNA 理论及功能
E:内能 T:温度
LS-DYNA 有 14 种状态方程,可以处理各种非常复杂的物理现象和材料特性,常用的 状态方程如下:
*eos_linear_polynomial(线性多项式) *eos_jwl(炸药) *eos_gruneisen(结构材料) *eos_ignition_and_growth_of_reaction_in_he(推进剂燃烧) *eos_tabulated(列表方式)
DYNA 程序系列最初是 1976 年在美国 Lawrence Livermore National Lab. 由 J.O.Hallquist 博士主持开发完成的,主要目的是为武器设计提供分析工具,后经 1979、1981、1982、1986、 1987、1988 年版的功能扩充和改进,成为国际著名的非线性动力分析软件,在武器结构设 计、内弹道和终点弹道、军用材料研制等方面得到了广泛的应用。
LS-DYNA精编教材

LS-DYNA软件1.1 LS-DYNA 简介LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序,能够模拟真实世界的各种复杂问题,特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题,同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。
与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导,是目前所有显式求解程序(包括显式板成型程序)的基础代码。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包,称为LS-DYNA。
LS-DYNA的最新版本是2004年8月推出的970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特点LS-DYNA程序是功能齐全的几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(140多种材料动态模型)和接触非线性(50多种)程序。
它以Lagrange 算法为主,兼有ALE和Euler算法;以显式求解为主,兼有隐式求解功能;以结构分析为主,兼有热分析、流体-结构耦合功能;以非线性动力分析为主,兼有静力分析功能(如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算);军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
LS-DYNA功能特点如下:1.分析能力:z非线性动力学分析z多刚体动力学分析z准静态分析(钣金成型等)z热分析z结构-热耦合分析z流体分析:欧拉方式任意拉格郎日-欧拉(ALE)流体-结构相互作用不可压缩流体CFD分析z有限元-多刚体动力学耦合分析(MADYMO,CAL3D)z水下冲击z失效分析z裂纹扩展分析z实时声场分析z设计优化z隐式回弹z多物理场耦合分析z自适应网格重划z并行处理(SMP和MPP)2.材料模式库(140多种)z金属z塑料z玻璃z泡沫z编制品z橡胶(人造橡胶)z蜂窝材料z复合材料z混凝土和土壤z炸药z推进剂z粘性流体z用户自定义材料3.单元库z体单元z薄/厚壳单元z梁单元z焊接单元z离散单元z束和索单元z安全带单元z节点质量单元z SPH单元4.接触方式(50多种) z柔体对柔体接触z柔体对刚体接触z刚体对刚体接触z边-边接触z侵蚀接触z充气模型z约束面z刚墙面z拉延筋5.汽车行业的专门功能 z安全带z滑环z预紧器z牵引器z传感器z加速计z气囊z混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能z初始速度、初应力、初应变、初始动量(模拟脉冲载荷);z高能炸药起爆;z节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷;z循环约束、对称约束(带失效)、无反射边界;z给定节点运动(速度、加速度或位移)、节点约束;z铆接、焊接(点焊、对焊、角焊);z二个刚性体之间的连接-球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接;z位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连;z带失效的节点固连。
LS-DYNA精编教材

LS-DYNA软件1.1 LS-DYNA 简介LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序,能够模拟真实世界的各种复杂问题,特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题,同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。
与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导,是目前所有显式求解程序(包括显式板成型程序)的基础代码。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包,称为LS-DYNA。
LS-DYNA的最新版本是2004年8月推出的970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特点LS-DYNA程序是功能齐全的几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(140多种材料动态模型)和接触非线性(50多种)程序。
它以Lagrange 算法为主,兼有ALE和Euler算法;以显式求解为主,兼有隐式求解功能;以结构分析为主,兼有热分析、流体-结构耦合功能;以非线性动力分析为主,兼有静力分析功能(如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算);军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
LS-DYNA功能特点如下:1.分析能力:●非线性动力学分析●多刚体动力学分析●准静态分析(钣金成型等)●热分析●结构-热耦合分析●流体分析:✧欧拉方式✧任意拉格郎日-欧拉(ALE)✧流体-结构相互作用✧不可压缩流体CFD分析●有限元-多刚体动力学耦合分析(MADYMO,CAL3D)●水下冲击●失效分析●裂纹扩展分析●实时声场分析●设计优化●隐式回弹●多物理场耦合分析●自适应网格重划●并行处理(SMP和MPP)2.材料模式库(140多种)●金属●塑料●玻璃●泡沫●编制品●橡胶(人造橡胶)●蜂窝材料●复合材料●混凝土和土壤●炸药●推进剂●粘性流体●用户自定义材料3.单元库●体单元●薄/厚壳单元●梁单元●焊接单元●离散单元●束和索单元●安全带单元●节点质量单元●SPH单元4.接触方式(50多种)●柔体对柔体接触●柔体对刚体接触●刚体对刚体接触●边-边接触●侵蚀接触●充气模型●约束面●刚墙面●拉延筋5.汽车行业的专门功能●安全带●滑环●预紧器●牵引器●传感器●加速计●气囊●混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能●初始速度、初应力、初应变、初始动量(模拟脉冲载荷);●高能炸药起爆;●节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷;●循环约束、对称约束(带失效)、无反射边界;●给定节点运动(速度、加速度或位移)、节点约束;●铆接、焊接(点焊、对焊、角焊);●二个刚性体之间的连接-球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接;●位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连;●带失效的节点固连。
LS-DYNA 精编教材

LS-DYNA软件1.1 LS-DYNA 简介LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序,能够模拟真实世界的各种复杂问题,特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题,同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。
与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导,是目前所有显式求解程序(包括显式板成型程序)的基础代码。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包,称为LS-DYNA。
LS-DYNA的最新版本是2004年8月推出的970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特点LS-DYNA程序是功能齐全的几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(140多种材料动态模型)和接触非线性(50多种)程序。
它以Lagrange 算法为主,兼有ALE和Euler算法;以显式求解为主,兼有隐式求解功能;以结构分析为主,兼有热分析、流体-结构耦合功能;以非线性动力分析为主,兼有静力分析功能(如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算);军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
LS-DYNA功能特点如下:1.分析能力:●非线性动力学分析●多刚体动力学分析●准静态分析(钣金成型等)●热分析●结构-热耦合分析●流体分析:✧欧拉方式✧任意拉格郎日-欧拉(ALE)✧流体-结构相互作用✧不可压缩流体CFD分析●有限元-多刚体动力学耦合分析(MADYMO,CAL3D)●水下冲击●失效分析●裂纹扩展分析●实时声场分析●设计优化●隐式回弹●多物理场耦合分析●自适应网格重划●并行处理(SMP和MPP)2.材料模式库(140多种)●金属●塑料●玻璃●泡沫●编制品●橡胶(人造橡胶)●蜂窝材料●复合材料●混凝土和土壤●炸药●推进剂●粘性流体●用户自定义材料3.单元库●体单元●薄/厚壳单元●梁单元●焊接单元●离散单元●束和索单元●安全带单元●节点质量单元●SPH单元4.接触方式(50多种)●柔体对柔体接触●柔体对刚体接触●刚体对刚体接触●边-边接触●侵蚀接触●充气模型●约束面●刚墙面●拉延筋5.汽车行业的专门功能●安全带●滑环●预紧器●牵引器●传感器●加速计●气囊●混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能●初始速度、初应力、初应变、初始动量(模拟脉冲载荷);●高能炸药起爆;●节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷;●循环约束、对称约束(带失效)、无反射边界;●给定节点运动(速度、加速度或位移)、节点约束;●铆接、焊接(点焊、对焊、角焊);●二个刚性体之间的连接-球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接;●位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连;●带失效的节点固连。
LS-DYNA精编教程
LS-DYNA软件1.1 LS-DYNA 简介LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序,能够模拟真实世界的各种复杂问题,特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题,同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。
与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导,是目前所有显式求解程序(包括显式板成型程序)的基础代码。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包,称为LS-DYNA。
LS-DYNA的最新版本是2004年8月推出的970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特点LS-DYNA程序是功能齐全的几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(140多种材料动态模型)和接触非线性(50多种)程序。
它以Lagrange 算法为主,兼有ALE和Euler算法;以显式求解为主,兼有隐式求解功能;以结构分析为主,兼有热分析、流体-结构耦合功能;以非线性动力分析为主,兼有静力分析功能(如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算);军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
LS-DYNA功能特点如下:1.分析能力:z非线性动力学分析z多刚体动力学分析z准静态分析(钣金成型等)z热分析z结构-热耦合分析z流体分析:欧拉方式任意拉格郎日-欧拉(ALE)流体-结构相互作用不可压缩流体CFD分析z有限元-多刚体动力学耦合分析(MADYMO,CAL3D)z水下冲击z失效分析z裂纹扩展分析z实时声场分析z设计优化z隐式回弹z多物理场耦合分析z自适应网格重划z并行处理(SMP和MPP)2.材料模式库(140多种)z金属z塑料z玻璃z泡沫z编制品z橡胶(人造橡胶)z蜂窝材料z复合材料z混凝土和土壤z炸药z推进剂z粘性流体z用户自定义材料3.单元库z体单元z薄/厚壳单元z梁单元z焊接单元z离散单元z束和索单元z安全带单元z节点质量单元z SPH单元4.接触方式(50多种) z柔体对柔体接触z柔体对刚体接触z刚体对刚体接触z边-边接触z侵蚀接触z充气模型z约束面z刚墙面z拉延筋5.汽车行业的专门功能 z安全带z滑环z预紧器z牵引器z传感器z加速计z气囊z混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能z初始速度、初应力、初应变、初始动量(模拟脉冲载荷);z高能炸药起爆;z节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷;z循环约束、对称约束(带失效)、无反射边界;z给定节点运动(速度、加速度或位移)、节点约束;z铆接、焊接(点焊、对焊、角焊);z二个刚性体之间的连接-球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接;z位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连;z带失效的节点固连。
LS-DYNA-精编教材
LS-DYNA軟件1.1 LS-DYNA 簡介LS-DYNA 是世界上最著名の通用顯式動力分析程序,能夠模擬真實世界の各種複雜問題,特別適合求解各種二維、三維非線性結構の高速碰撞、爆炸和金屬成型等非線性動力沖擊問題,同時可以求解傳熱、流體及流固耦合問題。
在工程應用領域被廣泛認可為最佳の分析軟件包。
與實驗の無數次對比證實了其計算の可靠性。
由J.O.Hallquist主持開發完成のDYNA程序系列被公認為是顯式有限元程序の鼻祖和理論先導,是目前所有顯式求解程序(包括顯式板成型程序)の基礎代碼。
1988年J.O.Hallquist創建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,並於1997年將LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一個軟件包,稱為LS-DYNA。
LS-DYNAの最新版本是2004年8月推出の970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特點LS-DYNA程序是功能齊全の幾何非線性(大位移、大轉動和大應變)、材料非線性(140多種材料動態模型)和接觸非線性(50多種)程序。
它以Lagrange 算法為主,兼有ALE和Euler算法;以顯式求解為主,兼有隱式求解功能;以結構分析為主,兼有熱分析、流體-結構耦合功能;以非線性動力分析為主,兼有靜力分析功能(如動力分析前の預應力計算和薄板沖壓成型後の回彈計算);軍用和民用相結合の通用結構分析非線性有限元程序。
LS-DYNA功能特點如下:1.分析能力:●非線性動力學分析●多剛體動力學分析●准靜態分析(鈑金成型等)●熱分析●結構-熱耦合分析●流體分析:✧歐拉方式✧任意拉格郎日-歐拉(ALE)✧流體-結構相互作用✧不可壓縮流體CFD分析●有限元-多剛體動力學耦合分析(MADYMO,CAL3D)●水下沖擊●失效分析●裂紋擴展分析●實時聲場分析●設計優化●隱式回彈●多物理場耦合分析●自適應網格重劃●並行處理(SMP和MPP)2.材料模式庫(140多種)●金屬●塑料●玻璃●泡沫●編制品●橡膠(人造橡膠)●蜂窩材料●複合材料●混凝土和土壤●炸藥●推進劑●粘性流體●用戶自定義材料3.單元庫●體單元●薄/厚殼單元●梁單元●焊接單元●離散單元●束和索單元●安全帶單元●節點質量單元●SPH單元4.接觸方式(50多種)●柔體對柔體接觸●柔體對剛體接觸●剛體對剛體接觸●邊-邊接觸●侵蝕接觸●充氣模型●約束面●剛牆面●拉延筋5.汽車行業の專門功能●安全帶●滑環●預緊器●牽引器●傳感器●加速計●氣囊●混合III型假人模型6.初始條件、載荷和約束功能●初始速度、初應力、初應變、初始動量(模擬脈沖載荷);●高能炸藥起爆;●節點載荷、壓力載荷、體力載荷、熱載荷、重力載荷;●循環約束、對稱約束(帶失效)、無反射邊界;●給定節點運動(速度、加速度或位移)、節點約束;●鉚接、焊接(點焊、對焊、角焊);●二個剛性體之間の連接-球形連接、旋轉連接、柱形連接、平面連接、萬向連接、平移連接;●位移/轉動之間の線性約束、殼單元邊與固體單元之間の固連;●帶失效の節點固連。
LS-DYNA实例分析报告
LS-DYNA实例分析报告合普科技2010年07月目录(一)LS-DYNA基本介绍03 (二)某电动玩具的跌落分析06 (三)汽车保险杠的碰撞分析17 (四)总结22(一)LS-DYNA的基本介绍LS-DYNA是一个以显式求解为主、兼有隐式求解功能,以Lagrange算法为主、兼有ALE和Euler算法,以结构分析为主、兼有热分析和流体-结构耦合功能,以非线性动力分析为主、兼有静力分析功能,军用和民用相结合的通用非线性结构动力分析有限元程序,主要用于求解各种非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等结构非线性问题。
DYNA程序系列最初是1976年在美国Lawrence Livermore National Lab.由J.O.Hallquist主持开发完成的,主要目的是为武器设计提供分析工具,后经1979、1981、1982、1986、1987、1988年版的功能扩充和改进,成为国际著名的非线性动力分析软件,在武器结构设计、内弹道和终点弹道、军用材料研制等方面得到了广泛的应用。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司,自此开始DYNA程序的商业化开发,LSTC陆续将DYNA的显式、隐式、热分析等系列程序组合在一起,形成一个整体的LS-DYNA软件包,并逐步增加汽车安全性分析、薄板冲压成型过程模拟、流体与固体耦合(ALE和欧拉算法)等功能,使LS-DYNA程序系统在国防和民用领域的应用范围不断扩大,并建立了完备的质量保证体系。
因此LS-DYNA一经推出,即在显式有限元分析领域引起轰动效应,大大拓展了LS-DYNA的用户领域,在中国地区,LS-DYNA的用户数在短短的几年时间内即超过了200家,远远领先于其它显式分析程序。
LS-DYNA程序的主要强项在于:历史悠久、应用广泛。
该软件是全世界范围内最知名的有限元显式求解程序。
LS-DYNA程序开发的最初目的是为北约组织的武器结构设计、防护结构设计服务,是该组织的Public Domain程序,后来商业化后广泛传播到世界各地的研究机构。
LS-DYNA的理论及功能
2.4 单元库 (Element Formulation)
网址: 4 · 电子信箱:info@
中仿科技有限公司 上海市徐汇区宜山路515号环线广场1号楼22层G座 (200233)
电话:021-54973162 传真:021-54973163
z 内力计算是主要的计算部分。
z 无须收敛检查。
z 保持稳定状态需要小的时间步。
2. LS-DYNA功能概况
LS-DYNA是功能齐全的几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性 (140多种材料动态模型)和接触非线性(40多种接触类型)程序。它以Lagrange 算法为主,兼有ALE和Euler算法;以显式求解为主,兼有隐式求解功能;以结构分 析为主,兼有热分析、流体-结构耦合功能;以非线性动力分析为主,兼有静力分析 功能(如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成形后的回弹计算);军用和民用相结 合的通用非线性结构分析有限元程序。
2.4.1 薄壳算法
(1) 四边形壳元 • Hughes-Liu • Belytschko-Tsay(缺省) • S/R Hughes-Liu • S/R旋转Hughes-Liu • Belytschko-Leviathan壳 • Belytschko-Wong-Chiang • S/R快速(旋转)Hughes-Liu • 平面应力(二维)XY平面 • 平面应变(二维)XY平面 • 轴对称实体(面积加权,Y轴对称) • 轴对称实体(体积加权,Y轴对称)
Automatic_Surface_to_Surface Automatic_One_Way_Surface_to_Surface
刚
Rigid_Nodes_to_Rigid_Body Rigid_Body_One_Way_to_Rigid_Body
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LS-DYNA与ANSYS等软件的关系
这里主要是给那些还不怎么了解这个软件的同学理清几个 概念,即通常所说的ANSYS与LS-DYNA究竟具有什么样 的关系?利用LS-DYNA进行分析的过程中还会用到什么 软件?
其实通常情况下,我们所说的LS-DYNA程序是指其核心 计算程序,例如最新的版本LS971 R5.0.exe。而当 ANSYS与LS-DYNA一起被提及时,这里的ANSYS一般是 指其前处理器。换句话说,我们进行动力分析时,首先通 过ANSYS的前处理器进行有限元网格划分等工作,然后 再调用LS971 R5.0.exe进行计算。
简言之,与LS-DYNA相关的软件主要是前处理器ANSYS、 LS-DYNA求解器、Ultraedit文本编辑器、后处理器LSPREPOST,以上软件都是独立的,都有其各自的操作界 面。另外,还可以采用FEMB、HyperMesh、 MSC.PATRAN等软件作为LS-DYNA的前后处理器
利用LS-DYNA进行结构分析的主要 步骤
LS-DYNA的学习难点
沙漏问题 由于动力分析,特别是高非线性条件下的动力分析的自身 的特点,沙漏问题几乎是一个不可避免的问题。它与模型 的很多因素相关,例如有限元网格尺寸、计算时间步长、 材料模型、结构的几何形状以及撞击能量大小等。这些参 数总是相互制约,这造成了很难得到一个完美的沙漏控制 方案。例如有限元网格尺寸变小则沙漏减小,但此时很可 能计算时间会增加数倍!
桥墩损伤变形图
等效钢架
Falling Weight
Equivalent Steel Frame
模型轮廓图
等效钢架透视图
That’s all, thanks!
LS-DYNA软件简介 及相应分析实例
报告人: 陈 林
主要内容
LS-DYNA发展历史 LS-DYNA与ANSYS等软件的关系 利用LS-DYNA进行结构分析的主要步骤 LS-DYNA的学习难点 LS-DYNA学习所需的相关资料 目前本人所作的一些相关分析工作
LS-DYNA发展历史
LS-DYNA学习所需的相关资料
LS-DYNA关键字说明文档
LS-DYNA理论手册
一两本LS-DYNA参考书,例如白金泽的《LS-DYNA3D理 论基础与实例分析》、时党勇、李裕春的《基于ANSYS /LS-DYNA8.1进行显式动力分析》
LS-DYNA学习所需的相关资料
为了深入了解材料模型特别是混凝土材料模型,还需要阅 读一些这方面的原始文献。例如常用的混凝土HJC模型: 《Computational Constitutive Model for Concrete Subjected to Large Strains, High Strain Rates, and High Pressures》 Concrete Damage模型:《A Plasticity Concrete Material Model for Dyna3d》
目前关于LS-DYNA的参考书不多,特别是中文的参考书 较少,这就需要学习者经常阅读英文参考资料。
LS-DYNA的学习难点
接触问题。 与ANSYS等静力分析软件采接触单元定义接触不同,LSDYNA处理接触问题的方式是定义接触面,它不需要额外 的接触单元,只需要将分析中可能接触的两个面定义一个 接触属性即可。具体体现在k文件中的关键字*contact。该 关键字包含了大量的参数,在简单问题中,采用默认的参 数即可,但是很多情况下,需要人工控制。这就需要对 LS-DYNA关于接触的理论部分有一个较为清晰的理解。 这应该是处理碰撞问题时可能会遇到的最大难点!
同时LSTC公司也在不断强化自身研发的前后处理器。例 如目前ANSYS13.0内集成的LS-PREPOST3.0,在前后处 理方面已经具有了许多ANSYS所不具备的优点。
➢ 总体而言,LS-DYNA是世界最著名的通用显式动力分析 程序,特别适合求解各种非线性结构的高速碰撞、爆炸和 金属成型等非线性动力冲击问题。
LS-DYNA与ANSYS等软件的关系
由于ANSYS与LS-DYNA始终存在部分功能不兼容的情况, 所以实际建模过程中,还会经常需要利用文本编辑软件 (如Ultraedit)修改关键字文件(即ANSYS的输出文件, 也是LS-DYNA的运行文件,后面会提到)。
随着LS-PREPOST软件功能的不断增强,现在一般都采 用它进行后处理。
仿真论坛——
目前本人所作的一些相关分析工作
东风卡车撞击防撞柱分析 重型卡车撞击桥墩分析 等效钢架
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模型轮廓图
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例如,ANSYS命令流ET,1,LINK160 对应于关键字文件中的*SECTION_BEAM,同时也决定了 此关键字中代表单元算法的一个参数。
LS-DYNA的学习难点
对于初学者来说,对于K文件的修改会是一个头痛的问题, 因为人们总是习惯于根据参考书中的例题进行学习,而关 键字千变万化,参考书不可能逐一讲解,这就需要一个不 断地自我摸索的过程。
ANSYS前处理
Ultraedit修改k文件
LS-DYNA求解
LS-PREPOST后处理 主要流程图
1、通过桌面开始菜单进入ANSYS操作平台 界面(Mechanical APDL Product Launcher)
2、进入ANSYS建模主界面
3、输出关键字文件(即k文件)
Hale Waihona Puke 4、利用Ultraedit文本编辑器进行k文件的修改
关键字
5、返回ANSYS操作平台界面,将模拟环境 由“ANSYS”调整为“LS-DYNA Solver”
6、程序自动进入LS-DYNA主程序LS971 R5.0.exe
7、通过LS-PREPOST软件打开计算结果文 件D3plot
LS-DYNA的学习难点
首先,因其需要掌握ANSYS建模,所以学LS-DYNA便相 当于要学习ANSYS+LS-DYNA;并且在学习的过程中还 会遇到ANSYS与LS-DYNA两种软件的衔接问题。例如利 用ANSYS建模时必须搞清楚所使用的命令对应于关键字 文件中的具体什么关键字,以及关键字中的什么参数?
1996年LSTC公司与ANSYS公司合作推出ANSYS/LSDYNA,用户可以充分利用ANSYS的前后处理和统一 数据库的优点。
LS-DYNA发展历史
目前,LS-DYNA程序还在不断的拓展与完善中,基本上 每年甚至半年就会有高版本的LS-DYNA程序(这里指其 主体求解器程序,不包括其前、后处理器)出现。而随着 ANSYS与LS-DYNA的结合,高版本的ANSYS软件都会内 嵌有高版本的LS-DYNA程序。
LS-DYNA程序最初称为DYNA程序,由J.O.Hallquist 博士于1976年在美国Lawrence Livermore国家实验室 主持开发完成。当时主要为北约组织的武器结构设计 提供分析工具。
1988年J.O.Hallquist博士创建LSTC公司,DYNA走向 商业化发展历程,并更名为LS-DYNA。