ANSYS LS-DYNA

LS-DYNA软件介绍

LS-DYNA是一款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-DYNA为器可在很短时间内完成每次作业。

Livermore Software Technology Corporation (LSTC)旨在通过LS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。

LS-DYNA主要应用领域

拥有很强功能的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  

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。

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。