學(xué)習(xí)-ansys autodyn培訓(xùn)1手冊(cè)一

2023/1/10ANSYSAUTODYN

基礎(chǔ)培訓(xùn)一2023/1/10AUTODYN發(fā)展概述AUTODYN由美國(guó)CenturyDynamics公司于1985年開(kāi)發(fā)成功，該軟件從開(kāi)發(fā)至今一直致力于軍工行業(yè)的研發(fā)。2005年1月該公司加盟ANSYS公司，現(xiàn)正融入ANSYS協(xié)同仿真平臺(tái)；1995開(kāi)發(fā)出高精度Euler-FCT、Euler-Godunov求解器，專門用來(lái)模擬爆炸沖擊波的傳遞；2000引入由歐洲航空局開(kāi)發(fā)的SPH求解器，專門用來(lái)模擬超高速條件下的接觸碰撞分析；在國(guó)際軍工行業(yè)占據(jù)80％以上市場(chǎng)。2023/1/10國(guó)防*內(nèi)、外彈道學(xué)*成形裝藥設(shè)計(jì)*沖擊波形成與傳播*動(dòng)能和化學(xué)能戰(zhàn)斗部*裝甲、反裝甲及沖擊引爆*空氣、水（中）以及地下爆炸*結(jié)構(gòu)加載、相互作用以及響應(yīng)AUTODYN行業(yè)應(yīng)用石油*液體晃動(dòng)*完井射孔*事故模擬*沖擊面板設(shè)計(jì)*爆炸切割航空航天*鳥撞*導(dǎo)彈攔截*宇宙垃圾碰撞*沖擊，爆炸以及沖擊波加載制造業(yè)*材料成形*刀具設(shè)計(jì)運(yùn)輸*防撞性及乘員動(dòng)力學(xué)*輪船碰撞*車或隧道內(nèi)的爆炸沖擊*安全性能源*免試運(yùn)行*管道振動(dòng)、移動(dòng)*噴氣機(jī)、導(dǎo)彈沖擊*流固耦合2023/1/10材料的碰撞響應(yīng)典型的固體金屬碰撞結(jié)果應(yīng)變率碰撞速度(m/s)結(jié)果<10-5蠕變10-5-10-1彈性10-1-101<50主彈性101-10350-500主塑性103-105500-1000局部塑性，材料強(qiáng)度意義重大105-1061000-3000壓強(qiáng)達(dá)到或超過(guò)材料強(qiáng)度106-1083000-12000壓強(qiáng)多倍于材料強(qiáng)度>108>12000碰撞固體氣化2023/1/10典型的碰撞現(xiàn)象速度低速高速變形全局局部響應(yīng)時(shí)間ms-sus-ms應(yīng)變0.5-10%>50%應(yīng)變率0.01-10s-1>10000s-1壓強(qiáng)~sY10-100sY2023/1/10連續(xù)介質(zhì)力學(xué)連續(xù)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)方程：質(zhì)量守恒動(dòng)量守恒能量守恒材料模型初始條件邊界條件在AUTODYN中，這些方程通過(guò)顯示積分和不同的求解技術(shù)來(lái)求解；對(duì)于不同的求解器，方程都是相同的；具體的求解過(guò)程根據(jù)求解器而定。2023/1/10材料模型狀態(tài)方程強(qiáng)度模型失效模型2023/1/10AUTODYN求解器類型LagrangeEulerALESPHShellBeam2023/1/10AUTODYN求解器求解器使用技術(shù)：有限差分、有限體積、有限元和無(wú)網(wǎng)格光滑粒子方法。Lagrange*

2D&3D3DParallelALE 2D&3D3DParallelShell/Membrane* 2D&3D3DParallelBeam/Truss/Spring/Damper*3D3DParallelSPH 2D&3D3DParallelEuler-FCT 2D&3D3DParallel Multi-MaterialEuler 3D3DParallelFill 3D**

*結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)求解器**2D用拉格朗日2023/1/10AUTODYN要求所有的數(shù)值技術(shù)將復(fù)雜的問(wèn)題分解成有限的更小、更簡(jiǎn)單的問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程稱為離散化過(guò)程；方程離散化方法：時(shí)間空間時(shí)間離散化對(duì)于所有的求解器是相同的；不同的是空間離散化(比如：幾何定義和數(shù)值積分)。離散化2023/1/10時(shí)間離散整個(gè)求解時(shí)間域被分成若干個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)（經(jīng)常是數(shù)千上萬(wàn)個(gè)）；在AUTODYN中所有的求解器用顯示積分方法：根據(jù)前一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)值通過(guò)積分求變量的值；計(jì)算簡(jiǎn)單。2023/1/10空間離散根據(jù)問(wèn)題，需要將物理幾何模型需要被分成許多個(gè)連續(xù)的或不連續(xù)的部分（單元、粒子）；兩種基本方案：Lagrangian–依據(jù)材料,離散部分與材料一起移動(dòng)；Eulerian–依據(jù)空間，離散部分在空間上保持固定。所有的求解器(SPH除外)用網(wǎng)格來(lái)離散幾何模型；網(wǎng)格定義節(jié)點(diǎn)(頂點(diǎn))、邊(線)和單元-連通性固定；根據(jù)求解器，網(wǎng)格可以是結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；SPH用粒子建立模型，每一個(gè)粒子通過(guò)核函數(shù)作用-連通性不固定。2023/1/10Lagrange網(wǎng)格：基于Lagrangian方法拉格朗日網(wǎng)格網(wǎng)格在材料里面外面空間不需要網(wǎng)格2023/1/10Euler網(wǎng)格：基于Eulerian方法網(wǎng)格固定在空間材料在網(wǎng)格中流動(dòng)外面空間需要空物質(zhì)網(wǎng)格歐拉網(wǎng)格2023/1/10SPH：粒子(無(wú)網(wǎng)格)基于Lagrangian方法由粒子來(lái)組成幾何模型外面空間不需要粒子SPH網(wǎng)格2023/1/10

LagrangeEulerALESPH空間網(wǎng)格對(duì)比2023/1/10模型相關(guān)概念Part采用相同求解器的一組節(jié)點(diǎn)和單元的集合；相同的求解器可以使用多個(gè)part；可用于結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)求解器。component可選擇；Part組；一個(gè)component可以包含多個(gè)part。用來(lái)幫助模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)置對(duì)多個(gè)part進(jìn)行速度、初始條件和材料的設(shè)置；邊界條件的施加；平移、旋轉(zhuǎn)和放大/縮小多個(gè)part；復(fù)制和刪除多個(gè)part。Group其它實(shí)體的集合2023/1/10求解器之間的聯(lián)合每一次計(jì)算可以有多個(gè)PART；同一個(gè)模型不同的PART之間以及模型與模型之間通過(guò)以下方式作用：JoinLagrange-Lagrange作用Euler-Lagrange作用復(fù)雜模型可以通過(guò)此種方式建立。對(duì)于每一個(gè)問(wèn)題選擇最適合的求解器2023/1/10求解器之間的聯(lián)合LagrangeContact

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JoinLagrangeEulerALESPHFCTShellBeam2023/1/10AUTODYN用戶界面

整體界面2023/1/10AUTODYN用戶界面2023/1/10

文件處理視圖動(dòng)畫交互AUTODYN用戶界面工具欄2023/1/10AUTODYN用戶界面

控制視圖建立模型開(kāi)始/停止一個(gè)計(jì)算導(dǎo)航面板2023/1/10AUTODYN用戶界面

對(duì)視圖進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)和比例操作創(chuàng)建視圖視圖面板2023/1/10AUTODYN用戶界面

對(duì)話面板對(duì)話框幫助取消確定打開(kāi)窗口按鈕對(duì)話面板和對(duì)話框2023/1/10AUTODYN用戶界面鼠標(biāo)/鍵盤操作2023/1/10AUTODYN用戶界面新建模型和路徑2023/1/10AUTODYN用戶界面my_ident_0.ad第0步保存文件

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my_ident.his歷史文件(gauges) my_ident.sum概要文件

my_ident.prt打印文件

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my_ident.fil映射文件

my_ident.frg破片數(shù)據(jù)文件文件名字與含義2023/1/10AUTODYN用戶界面autodyn.ini 初始化文件matlib_name.mlb 材料庫(kù)文件partlib_name.slb Part庫(kù)文件setting_name.set Plot設(shè)置文件sequence_name.seq 幻燈片順序文件slide_name_nn.gif演示文件animation_name.gif gif動(dòng)畫文件animation_name.gfa gfa動(dòng)畫文件其它文件2023/1/10AUTODYN用戶界面所有AUTODYN的文件是以二進(jìn)制文件格式保存：舊版本保存的執(zhí)行文件自動(dòng)轉(zhuǎn)變成新版本執(zhí)行文件AUTODYN的其它版本保存的執(zhí)行文件能夠方便地倒入到AUTODYNv6中進(jìn)行計(jì)算。獨(dú)立的二進(jìn)制執(zhí)行文件2023/1/10AUTODYN用戶界面AUTODYN用單精度來(lái)滿足求解效率和內(nèi)存的需要，所以單位制的選擇相當(dāng)重要：避免出現(xiàn)壓力低于10-6的單位制；避免出現(xiàn)單元質(zhì)量低于10-6的單位。缺省的單位制如下：?jiǎn)挝恢崎L(zhǎng)度質(zhì)量時(shí)間速度力壓強(qiáng)密度能量mmmgmsm/smNkPag/cm3mJ2023/1/10打開(kāi)消息窗口打開(kāi)命令行窗口AUTODYN用戶界面消息面板和命令行面板消息面板命令行面板2023/1/10

AUTODYN用戶界面上下文幫助2023/1/10AUTODYN用戶界面初始界面定制通過(guò)GUI改變選項(xiàng)或者編輯初始化文件autodyn.ini2023/1/10AUTODYN用戶界面圖像輸出格式：GIF、TIFF和JPEG三種格式動(dòng)畫：創(chuàng)建.gif幻燈片格式用創(chuàng)建視圖菜單來(lái)調(diào)整每張幻燈片的順序和顯示時(shí)間等可以創(chuàng)建下面一種或三種格式：GIFMPEGAVI圖像和動(dòng)畫2023/1/10文件擴(kuò)展名為.gfa創(chuàng)建單張圖片在AUTODYN動(dòng)畫播放器中播放在播放中操作：大小旋轉(zhuǎn)平移快進(jìn)/快退控制動(dòng)畫速度AUTODYN用戶界面交互式動(dòng)畫文件2023/1/10AUTODYN用戶界面標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序運(yùn)行不需要license播放.gif和.gfa動(dòng)畫格式Gif格式的動(dòng)畫動(dòng)畫播放器2023/1/10

AUTODYN用戶界面系統(tǒng)要求2023/1/10

AUTODYN用戶界面編譯器要求（用戶子程序需要）2023/1/10一般問(wèn)題分析步驟第一步設(shè)置求解類型、單位制2D問(wèn)題3D問(wèn)題2023/1/10一般問(wèn)題分析步驟第一種方式：材料庫(kù)材料第二步定義材料2023/1/10一般問(wèn)題分析步驟自定義材料狀態(tài)方程強(qiáng)度模型失效模型侵蝕類型第二步定義材料第二種方式2023/1/10一般問(wèn)題分析步驟常用于對(duì)初始速度的設(shè)置第三步定義初始條件2023/1/10一般問(wèn)題分析步驟不同的求解器有相適應(yīng)的邊界條件第四步定義邊界條件2023/1/10一般問(wèn)題分析步驟一、選擇求解器二、對(duì)于Definition

有兩種方式：Manual

和