ANSYS LS-DYNA 高度非线性显式动力学分析软件 ANSYS LS-DYNA 是一个显式通用非线性动力分析有限元程序, 可以求解各种二维三维非线性结构的高速碰撞爆炸和金属成形等非线性问题软件功能齐全, 可求解涉及到几何非线性 ( 大位移大转动和大应变 ) 材料非线性(200 多种材料

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ANSYS LS-DYNA 高度非线性显式动力学分析软件 ANSYS LS-DYNA 是一个显式通用非线性动力分析有限元程序, 可以求解各种二维三维非线性结构的高速碰撞爆炸和金属成形等非线性问题软件功能齐全, 可求解涉及到几何非线性 ( 大位移大转动和大应变 ) 材料非线性(200 多种材料动态模型 ) 和接触非线性 (50 多种 ) 的瞬态动力学问题

2 ANSYS LS-DYNA 高度非线性显式动力学分析软件 ANSYS LS-DYNA 是一个显式通用非线性动力分析有限元程序, 可以求解各种二维三维非线性结构的高速碰撞爆炸和金属成形等非线性问题软件功能齐全, 可求解涉及到几何非线性 ( 大位移大转动和大应变 ) 材料非线性(200 多种材料动态模型 ) 和接触非线性 (50 多种 ) 的瞬态动力学问题 ANSYS LS-DYNA for Workbench 是基于 ANSYS Workbench 仿真平台下新的使用环境, 包括前处理模块求解模块后处理模块该软件具有很广泛的分析功能, 可模拟许多二三维结构的物理特性 : 非线性动力分析非线性热分析材料失效分析裂纹扩展分析结构接触分析准静态分析欧拉场分析 ALE 分析 FSI 分析 2 ANSYS LS-DYNA

ANSYS LS-DYNA 特点目前, 瞬态问题 ( 如碰撞涡轮叶片包容等 ) 和大变形问题 ( 冲压与成形等 ) 给数值仿真分析人员带来很大的挑战 ANSYS LS-DYNA 模块使工程分析人员能够理解和分析产品在制造运输和使用过程中可能发生的严重负载情况下的复杂物理过程 ANSYS LS-DYNA 在众多的行业中有着大量的应用, 如 : 汽车金属成形冲压和锻造等

Lagrange 有限元列式, 其单元网格附着在材料上, 随着材料的流动而产生单元网格的变形但是在结构变形过于巨大时, 有可能使有限元网格造成严重畸变, 引起数值计算的困难, 甚至程序终止运算统一的使用环境 (Workbench) 在经典的 ANSYS 使用环境中, 可以采用传统的 ANSYS 参数化设计语言 (APDL) 来进行复杂的显式动力学问题的求解随着技术的发展, 强大而全面的

3 ANSYS LS-DYNA 特点目前, 瞬态问题 ( 如碰撞涡轮叶片包容等 ) 和大变形问题 ( 冲压与成形等 ) 给数值仿真分析人员带来很大的挑战 ANSYS LS-DYNA 模块使工程分析人员能够理解和分析产品在制造运输和使用过程中可能发生的严重负载情况下的复杂物理过程 ANSYS LS-DYNA 在众多的行业中有着大量的应用, 如 : 汽车金属成形冲压和锻造等该模块典型的优势特点如下 : 高效丰富的求解器显式算法仿真分析需要大量的计算时间,ANSYS LS-DYNA 的显式算法拥有最优的性能除了单核良好的性能外, 该模块随着核数的增加, 其并行效率具有几乎线性化的性能 ANSYS LS-DYNA 具有 Lagrange ALE Euler SPH EFG 等求解器 ALE 和 Euler 列式 ANSYS LS-DYNA 程序主要采用 Lagrange 有限元列式, 其单元网格附着在材料上, 随着材料的流动而产生单元网格的变形但是在结构变形过于巨大时, 有可能使有限元网格造成严重畸变, 引起数值计算的困难, 甚至程序终止运算统一的使用环境 (Workbench) 在经典的 ANSYS 使用环境中, 可以采用传统的 ANSYS 参数化设计语言 (APDL) 来进行复杂的显式动力学问题的求解随着技术的发展, 强大而全面的 ANSYS Workbench 环境具有双向的 CAD 接口功能几何清理工具自动网格划分功能网格划分工具的扩展及大地提高了 ANSYS LS-DYNA 分析中涉及的初始条件和边界条件的定义效率通过 ANSYS Workbench 环境中提交 LS-DYNA 计算关键字文件 (.k) 直接计算, 计算结果通过 Workbench 进行后处理友好的用户界面 ANSYS LS-DYNA 采用 ANSYS Workbench 全新的仿真管理环境该环境集工具箱项目导航工具栏菜单栏于一体在该环境中, 可以方便地进行前后处理和求解 : 包括模型的建立材料数据的选取与定义网格的划分约束和载荷的施加接触的定义求解计算动画的制作曲线和图的生成等 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 Euler 网格与 Lagrangian 有限元网格可方便地耦合, 以处理流体与结构在各种复杂载荷条件下的相互作用的问题无网格算法 ANSYS LS-DYNA 有 2 种无网格算法 :SPH 算法和 EFG 算法 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 光顺粒子算法, 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它也是非常有用的工具, 如精确分析计算连续体结构的解体碎裂固体的层裂脆性断裂等 EFG 方法 (Element Free Galerkin), 也称为 meshfree, 处理以下低速大变形问题具有优势 : ANSYS Workbench 使用环境材料极度扭曲, 比如 : 碰撞超速碰撞移动边界, 自由表面, 比如 : 流固耦合自适应处理过程, 比如 : 锻压挤压移动不连续, 比如 : 裂纹扩展从求解算法上,ANSYS LS-DYNA 是以显式算法为主, 隐式为辅的通用非线性动力分析有限元程序可以进行显式 - 隐式, 以及隐式 - 显式结合的计算方式 ANSYS LS-DYNA 使用环境 ANSYS LS-DYNA 3

强大的网格划分 ANSYS LS-DYNA 提供高可靠性自动化的网格工具, 具有强大的体

三维模型的四面体五面体六面体单元的网格划分 ; 还可以进行许多高级网格控制, 如体

乎所有类型的显式动态模拟所需的材料响应类型这些模型包括正交各向异性材料热弹塑性材料

以及相应的状态方程 (EOS) 定义易用的后处理 ANSYS LS-DYNA 在

4 强大的网格划分 ANSYS LS-DYNA 提供高可靠性自动化的网格工具, 具有强大的体壳粱单元的网格划分功能, 可以进行二维模型的四边形三角形单元的网格划分, 三维模型的四面体五面体六面体单元的网格划分 ; 还可以进行许多高级网格控制, 如体面或边尺寸控制以及局部密 ( 粗 ) 化等等可以完全满足各种不同结构不同分析工况对网格的要求面网格与体网格方便的材料定义材料模型用来模拟结构材料的动态载荷下的响应 ANSYS LS-DYNA 有丰富的材料模型计算能力, 涵盖几乎所有类型的显式动态模拟所需的材料响应类型这些模型包括正交各向异性材料热弹塑性材料弹塑性断裂材四面体与六面体网格料应变率相关材料正交异性压碎材料复合损伤材料温度和率相关材料等 ANSYS Workbench 提供提供 LS-DYNA 常用的材料模型的定义, 包括弹性弹塑性应变硬化应变率硬化等多种类型, 以及相应的状态方程 (EOS) 定义易用的后处理 ANSYS LS-DYNA 在 Workbench 环境直接进行计算结果材料定义界面的后处理, 包括制作动画显示曲线等 ANSYS LS-DYNA 后处理材料参数定义 4 ANSYS LS-DYNA

接触算法在显式动力学仿真中, 结构之间的相互作用采用接触算法接触算法必须考虑许多复杂的相互作用的可能性针对模拟仿真问题的类型, 特殊的接触算法可以被用来实现稳定的精确的及有效的结果自动接触方式是最容易使用的接触方法并且可以处理绝大多数的问题, 对于某些问题采用特殊用途接触可以是有效和强大的 ANSYS LS-DYNA 提供一系列广泛的接触算法,

侵蚀接触等作用方式, 真实地处理实际结构的相互作用环境稳定和强大的结构求解技术, 直观真实地模拟实际的各类材料结构的工程问题交互式的计算方式, 方便实时对计算进行监测, 可以及时调整计算工况强大的后处理功能, 方便地输出各种变量的图曲线, 以及各种变量的动画缩短新产品的研制和开发周期, 降低新产品研制和开发费用其他辅助模块 ANSYS

5 接触算法在显式动力学仿真中, 结构之间的相互作用采用接触算法接触算法必须考虑许多复杂的相互作用的可能性针对模拟仿真问题的类型, 特殊的接触算法可以被用来实现稳定的精确的及有效的结果自动接触方式是最容易使用的接触方法并且可以处理绝大多数的问题, 对于某些问题采用特殊用途接触可以是有效和强大的 ANSYS LS-DYNA 提供一系列广泛的接触算法, 如自动接触单面接触点焊接触面对面带侵蚀接触边边接触拉延筋接触等等实用价值方便的模型导入功能与 CAD 系统的双向参数互导, 可以将不同 CAD 系统的模型无缝地导入接触类型极其方便的网格划分功能灵活的网格划分方式, 方便对复杂模型的网格自动划分从而提高模型计算的精度, 以及划分网格的效率丰富的结构作用处理方式, 接触焊接连接侵蚀接触等作用方式, 真实地处理实际结构的相互作用环境稳定和强大的结构求解技术, 直观真实地模拟实际的各类材料结构的工程问题交互式的计算方式, 方便实时对计算进行监测, 可以及时调整计算工况强大的后处理功能, 方便地输出各种变量的图曲线, 以及各种变量的动画缩短新产品的研制和开发周期, 降低新产品研制和开发费用其他辅助模块 ANSYS DesignModeler 该模块是基于数值仿真的建模工具, 提供独特的面向 CAE 的几何建模和编辑功能可用于创建草图详细的几何造型, 以及概念模型等 ANSYS LS-DYNA HPC 该模块提供 ANSYS LS-DYNA 高效的并行计算能力, 提供 SMP 和 MPP 的并行计算方式采用该模块对于大模型的计算可以加速问题的求解, 提高计算的效率 ANSYS LS-DYNA 5

6 典型应用航空航天安全性分析 - 飞机发动机的鸟撞叶片包容性异物损伤 - 飞行器结构的防撞特性, 在冲击与动态载荷下的安全性飞机迫降过程模拟鸟撞模拟过程模拟金属成形分析和模具设计 - 薄板冲压工艺和过程完整仿真 - 体积成形工艺和过程仿真 ( 包括锻造轧制挤压拉拔爆炸成形等 ) - 特种成形机械加工铸造注塑等工艺和过程仿真体积成形 ( 自适应 EFG) 冲压浇铸锻造等各种成形过程模拟电子产品抗冲击设计跌落分析 ( 跌落试验 ) 和包装设计电器电子产品跌落分析笔记本手机跌落分析 6 ANSYS LS-DYNA

7 船舶列车等交通工具的耐碰撞安全分析碰撞安全分析土木工程抗震特性路桥防护设计设计等桥梁安全分析国防安全设计聚能装药战斗部设计射流成形及侵彻仿真 ANSYS LS-DYNA 7

www.ansys.com.cn 安世亚太科技股份有限公司地址 : 北京市朝阳区八里庄东里 1 号莱锦 TOWN 园区 Cn08 座电话 :010-52167777 传真 :010-52167799 官网 :www.peraglobal.com 邮箱 :Info@peraglobal.

8 安世亚太科技股份有限公司地址 : 北京市朝阳区八里庄东里 1 号莱锦 TOWN 园区 Cn08 座电话 : 传真 : 官网 : 邮箱 :Info@peraglobal.com 北京分公司电话 : 传真 : 上海分公司电话 : 传真 : 成都分公司电话 : 传真 : 广州分公司电话 : 传真 : 武汉分公司电话 : /6/7 传真 : /6/7-168 西安分公司电话 : 传真 : 南京分公司电话 : 传真 : 哈尔滨分公司电话 : 传真 : 沈阳分公司电话 : 传真 : 重庆分公司电话 : 传真 : 深圳分公司电话 : 传真 : 济南分公司电话 : 传真 :

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