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LS-DYNA软件介绍


LS-DYNA是一款非常先进的通用非线性有限元程序,能够模拟真实世界中的复杂问题。在Linux、Windows 和Unix 操作系统的台式机或集群服务器上,LS-DYNA 的分布式和共享内存式求解器可在很短时间内完成每次作业。

 Livermore Software Technology Corporation (LSTC)旨在通过LS-DYNA为用户提供无缝地解决“多物理场”、“多工序”、“多阶段”、“多尺度”等问题的方法。适用于研究结构动力学问题中涉及大变形、复杂材料模型和接触情况的物理现象。  

LS-DYNA可以在显式分析和采用不同时间步长的隐式分析之间进行切换。不同学科如热耦合分析、计算流体动力学(CFD)、流固耦合、光滑粒子流体动力学(SPH)、无网格伽辽金法(EFG)、颗粒法(CPM)、边界元法(BEM)等可以与结构动力学相结合进行分析。


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LS-DYNA主要应用领域


拥有超强功能的LS-DYNA 可以应用于许多不同的领域。 


 常用应用领域包括:汽车、火车和轮船的耐撞性模拟;飞机紧急降落;乘员安全分析;行人保护分析;汽车零部件制造;金属成形;金属切削;玻璃成形;生物医学应用;稳定性/失效分析;跌落测试;地震工程;鸟撞;发动机叶片容器分析;穿甲;塑料、模具及吹塑成型;爆破载荷;电焊、铆接和螺栓结构;船运集装箱;罐头和容器设计。


LS-DYNA分析能力


不同的应用领域会使用以下一个或组合的特征功能:

非线性动力学;耦合的刚体动力学;准静态模拟;模态分析;线性和非线性静力学;特征值分析;热分析;流体分析;欧拉分析功能;任意拉格朗日欧拉法(ALE);流固耦合;水下冲击分析(USA);失效分析;裂纹扩展;声学;多物理场耦合;结构-热耦合分析;自适应网格重划分;重新分区;光滑粒子流体动力学(SPH);无网格方法(EFG);扩展有限元X-FEM;CSE 求解器;2-D 和3-D 问题求解;Nastran 读入;任意的刚体和可变形体之间切换;任意的显式和隐式之间切换;动态松弛  



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LS-DYNA材料及单元库


LS-DYNA 提供了超过130 多种金属和非金属材料模型,且许多模型拥有失效准则。常用的材料模型包括:金属;塑性材料;粘弹性材料;粘弹塑性材料;玻璃;泡沫材料;织物;弹性体和橡胶;蜂窝;复合材料;混凝土和泥土;炸药;粘性流体;生物医学用材料模型;用户自定义材料。 

LS-DYNA 拥有大量的单元库,单元主要包括:各种不同的实体单元;8节点厚壳单元;各种不同的3 节点和4 节点壳单元;梁单元;焊点;离散的零长度梁;杆和缆索单元;节点质量单元;集中惯性单元;任意拉格朗日欧拉单元;欧拉单元;无网格伽辽金;SPH 单元;2-D 分析单元;用户自定义单元。




LS-DYNA接触算法


约束法和罚函数法在过去20 多年的大量仿真分析中应用得很好。

 LS-DYNA 有超过25 种不同的接触类型,可用于热-机械耦合接触。这些接触类型主要解决变形体与变形体的接触、变形体间的单面接触、以及变形体与刚体或者刚体与刚体间的接触。  

接触面定义的范围概括如下:单面接触;刚性墙接触;边-边接触;梁-梁接触;侵蚀接触;与 CAD 表面接触;粘合表面;2-D 接触;壳单元边与壳表面粘合接触;合力接触;流固耦合面;弹球接触。


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LS-DYNA刚体动力学功能


LS-DYNA 同样包含多体动力学方面的功能。一些功能如下所示: 


 刚体;刚体向变形体的切换;变形体向刚体的切换;接头(球形接头、转动关节、柱形关节、平移副、锁定接头、电机接头、滑轮和螺旋接头等);接触(刚体与变性体的接触、刚体与刚体接触);几种离散单元(颗粒状)


LS-DYNA在汽车设计中的应用


复杂汽车系统在碰撞过程中结构变形机理必不可少的工具。

LS-DYNA 可用于评估汽车性能,甚至在无任何物理样车模型基础上进行。总体上讲,与物理实车试验相比,数值仿真可以研究更多的碰撞情形或工况。更进一步的优点为在产品开发阶段中应用LS-DYNA将显著缩短产品上市时间。  

此外,LS-DYNA 也非常适合于汽车设计开发过程中动态和静态加载工况的模拟。仅需微小调整,已有碰撞仿真模型可以用于其它工况下的汽车性能评估,如车顶压溃、车门下垂分析、过载工况仿真、或用于确定后续疲劳分析的载荷输入分布等。


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