LS-DYNA軟件簡介及相應(yīng)分析實(shí)例分析課件.ppt

LS DYNA軟件簡介及相應(yīng)分析實(shí)例 報(bào)告人 陳林 主要內(nèi)容 LS DYNA發(fā)展歷史LS DYNA與ANSYS等軟件的關(guān)系利用LS DYNA進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的主要步驟LS DYNA的學(xué)習(xí)難點(diǎn)LS DYNA學(xué)習(xí)所需的相關(guān)資料目前本人所作的一些相關(guān)分析工作 LS DYNA發(fā)展歷史 LS DYNA程序最初稱為DYNA程序 由J O Hallquist博士于1976年在美國LawrenceLivermore國家實(shí)驗(yàn)室主持開發(fā)完成 當(dāng)時(shí)主要為北約組織的武器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供分析工具 1988年J O Hallquist博士創(chuàng)建LSTC公司 DYNA走向商業(yè)化發(fā)展歷程 并更名為LS DYNA 1996年LSTC公司與ANSYS公司合作推出ANSYS LS DYNA 用戶可以充分利用ANSYS的前后處理和統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn) LS DYNA發(fā)展歷史 目前 LS DYNA程序還在不斷的拓展與完善中 基本上每年甚至半年就會(huì)有高版本的LS DYNA程序 這里指其主體求解器程序 不包括其前 后處理器 出現(xiàn) 而隨著ANSYS與LS DYNA的結(jié)合 高版本的ANSYS軟件都會(huì)內(nèi)嵌有高版本的LS DYNA程序 同時(shí)LSTC公司也在不斷強(qiáng)化自身研發(fā)的前后處理器 例如目前ANSYS13 0內(nèi)集成的LS PREPOST3 0 在前后處理方面已經(jīng)具有了許多ANSYS所不具備的優(yōu)點(diǎn) 總體而言 LS DYNA是世界最著名的通用顯式動(dòng)力分析程序 特別適合求解各種非線性結(jié)構(gòu)的高速碰撞 爆炸和金屬成型等非線性動(dòng)力沖擊問題 LS DYNA與ANSYS等軟件的關(guān)系 這里主要是給那些還不怎么了解這個(gè)軟件的同學(xué)理清幾個(gè)概念 即通常所說的ANSYS與LS DYNA究竟具有什么樣的關(guān)系 利用LS DYNA進(jìn)行分析的過程中還會(huì)用到什么軟件 其實(shí)通常情況下 我們所說的LS DYNA程序是指其核心計(jì)算程序 例如最新的版本LS971R5 0 exe 而當(dāng)ANSYS與LS DYNA一起被提及時(shí) 這里的ANSYS一般是指其前處理器 換句話說 我們進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí) 首先通過ANSYS的前處理器進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分等工作 然后再調(diào)用LS971R5 0 exe進(jìn)行計(jì)算 LS DYNA與ANSYS等軟件的關(guān)系 由于ANSYS與LS DYNA始終存在部分功能不兼容的情況 所以實(shí)際建模過程中 還會(huì)經(jīng)常需要利用文本編輯軟件 如Ultraedit 修改關(guān)鍵字文件 即ANSYS的輸出文件 也是LS DYNA的運(yùn)行文件 后面會(huì)提到 隨著LS PREPOST軟件功能的不斷增強(qiáng) 現(xiàn)在一般都采用它進(jìn)行后處理 簡言之 與LS DYNA相關(guān)的軟件主要是前處理器ANSYS LS DYNA求解器 Ultraedit文本編輯器 后處理器LS PREPOST 以上軟件都是獨(dú)立的 都有其各自的操作界面 另外 還可以采用FEMB HyperMesh MSC PATRAN等軟件作為LS DYNA的前后處理器 利用LS DYNA進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的主要步驟 ANSYS前處理 Ultraedit修改k文件 LS PREPOST后處理 LS DYNA求解 主要流程圖 1 通過桌面開始菜單進(jìn)入ANSYS操作平臺界面 MechanicalAPDLProductLauncher 2 進(jìn)入ANSYS建模主界面 3 輸出關(guān)鍵字文件 即k文件 4 利用Ultraedit文本編輯器進(jìn)行k文件的修改 關(guān)鍵字 5 返回ANSYS操作平臺界面 將模擬環(huán)境由 ANSYS 調(diào)整為 LS DYNASolver 6 程序自動(dòng)進(jìn)入LS DYNA主程序LS971R5 0 exe 7 通過LS PREPOST軟件打開計(jì)算結(jié)果文件D3plot 2019 12 20 15 可編輯 2019 12 20 16 可編輯 LS DYNA的學(xué)習(xí)難點(diǎn) 首先 因其需要掌握ANSYS建模 所以學(xué)LS DYNA便相當(dāng)于要學(xué)習(xí)ANSYS LS DYNA 并且在學(xué)習(xí)的過程中還會(huì)遇到ANSYS與LS DYNA兩種軟件的銜接問題 例如利用ANSYS建模時(shí)必須搞清楚所使用的命令對應(yīng)于關(guān)鍵字文件中的具體什么關(guān)鍵字 以及關(guān)鍵字中的什么參數(shù) 例如 ANSYS命令流ET 1 LINK160對應(yīng)于關(guān)鍵字文件中的 SECTION BEAM 同時(shí)也決定了此關(guān)鍵字中代表單元算法的一個(gè)參數(shù) LS DYNA的學(xué)習(xí)難點(diǎn) 對于初學(xué)者來說 對于K文件的修改會(huì)是一個(gè)頭痛的問題 因?yàn)槿藗兛偸橇?xí)慣于根據(jù)參考書中的例題進(jìn)行學(xué)習(xí) 而關(guān)鍵字千變?nèi)f化 參考書不可能逐一講解 這就需要一個(gè)不斷地自我摸索的過程 目前關(guān)于LS DYNA的參考書不多 特別是中文的參考書較少 這就需要學(xué)習(xí)者經(jīng)常閱讀英文參考資料 LS DYNA的學(xué)習(xí)難點(diǎn) 接觸問題 與ANSYS等靜力分析軟件采接觸單元定義接觸不同 LS DYNA處理接觸問題的方式是定義接觸面 它不需要額外的接觸單元 只需要將分析中可能接觸的兩個(gè)面定義一個(gè)接觸屬性即可 具體體現(xiàn)在k文件中的關(guān)鍵字 contact 該關(guān)鍵字包含了大量的參數(shù) 在簡單問題中 采用默認(rèn)的參數(shù)即可 但是很多情況下 需要人工控制 這就需要對LS DYNA關(guān)于接觸的理論部分有一個(gè)較為清晰的理解 這應(yīng)該是處理碰撞問題時(shí)可能會(huì)遇到的最大難點(diǎn) LS DYNA的學(xué)習(xí)難點(diǎn) 沙漏問題由于動(dòng)力分析 特別是高非線性條件下的動(dòng)力分析的自身的特點(diǎn) 沙漏問題幾乎是一個(gè)不可避免的問題 它與模型的很多因素相關(guān) 例如有限元網(wǎng)格尺寸 計(jì)算時(shí)間步長 材料模型 結(jié)構(gòu)的幾何形狀以及撞擊能量大小等 這些參數(shù)總是相互制約 這造成了很難得到一個(gè)完美的沙漏控制方案 例如有限元網(wǎng)格尺寸變小則沙漏減小 但此時(shí)很可能計(jì)算時(shí)間會(huì)增加數(shù)倍 LS DYNA學(xué)習(xí)所需的相關(guān)資料 LS DYNA關(guān)鍵字說明文檔LS DYNA理論手冊一兩本LS DYNA參考書 例如白金澤的 LS DYNA3D理論基礎(chǔ)與實(shí)例分析 時(shí)黨勇 李裕春的 基于ANSYS LS DYNA8 1進(jìn)行顯式動(dòng)力分析 LS DYNA學(xué)習(xí)所需的相關(guān)資料 為了深入了解材料模型特別是混凝土材料模型 還需要閱讀一些這方面的原始文獻(xiàn) 例如常用的混凝土HJC模型 ComputationalConstitutiveModelforConcreteSubjectedtoLargeStrains HighStrainRates andHighPressures ConcreteDamage模型 APlasticityConcreteMaterialModelforDyna3d 仿真論壇 目前本人所作的一些相關(guān)分析工作 東風(fēng)卡車撞擊防撞柱分析重型卡車撞擊橋墩分析等效鋼架 東風(fēng)卡車撞擊防撞柱分析 模型輪廓圖 東風(fēng)卡車撞擊防撞柱分析 汽車底盤圖