LS-dyna 常见问题汇总2.0(2)

LS-DYNA常见问题汇总2.0 yuminhust2005 2008-10-12 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。PC版的前后处理采用ETA公司的FEMB，新开发的后处理为LS-POST。LS-DYNA的最新版本是2001年5月推出的960版。(先前的说法，现在最新为971版)

LS-DYNA功能特点

LS-DYNA程序960版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。 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） 2.材料模式库(140多种) 金属 塑料 玻璃 泡沫 编制品 3.单元库 体单元

薄/厚壳单元 梁单元

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

5.汽车行业的专门功能 安全带 滑环

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

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）

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

边-边接触 侵蚀接触 充气模型 约束面 刚墙面 拉延筋

预紧器 牵引器

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传感器 加速计

LS-DYNA常见问题汇总2.0 yuminhust2005 2008-10-12 气囊

6.初始条件、载荷和约束功能

混合III型假人模型

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。 7.自适应网格剖分功能

自动剖分网格技术通常用于薄板冲压变形模拟、薄壁结构受压屈曲、三维锻压问题等大变形情况，使弯曲变形严重的区域皱纹更加清晰准确。

对于三维锻压问题，LS-DYNA主要有两种方法：自适应网格剖分和任意拉格朗日-欧拉网格（ALE）网格进行Rezoning），三维自适应网格剖分采用的是四面体单元。 8. ALE和Euler列式

ALE列式和Euler列式可以克服单元严重畸变引起的数值计算困难，并实现流体-固体耦合的动态分析。在LS-DYNA程序中ALE和Euler列式有以下功能：

·多物质的Euler单元，可达20种材料； ·若干种Smoothing算法选项； ·一阶和二阶精度的输运算法； ·空白材料； ·Euler边界条件：滑动或附着条件； ·声学压力算法； ·与Lagrange列式的薄壳单元、实体单元和梁单元的自动耦合。 9.SPH算法

SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）光顺质点流体动力算法是一种无网格Lagrange算法，最早用于模拟天体物理问题，后来发现解决其它物理问题也是非常有用的工具，如连续体结构的解体、碎裂、固体的层裂、脆性断裂等。SPH算法可以解决许多常用算法解决不了的问题，是一种非常简单方便的解决动力学问题的研究方法。由于它是无网格的，它可以用于研究很大的不规则结构。

SPH算法适用于超高速碰撞、靶板贯穿等过程的计算模拟，下图是泰勒杆冲击试验模拟。 10.边界元法

LS-DYNA程序采用边界元法BEM（Boundary Element Method）求解流体绕刚体或变形体的稳态或瞬态流动，该算法限于非粘性和不可压缩的附着流动。 11.隐式求解

用于非线性结构静动力分析，包括结构固有频率和振型计算。LS-DYNA中可以交替使用隐式求解和显式求解，进行薄板冲压成型的回弹计算、结构动力分析之前施加预应力等。 12.热分析

LS-DYNA程序有二维和三维热分析模块，可以独立运算，也可以与结构分析耦合，可进行稳态热分析，也可进行瞬态热分析，用于非线性热传导、静电场分析和渗流计算。

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