AUTODYN基础教程一
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AUTODYN基础教程一
六 面 体 网 格
2020/6/20
抽中面 结构网格
网格加密和粗化
1-13
A添N加S标Y题S产品介绍
全自动六面体网格
2020/6/20
Boeing 747 by FAA
1-14
多添加学标科题优化
• 多学科流程集成； • 多目标优化； • 六西格玛设计。
多学科优化
重量轻
概念
成本低
设计
RCS小
升力大
第四天：
特色技术 材料模型
第五天：
ALE求解器 SPH求解器 SPH与Lagrange作用
(注)上课安排： 上午主要用来讲课，配以课堂练习； 下午继续未讲完的内容，然后做当 日练习，并就当日的内容进行答疑。
上课时间： 上午 09：30—12：00 下午 13：30—17：00
1-2
基添加础标培题训一
• 两种基本方案：
– Lagrangian –依据材料, 离散部分与材料一起移动； – Eulerian –依据空间，离散部分在空间上保持固定。
• 所有的求解器(SPH除外)用网格来离散几何模型； • 网格定义节点(顶点)、边 (线)和单元-连通性固定； • 根据求解器，网格可以是结构化或非结构化网格； • SPH 用粒子建立模型，每一个粒子通过核函数作用-连通
*宇宙垃圾碰撞
*动能和化学能战斗部
*冲击面板设计
*冲击，爆炸以及冲击波加载
*装甲、反装甲及冲击引爆 *爆炸切割
*空气、水（中）以及地下爆炸
*结构加载、相互作用以及响应
制造业 *材料成形
*刀具设计
运输
能源
*防撞性及乘员动力学
*免试运行
*轮船碰撞
*管道振动、移动
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全自动六面体网格
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1-14
多添加学标科题优化
• 多学科流程集成； • 多目标优化； • 六西格玛设计。
多学科优化
重量轻
概念
成本低
设计
RCS小
升力大
第四天：
特色技术 材料模型
第五天：
ALE求解器 SPH求解器 SPH与Lagrange作用
(注)上课安排： 上午主要用来讲课，配以课堂练习； 下午继续未讲完的内容，然后做当 日练习，并就当日的内容进行答疑。
上课时间： 上午 09：30—12：00 下午 13：30—17：00
1-2
基添加础标培题训一
• 两种基本方案：
– Lagrangian –依据材料, 离散部分与材料一起移动； – Eulerian –依据空间，离散部分在空间上保持固定。
• 所有的求解器(SPH除外)用网格来离散几何模型； • 网格定义节点(顶点)、边 (线)和单元-连通性固定； • 根据求解器，网格可以是结构化或非结构化网格； • SPH 用粒子建立模型，每一个粒子通过核函数作用-连通
*宇宙垃圾碰撞
*动能和化学能战斗部
*冲击面板设计
*冲击，爆炸以及冲击波加载
*装甲、反装甲及冲击引爆 *爆炸切割
*空气、水（中）以及地下爆炸
*结构加载、相互作用以及响应
制造业 *材料成形
*刀具设计
运输
能源
*防撞性及乘员动力学
*免试运行
*轮船碰撞
*管道振动、移动
AUTODYN计算分析基础.
AUTODYN 计算分析基础
特点
• 商用：终点效应，LS-DYNA、AUTODYN和DYTRAN。 AUTODYN更适合： • 应用领域 ：军工 ，DYNA民用多，汽车(接触算法 )； • 独特的映射技术 :可实现不同求解器间的转换，如
Lagrange和Euler之间的相互映射；
• 材料库：军工专用的材料库，约300种，结构材料都考虑
完全压缩
Pc
P
塑性压缩
Pc P 1 0 1 P P c e
弹性卸载/重新加载
N
Pe 1 p 0
弹性载荷
Porosity, c/
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续)
Ideal Gas 状态方程(空气、爆炸产物后期)
• 方程形式：
• 状态方程适用于大多数高能炸药(含铝除外)；
• 爆轰产物的气体压强由下面公式给出：
wh P A 1 R e 1
R1 h
wh B 1 R e 2
R2 h
we
• 其中 A、B,、R1、 R2、 w 是经验导出常数， =密度，0 =
了应变率影响；
• 状态方程：14种，流固耦合。爆轰，炸药JWL，冲击起爆
Lee-Tarver、Slow-Burn（引信点火或爆燃）独有，多种两 相EOS，描述高速冲击气化现象;
特点（续）
• 特有的随机失效模式 ：材料整体性能的非均性，
材料破坏时别于其几何上的对称性特点而表现为一
种随机行为。自然破片战斗部；
• Euler技术 ：三种Euler，高精度(Euler-FCT,
Euler-Godunov)，爆炸驱动、波传播、射流穿甲具 优势，杵体长度、速度分布与实测吻合较好； • 无网格技术 ：SPH，高速冲击碰撞，几何空间来 填充SPH粒子，方便、稳定。
特点
• 商用：终点效应，LS-DYNA、AUTODYN和DYTRAN。 AUTODYN更适合： • 应用领域 ：军工 ，DYNA民用多，汽车(接触算法 )； • 独特的映射技术 :可实现不同求解器间的转换，如
Lagrange和Euler之间的相互映射；
• 材料库：军工专用的材料库，约300种，结构材料都考虑
完全压缩
Pc
P
塑性压缩
Pc P 1 0 1 P P c e
弹性卸载/重新加载
N
Pe 1 p 0
弹性载荷
Porosity, c/
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续)
Ideal Gas 状态方程(空气、爆炸产物后期)
• 方程形式：
• 状态方程适用于大多数高能炸药(含铝除外)；
• 爆轰产物的气体压强由下面公式给出：
wh P A 1 R e 1
R1 h
wh B 1 R e 2
R2 h
we
• 其中 A、B,、R1、 R2、 w 是经验导出常数， =密度，0 =
了应变率影响；
• 状态方程：14种，流固耦合。爆轰，炸药JWL，冲击起爆
Lee-Tarver、Slow-Burn（引信点火或爆燃）独有，多种两 相EOS，描述高速冲击气化现象;
特点（续）
• 特有的随机失效模式 ：材料整体性能的非均性，
材料破坏时别于其几何上的对称性特点而表现为一
种随机行为。自然破片战斗部；
• Euler技术 ：三种Euler，高精度(Euler-FCT,
Euler-Godunov)，爆炸驱动、波传播、射流穿甲具 优势，杵体长度、速度分布与实测吻合较好； • 无网格技术 ：SPH，高速冲击碰撞，几何空间来 填充SPH粒子，方便、稳定。
AUTODYN基础教程一
03
Autodyn基本操作
创建和打开Autodyn模型
01
创建新模型
点击菜单栏中的“File”选项，选择“New Model”来创建一个新的
Autodyn模型。单栏中的“File”选项，选择“Open Model”来打开一个已存
在的Autodyn模型。
03
保存模型
在完成模型的创建或修改后，点击菜单栏中的“File”选项，选择
总结词
复杂结构的碰撞分析是Autodyn中的一个高级案例，用于学习如何进行碰撞模拟和冲击动力学分析。
详细描述
这个案例将展示如何使用Autodyn建立复杂结构的有限元模型，对其进行碰撞模拟和冲击动力学分析，并查看结 果。通过这个案例，学习者可以掌握如何进行碰撞模拟和冲击动力学分析，了解如何查看和解释碰撞力和冲击响 应。
02
Autodyn简介
Autodyn是什么
Autodyn的特点和优势
高度模块化
精确度高
Autodyn具有高度模块化的 特点，可以根据用户需求选 择不同的模块进行模拟分析， 灵活性高。
Autodyn采用有限元分析方 法，能够精确模拟结构的动 力学行为，得到高精度的分 析结果。
强大的后处理功能
广泛的应用领域
施加载荷
在载荷设置中，为几何体施加各种形式的载荷，如力、力矩 、压力等。
求解和结果查看
运行求解器
在完成边界条件和载荷的设置后，点击菜单栏中的“Solve”选项进行求解。
查看结果
在结果查看中，可以查看各种形式的输出结果，如位移、应力、应变等。
04
Autodyn分析案例
案例一：简单梁的静态分析
总结词
简单梁的静态分析是Autodyn中最基础的案例，用于学习如何进行基本的有限元建模和加载。
AUTODYN培训一讲解学习
1-7
A添N加S标Y题S产品介绍
• 电磁分析
ANSYS软件的主要功能
• 电磁分析用于计算电磁装置的电磁场 • 静态及低频 电磁场
– 模拟直流电源操作装置，低频AC或低频瞬态信号
– 例如: 螺线管制动器、电机、变 压器
– 感兴趣的量如磁通量密度、场强 磁力及磁矩、阻抗、电感、涡流 、功率损失及通量泄漏等。
1-6
A添N加S标Y题S产品介绍
ANSYS软件的主要功能
• 热分析 • 热分析用于确定物体的温度分布。其他感兴趣的包括热 损失或获得的量，热梯度、热通量等也可以获得。 • 所有三种主要的传热方式都可以模拟：传导、对流及辐 射 • 稳态
– 时间相关效应可以忽略
• 瞬态
– 确定温度等时间相关的量 – 可以模拟相变(熔化或凝固)
双金属杆由于加热 产生变形
1-11
A添N加S标Y题S产品介绍
• 世界顶级前后处理器 ICEM CFD
– 几何处理/修补/简化 – 表面网格 – 四面体/高级六面体网格 – 网格编辑与修改 – 输出所有CAE/CFD格式
六 面 体 网 格
抽中面 结构网格
网格加密和粗化
1-12
A添N加S标Y题S产品介绍
– 电场 / 静电
– 电磁
• ANSYS应用的部分工业领域列表：
–航空航天 –核工业 –石油化工
–铁道
–机械制造 –能源
–汽车交通
–国防军工
–电子及器具 –土木工程 –生物医学 –水利
1-3
A添N加S标Y题S产品介绍
• 结构分析
ANSYS软件的主要功能
• 结构分析用于确定结构的变形、应变、应力及反力。
➢ 1995 开发出高精度 Euler-FCT、Euler-Godunov 求解器，专门用 来模拟爆炸冲击波的传递 ；
A添N加S标Y题S产品介绍
• 电磁分析
ANSYS软件的主要功能
• 电磁分析用于计算电磁装置的电磁场 • 静态及低频 电磁场
– 模拟直流电源操作装置，低频AC或低频瞬态信号
– 例如: 螺线管制动器、电机、变 压器
– 感兴趣的量如磁通量密度、场强 磁力及磁矩、阻抗、电感、涡流 、功率损失及通量泄漏等。
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ANSYS软件的主要功能
• 热分析 • 热分析用于确定物体的温度分布。其他感兴趣的包括热 损失或获得的量，热梯度、热通量等也可以获得。 • 所有三种主要的传热方式都可以模拟：传导、对流及辐 射 • 稳态
– 时间相关效应可以忽略
• 瞬态
– 确定温度等时间相关的量 – 可以模拟相变(熔化或凝固)
双金属杆由于加热 产生变形
1-11
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• 世界顶级前后处理器 ICEM CFD
– 几何处理/修补/简化 – 表面网格 – 四面体/高级六面体网格 – 网格编辑与修改 – 输出所有CAE/CFD格式
六 面 体 网 格
抽中面 结构网格
网格加密和粗化
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– 电场 / 静电
– 电磁
• ANSYS应用的部分工业领域列表：
–航空航天 –核工业 –石油化工
–铁道
–机械制造 –能源
–汽车交通
–国防军工
–电子及器具 –土木工程 –生物医学 –水利
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A添N加S标Y题S产品介绍
• 结构分析
ANSYS软件的主要功能
• 结构分析用于确定结构的变形、应变、应力及反力。
➢ 1995 开发出高精度 Euler-FCT、Euler-Godunov 求解器，专门用 来模拟爆炸冲击波的传递 ；
AUTODYN中文手册
AUTODYN中文用户手册1.对AUTODYN的初步认识ANSYS AUTODYN是一种显式非线性动力分析软件，可以对固体、流体和气体的动态特性及他们之间相互所用进行分析，它也是ANSYS Workbench的一部分。
ANSYS AUTODYN提供了友好的用户图形界面，它把前处理、分析过程和后处理集成到一个窗口环境里面，并且可以在同一个程序中进行二维和三维的模拟（二维和三维需要单独的许可证来激活）。
图形界面的按钮分布在水平方向窗体上部和垂直方向左手边位置。
水平方向窗体上部是工具栏，垂直方向左手边的是导航栏。
工具栏和导航栏提供了一些快捷方式，这些功能也可以通过下拉菜单来实现。
主窗口由很多面板组成。
（如视图、对话框、消息框和命令行）1.1. 工具栏工具栏（还有导航栏）提供了下拉菜单中命令的快捷方式。
工具栏的按钮及其用途如下：创建一个新模型打开一个已经存在的模型用当前的名称保存模型打开一个结果文件打开一个配置文件把控制当前的视图显示的参数保存为配置文件打印移动物体（默认为开）移动光源旋转模型移动模型缩放功能设置视图——通过多种视图设置达到用户的要求重新设置视图将模型缩放到适合视窗大小检查模型曲线窗口线框显示开关透视开关硬件加速开关设置幻灯片截取当前视图录制幻灯片创建文字幻灯片显示/隐藏导航栏手动/自动刷新刷新屏幕停止所有显示1.2. 导航栏导航栏有两组按钮。
上面一组（视图部分）可以设置视图面板的内容。
从这里您可以检查或更改显示设置、观察历史显示记录、可以创建并观察幻灯片或动画。
下面的一组（设置部分）可以设置模型的参数。
从设置材料属性的按钮开始到运行按钮，您可以通过这组按钮快速并合理的建立你的模型。
这种设置面板的排布方式详细的说明了解决这种问题的过程。
最下面的运行按钮是运行计算的开关。
1.3. 对话面板和对话窗口当您在导航栏选择了一个按钮后，相应的对话面板就显示出来。
对话面板基本上包含输入区和需要进一步输入的按钮。
Ansys_AUTODYN计算求解一般步骤中文解析
-
C γ
eγ
ε
效
概
率
失效应变
• γ 由用户定义
• C 通过计算得到 • 分布类型：
– Fixed–每一时刻相同 – Random-任意 • 可用于许多材料的失效模型
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续)
破片分析
选材总结－状态方程总结
常高 (大于105/秒)
• 其中， 为有效应变率；T为温度(K)；
• h v0 v 为压缩比 。
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续) MO-Granular 强度模型
常用于干土、沙子、岩石、混凝土和陶瓷等材料。
压强硬化 10 点分段屈服应力-压强曲线
密度硬化 10 点分段屈服应力-密度曲线
避免出现压力低于10-6的单位制； 避免出现单元质量低于10-6的单位。
缺省单位：
长度 质量 时间 速度 力 压强 密度 能量
mm mg ms m/s mN kPa g/cm3 mJ
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料
第一种方式：材料库选择材料模型 状态方程(体积改变)
Single phase、Multi-phase、Compaction、Explosive
P T1 T22 B0refe ( 0 ) 1
SHOCK EOS:copper Us c s1up s2u2p
“状态方程” 基本假定:容变律与畸变律解耦；忽略体积粘性。
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续)
一些带孔的材料，变形过程中孔破裂导致不可逆 转的体积变形，
D
f
影响因素： f D1 D2eD3* 1 D4 ln * .1 D5T *
AUTODYN基础教程一
仿真 数据
产品 数据
1-16
基添加础标培题训一
• 1、ANSYS 产品介绍 • 2、AUTODYN 简介 • 3、AUTODYN 界面 • 4、一般问题的分析步骤
2020/4/4
1-17
A添U加T标O题DYN发展概述
➢ AUTODYN由美国Century Dynamics 公司于1985年开发成功，该 软件从开发至今一直致力于军工行业的研发。2005年1月该公司 加盟ANSYS公司，现正融入ANSYS协同仿真平台；
运输
能源
*防撞性及乘员动力学
*免试运行
*轮船碰撞
*管道振动、移动
*车或隧道内的爆炸冲击
*喷气机、导弹冲击
*安全性
*流固耦合
2020/4/4
1-19
A添U加T标O题DYN应用实例
fragmentation warhead
KEP penetration into concrete
hydraulic RAM
内力小
应力小
6Sigma设计
CAD模型
全局 变量
重量估算
新 自动
方 循环
重量
案
多目标优化
网格模型 成本估算
成本
隐身计算
RCS
气动计算 压力 强度计算
升力 阻力
应力 内力
ANSYS DesignXplorer
2020/4/4
1-15
W添加or标kb题ench技术构架
智力资源库
虚拟样机库
ANSYS
-Multiphysics -Mechanical -CFX/CART3D -AUTODYN -EMAG/FEKO -Fe-safe/CivilFEM -ASAS/AQWA -……
AUTODYN_Chapter 1_AUTODYN 介绍
Introduction to AUTODYN
求解器对比
Training Manual
Lagrange
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
Euler
1-14
ALE
SPH
February 27, 2009 Inventory #002665
• 大/超大 变形
• 大/超大 应变 和破碎
• 强壮的代码 / 已有的算法
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All ri2009 Inventory #002665
Introduction to AUTODYN
1-2
February 27, 2009 Inventory #002665
Introduction to AUTODYN
教程内容预览
• 第一章: 介绍 ANSYS AUTODYN • 第二章: AUTODYN 用户接口 • 第三章: AUTODYN 基础
– 练习1: 2D 破片冲击 (圆筒冲击)
– 材料研究
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
1-7
February 27, 2009 Inventory #002665
Introduction to AUTODYN
材料模型
• AUTODYN 有一个广泛的 / 先进的材料库
• Lagrange (Solid, Shell, Beam)
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
第三讲AUTODYN基础理论详解
Sphere
Ogive
Hex Bricks / Fragments
Part 向导 – 3D 壳
平板
圆柱
手动建模
使用下面步骤一步 一步生成网格
点 线 面 体
插值 拉伸
输入3D 结构化
ANSYS, ICEM-CFD 强大的3D 六面体网格生成 全面的 CAD接口
CATIA, Pro/Engineer, SDRC I-DEAS, SolidWorks, Unigraphics, ….
Euler 和 ALE Parts 均为结构化 Euler 网格通常都是直线正交的
结构化Parts - 指标空间
AUTODYN中每一个结构化Part 都会定义一个 指标空间， 2D(i,j) 或者 in 3D(i,j,k), 这里 i, j 和 k 是从1 到 Ni, Nj, Nk 的整数
Define
Apply (Part Wizard)
Apply
用材料和初始条件填充parts
Wizard 中每一个part用一种材料填充 Wizard 完成以后可以进行附加的填充
每一个附加填充可以替换前一个填充的材料和 初始条件
如果中心在填充区域的内部Lagrange 单元可以被填充 (没有多物质填充功能)
定义预定义几何体 定义指标空间 填充parts
Geometry
Zoning
Fill
Part 向导– 2D 正方形
Part 向导 – 2D 圆形
Part 向导 – 2D 模型
Ogive Rhombus
Quads
Wedge
Part 向导 – 3D 正方体
Part 向导 – 3D 圆柱
Part 向导 – 3D 模型
AUTODYN_Chapter 1_AUTODYN 介绍资料
1-8
• 培训当中也包含有Workbench其他模块的使用 (比如DesignModeler, Meshing, Advanced meshing, 等等.) • ANSYS Explicit Dynamics 培训教程 是我们首先要学习的！
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
状态方程 (Hydrodynamic) 强度模型 (Plasticity) 失效模型
Training Manual
Models Also Available in Explicit Dynamics (ANSYS)
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
1-3
February 27, 2009 Inventory #002665
Introduction to AUTODYN
ANSYS AUTODYN - 优势 • 瞬态动力学波的传播
– 气体、液体、固体+ 它们之间的相互作用 (FSI)
Training Manual
• 非线性
– – – – 材料非线性 结构非线性 接触非线性 流体-结构相互作用
GIF, MPEG, AVI, GFA
访问材料库
查看结果
高级的 FE & CFD可视化 时间历史
开放的体系
用户子程序 用户变量
交互性求解
视图更新 任意时间开始/停止
并行计算 加载/保存文件
加载文件 主机特征设置 域分解 载荷平衡
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
AUTODYN高性能计算配置指南
C:\AUTODYN\adv6\wmpi_master_err.log）
❖
AUTODYN并行计算环境配置(Windows)
❖ 控制面板→管理工具→本地安全策略→本地策略→用户权利指派，将运行WMPI TCP Daemon 的用户名加入以下策略的用户中：
▪ Act as part of the operating system ▪ 以操作系统方式操作 ▪ Adjust memory quotas for a process ▪ 调整进程的内存配额 ▪ Replace a process level token ▪ 替换进程级记号 ▪ Bypass traverse checking ▪ 跳过遍历检查
AUTODYN并行计算环境配置(Windows)
❖பைடு நூலகம்wmpi.clusterconf_temp文件内容如下： ❖
AUTODYN并行计算环境配置(Windows)
❖ “开始”菜单→“所有程序”→WMPIUserRegister，注册用户名、密码。 ❖ 重新启动计算机。 ❖ 在其它参与并行的从节点上不用安装AUTODYN,按照前面的设置进行： ▪ 安装WMPI 1.58 ▪ 设置系统变量 ▪ 将运行WMPI TCP Daemon的用户名加入策略的用户中 ▪ 设置WMPI TCP Daemon为自动运行 ▪ 使用WMPIUserRegister，注册用户名、密码。
-h dell02 -np 1 /opt/ansys_inc/v110/autodyn/bin/linia32/../ADSLAVE_EXE 注意: applfile文件也可能产生乱码，需要进行手工编辑。
AUTODYN并行计算环境配置(Linux)
注意: ad_usersub.pg此文件也可能会格式不正确，需要进行手工编辑 11. AUTODYN并行计算从节点安装操作步骤如下：
AutoCADPlant3D基础教程
AutoCADPlant3D基础教程目录第一章用户界面 (3)1、工作空间 (3)1.1使用AutoCAD Plant 3D 工作空间 (3)1.2切换工作空间 (4)2 功能区 (4)2.1三维管道“常用”选项卡 (5)2.2 “Iso”选项卡 (5)2.3 “结构”选项卡 (6)2.4 “正交编辑器”上下文功能区 (6)2.5 “正交视图”上下文功能区 (7)2.6 P&ID“常用”选项卡 (7)2.7 AutoCAD 选项卡 (8)3欢迎屏幕和欢迎回来屏幕 (9)3.1欢迎屏幕 (10)3.2欢迎回来屏幕 (10)4项目管理器 (11)5 “特性”选项板 (12)6数据管理器 (13)7规格查看器 (13)7.工具选项板 (14)8 快捷特性 (15)9快捷菜单 (16)10夹点 (16)11工具提示 (17)12图形工具提示 (18)13应用程序菜单和工具栏 (19)13.1使用应用程序菜单 (19)13.2使用工具栏 (20)14了解“工作历史”对话框 (21)15了解“指定位号”对话框 (21)16控制绘图空间的显示 (22)第二章创建并配置项目 (24)1概述：创建并配置工作环境 (24)2创建新项目 (24)2.1新建项目 (24)2.2从欢迎屏幕创建新项目 (24)2.3从欢迎回来屏幕创建新项目 (25)2.4快速参考 (25)第一章用户界面在使用AutoCAD Plant 3D 2011 之前，了解绘图环境的组织方式以及了解在此环境中工作的一些技巧是非常重要的。
1、工作空间工作空间是菜单、工具栏、选项板和功能区控制面板的集合，它们分组组织在一起，以便用户能够在自定义的、面向任务的绘图环境中工作。
可以最大化要显示的那些界面元素的可用屏幕区域。
使用工作空间时，只显示与任务相关的菜单、工具栏、选项板和功能区。
注意可以切换工作空间，将界面重置为默认设置。
1.1使用AutoCAD Plant 3D 工作空间在创建三维管道模型时，可以使用“三维管道”工作空间，其中仅包含与三维相关的工具栏、菜单和选项板。
ansys autodyn杆冲击实例教程
杆冲击实验1新建文件首先点击File>new，新建如图所示的文件。
其中Folder是文件的保存目录，通过Browse可以更改保存的目录。
点击Folder list可以设置添加和去除常用的保存目录（带加号的是添加常用的目录，减号是去除选中目录）。
文件名为talor，head和description可以不写（有前面没有红色感叹号的可以忽略的）。
对称性采用的是2D模型（Axial表示轴对称，Planar表示的是平面对称）。
Axial实际是将三维的旋转后的图形简化为2D模型。
而Planar是用于解决二维平面应变问题。
对于杆，采用轴对称模型。
2定义材料选中Materials>load选中的材料为STEEL4340（装甲钢）和TANTALUM（钽）选完材料后，可以通过review查看材料的相关参数。
Modify修改相应的参数。
Delete删除所选的材料（只是在本例子中删除加载的材料，不会永久删除库中的材料），通过copy选项可以很方便的将材料的状态方程失效模式等复制进另一材料，比如新建的材料，再通过修改少量与原来不同的参数即可定义新的材料，不过不要乱修改材料的参数，这些库中的材料的参数都是经过试验验证的。
3定义初始条件选中Init.Cond.>new，定义泰勒杆的x方向速度100mm/ms，选中Include Material是指只要是这个材料都是100mm/ms，对于材料相同速度不同时就不行。
同时，轴向没有旋转速度，若有可以在Radial velocity设置旋转速度。
同样，设定后可以通过modify进行修改。
4设置边界条件点击Boundaries>new,可以定义靶板最右边的x方向的速度为0（即右端固定），可以通过modify修改。
5模型及网格点击part，输入部件的名字，采用lagrange算法，点击next，进入模型建立坐标系。
建立一个taylor杆的part泰勒杆长100，宽10（采用对称所以dy=5）这是网格划分，表示I方向化5格，对泰勒杆的填充钽材料（勾选Fill with initial J方向100格。
Ansys_Autodyne_SPH方法应用培训教程
3、SPH与Lagrange作用
2015-4-9
SPH与拉格朗日作用
SPH 求解比拉格朗日代价高； SPH 模拟要求大小一样的粒子； SPH 与拉格朗日作用的求解方法：将模型中低速变形
的区域才用拉格朗日求解器求解，高速区域采用SPH 求解，这样求解的优点：
变形小的区域用拉格朗日求解准确； 求解速度快，采用变网格速度更快。
型重新命名；
自动删除体，创建三角形面网
格。
2015-4-9
复杂3D模型生成方法 SPH求解器
第三步：填充光滑粒子。
2015-4-9
复杂3D模型生成练习 SPH求解器
拉格朗日 Part SPH Part
2015-4-9
SPH求解器
施加方式：
SPH边界条件
速度边界条件的施加；
区域施加和清除； 交互式施加和清除。
I J J 1
-2 -1.5 -1 -0.5
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
•
其中，MJ为例子J的质量；WIJ为权 重函数；X为粒子中心点的位置；h 为光滑长度或粒子尺寸。
0.2
rI-J3 WI-J3
0.5 1 1.5
0.1
xI-xJ/h
2
0 0
J1
J2
I h
J3
J4
2015-4-9
SPH 求解器 几何模型；
构作用。
2015-4-9
ALE 求解器
ALE 计算特点
ALE 计算循环等同于拉格朗日 + 内部节点重新分布；
内部节点根据指定的运动约束方式重新分布，分布结
果影射到新网格中；
ALE Part 所有的节点在缺省情况下为拉格朗日 – 运动
2015-4-9
SPH与拉格朗日作用
SPH 求解比拉格朗日代价高； SPH 模拟要求大小一样的粒子； SPH 与拉格朗日作用的求解方法：将模型中低速变形
的区域才用拉格朗日求解器求解，高速区域采用SPH 求解，这样求解的优点：
变形小的区域用拉格朗日求解准确； 求解速度快，采用变网格速度更快。
型重新命名；
自动删除体，创建三角形面网
格。
2015-4-9
复杂3D模型生成方法 SPH求解器
第三步：填充光滑粒子。
2015-4-9
复杂3D模型生成练习 SPH求解器
拉格朗日 Part SPH Part
2015-4-9
SPH求解器
施加方式：
SPH边界条件
速度边界条件的施加；
区域施加和清除； 交互式施加和清除。
I J J 1
-2 -1.5 -1 -0.5
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
•
其中，MJ为例子J的质量；WIJ为权 重函数；X为粒子中心点的位置；h 为光滑长度或粒子尺寸。
0.2
rI-J3 WI-J3
0.5 1 1.5
0.1
xI-xJ/h
2
0 0
J1
J2
I h
J3
J4
2015-4-9
SPH 求解器 几何模型；
构作用。
2015-4-9
ALE 求解器
ALE 计算特点
ALE 计算循环等同于拉格朗日 + 内部节点重新分布；
内部节点根据指定的运动约束方式重新分布，分布结
果影射到新网格中；
ALE Part 所有的节点在缺省情况下为拉格朗日 – 运动
AUTODYN计算分析基础
– 每一个单元有不同的失效应力/应变； – 模拟材料本身的缺陷。
• Mott分布表示材料的失效应力/应变的不一致性。
– 可模拟破片战斗部自然破片的质量和尺寸空间分布情况。
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续) 随机失效
• Mott 应变失效分布：
– P 是失效概率 – C 和γ是常数
失
P=1-exp
• A、B、C、n、m和 Tmelt为材料常数。
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续) Steinberg-Guinan 强度模型
• 包括压强对屈服应力和剪切模量的影响 • 与应变率没有直接的关系 – 在整个计算过程中应变率非
常高 (大于105/秒)
• 其中， 为有效应变率；T为温度(K)；
-
C γ
eγ
ε
效
概
率
失效应变
• γ 由用户定义
• C 通过计算得到 • 分布类型：
– Fixed–每一时刻相同 – Random-任意 • 可用于许多材料的失效模型
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续)
破片分析
选材总结－状态方程总结
• 活性各向同性固体/气体 (高能炸药、燃烧粉末、反应气体 等等……) – 爆炸
P T1 T22 B0refe ( 0 ) 1
SHOCK EOS:copper
Us
c s1up
s2u
2 p
“状态方程” 基本假定:容变律与畸变律解耦；忽略体积粘性。
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续)
• 一些带孔的材料，变形过程中孔破裂导致不可逆 转的体积变形，
– 粉末(用来加工成型用的金属粉末) 、混凝土、土壤
了应变率影响；
• 状态方程：14种，流固耦合。爆轰，炸药JWL，冲击起爆
• Mott分布表示材料的失效应力/应变的不一致性。
– 可模拟破片战斗部自然破片的质量和尺寸空间分布情况。
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续) 随机失效
• Mott 应变失效分布：
– P 是失效概率 – C 和γ是常数
失
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• A、B、C、n、m和 Tmelt为材料常数。
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续) Steinberg-Guinan 强度模型
• 包括压强对屈服应力和剪切模量的影响 • 与应变率没有直接的关系 – 在整个计算过程中应变率非
常高 (大于105/秒)
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-
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– Fixed–每一时刻相同 – Random-任意 • 可用于许多材料的失效模型
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“状态方程” 基本假定:容变律与畸变律解耦；忽略体积粘性。
一般问题的分析步骤－第二步 定义材料(续)
• 一些带孔的材料，变形过程中孔破裂导致不可逆 转的体积变形，
– 粉末(用来加工成型用的金属粉末) 、混凝土、土壤
了应变率影响；
• 状态方程：14种，流固耦合。爆轰，炸药JWL，冲击起爆
第三讲AUTODYN基础理论详解
x, y, z 和 总体方向
单元力/单位长度边 界条件
常数, 分段函数, 用户子 程序 EXFOR
x, y, z 和总体方向
边界条件: 传输边界
应用到Lagrange, ALE 和 Euler Parts
传输波通过单元面
只有正交分量被传输 I c
可以定义边界的阻抗
如果阻抗被设置为0，那么临近单元 的阻抗将被应用
ICEM-CFD结构化 (映射) 网格输入接口
ICEM multiblock 网格 (.geo 文件)
TrueGrid输入和ICEM相同
材料和初始条件
分别在材料和初始条件面板中定义材料和 初始条件
定义以后, 材料和初始条件就能够在 Part Wizard 建模过程中通过 Fill 选 项给part填充材料和初始条件.
边界条件既可以定义在已使用网格的外表面也可 以定义在未使用网格的外表面
默认的边界条件是: Lagrange: 自由边界 (压力 = 0.0) Euler : 刚性墙 (无流动, 速度 = 0.0)
Unused 单元
被填充单元
定义了边界条件的位置
应力边界条件
• 应用到Lagrange Parts
并不是所有在指标空间定义的单元都会在物理 空间中使用
没有赋予材料的单元是 Unused 这个功能允许对负责体进行建模
Unused Elements
指标空间
物理空间
创建结构化 Parts
通过Part Wizard 可以 自动生成 高质量的结构化 Parts 为我们预先 定义的几何体
2D 体 ：Box, Quad, Circle, Ogive, Rhombus, Triangle, Wedge Part
单元力/单位长度边 界条件
常数, 分段函数, 用户子 程序 EXFOR
x, y, z 和总体方向
边界条件: 传输边界
应用到Lagrange, ALE 和 Euler Parts
传输波通过单元面
只有正交分量被传输 I c
可以定义边界的阻抗
如果阻抗被设置为0，那么临近单元 的阻抗将被应用
ICEM-CFD结构化 (映射) 网格输入接口
ICEM multiblock 网格 (.geo 文件)
TrueGrid输入和ICEM相同
材料和初始条件
分别在材料和初始条件面板中定义材料和 初始条件
定义以后, 材料和初始条件就能够在 Part Wizard 建模过程中通过 Fill 选 项给part填充材料和初始条件.
边界条件既可以定义在已使用网格的外表面也可 以定义在未使用网格的外表面
默认的边界条件是: Lagrange: 自由边界 (压力 = 0.0) Euler : 刚性墙 (无流动, 速度 = 0.0)
Unused 单元
被填充单元
定义了边界条件的位置
应力边界条件
• 应用到Lagrange Parts
并不是所有在指标空间定义的单元都会在物理 空间中使用
没有赋予材料的单元是 Unused 这个功能允许对负责体进行建模
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物理空间
创建结构化 Parts
通过Part Wizard 可以 自动生成 高质量的结构化 Parts 为我们预先 定义的几何体
2D 体 ：Box, Quad, Circle, Ogive, Rhombus, Triangle, Wedge Part
AUTODYNChapter多物质Euler求解器PPT教学课件
第9页/共13页
成型装药战斗部侵彻砖墙 • 2D Euler 到3D Lagrange 映射
2D Euler
第10页/共13页
3D Lagrange
欧拉求解器的优势和不足
• 优势
• 没有网格变形 • 大变形 • 多种材料的混合 • 不需要重新分区 • 不需要侵蚀 • 通常时间步较大
• 不足
• 每个循环需要更多的计算时间 • 材料流动的区域需要额外单元，网
动量 / 质量
面动量
面力 外力(边界)
单元密度, 应变率 能量守恒 状态方程
单元压力, 内能 本构关系
单元偏应力
动量守恒
第2页/共13页
用材料填充欧拉 Parts (2D)
• 通过创建Lagrange Parts并用来填充 Euler Part的区域，比如将 Lagrange Parts的材料和初始条件(例如 initial velocity)填充到Euler Part
第7页/共13页
例子: 成型装药侵彻 (2D 轴对称) • 成型装药射流侵彻多层靶板
第8页/共13页
圆锥成型装药战斗部
Conical Shaped Charge
32ms
Lump in Jet
57ms
57ms
82ms
Courtesy Sandia National Lab.
射流头部速度
Measured : 9.27 km/s AUTODYN : 9.10 km/s
格要求高 • 激波扩散损失大于Lagrange • 强度模型不够灵活 • 薄的部分需要较小的时间步长
第11页/共13页
练习4:射流穿甲
目的:
超高速射流侵彻靶板模拟
步骤:
autodyn状态方程
AutoDyn是一种有限元分析软件，用于对结构进行动态分析。
它支持各种材料和边界条件，并可以进行线性或非线性分析。
在AutoDyn中，状态方程是描述系统状态的数学表达式。
它通常用于描述物理量之间的关系，例如压力和体积之间的关系。
状态方程可以用于计算系统的响应，例如结构的位移、应力和应变等。
在AutoDyn中，状态方程通常由用户定义，并可以包括多种物理量之间的关系。
例如，对于一个气动弹性问题，状态方程可能包括压力、速度、位置等物理量之间的关系。
在使用AutoDyn进行动态分析时，用户需要定义系统的状态方程，并指定初始条件和边界条件。
然后，AutoDyn会使用有限元方法对系统进行离散化，并求解状态方程以获得系统的响应。
需要注意的是，AutoDyn的状态方程可以非常复杂，可以包括多种物理量之间的关系，并且可能需要求解偏微分方程。
因此，在使用AutoDyn进行动态分析时，需要具备一定的有限元分析和数值计算能力。
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– 感兴趣的量如磁通量密度、场强 磁力及磁矩、阻抗、电感、涡流 、功率损失及通量泄漏等。
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A添N加S标Y题S产品介绍
ANSYS软件的主要功能
• 电磁分析 • 高频 电磁场
– 模拟装置的电磁波传播 – 例如: 微波及RF passive 部件, 波导, 同轴连结器 – 感兴趣的量包括S-参数，Q-因子, 返回损失，电介质和传导损
2020/6-F/2lu1ent -......
Workbench用户环境
CAD数据管理 仿真技术集成 仿真流程集成
多学科优化 数据库管理
CAD系统 ⊕MCAD
六 面 体 网 格
2020/6/21
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抽中面 结构网格
网格加密和粗化
1-13
A添N加S标Y题S产品介绍
全自动六面体网格
2020/6/21
Boeing 747
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by FAA
1-14
多添加学标科题优化
• 多学科流程集成； • 多目标优化； • 六西格玛设计。
多学科优化
重量轻
概念
成本低
设计
RCS小
升力大
阻力小
内力小
应力小
6Sigma设计
CAD模型
全局 变量
重量估算
新 自动
方 循环
重量
案
多目标优化
网格模型 成本估算
成本
隐身计算
RCS
压力
气动计算 强度计算
升力 阻力
应力 内力
ANSYS DesignXplorer
2020/6/21
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1-15
W添加or标kb题ench技术构架
智力资源库
虚拟样机库
ANSYS
ANSYS AUTODYN 基础教程一
2020/6/21
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1-1
A添U加T标O题DYN课程安排
第一天：
ANSYS产品介绍 AUTODYN简介 AUTODYN界面 一般问题分析过程
第二天：
Lagrange求解器 模型生成 Lagrange之间的作用
第三天：
Euler求解器 起爆设置 流固耦合
2020/6/21
– 侧重惯性力占主导的大变形模拟 – 用于模拟冲击、碰撞、跌落、爆炸、快速成型等高度非线性问题
2020/6/21
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1-7
A添N加S标Y题S产品介绍
ANSYS软件的主要功能
• 热分析
• 热分析用于确定物体的温度分布。其他感兴趣的包括热 损失或获得的量，热梯度、热通量等也可以获得。
• 所有三种主要的传热方式都可以模拟：传导、对流及辐 射
– 电场 / 静电
– 电磁
• ANSYS应用的部分工业领域列表：
–航空航天 –核工业 –石油化工
–铁道
–机械制造 –能源
–汽车交通
–国防军工
–电子及器具 –土木工程 –生物医学 –水利
2020/6/21
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A添N加S标Y题S产品介绍
• 结构分析
ANSYS软件的主要功能
• 结构分析用于确定结构的变形、应变、应力及反力。
第四天：
特色技术 材料模型
第五天：
ALE求解器 SPH求解器 SPH与Lagrange作用
(注)上课安排： 上午主要用来讲课，配以课堂练习； 下午继续未讲完的内容，然后做当 日练习，并就当日的内容进行答疑。
上课时间： 上午 09：30—12：00 下午 13：30—17：00
A
1-2
基添加础标培题训一
– 瞬态动力学分析 确定结构对随时间变化载荷的响应，可以 包括非线性行为
• 其他结构功能
– 谱分析
– 随机振动
– 特征值屈曲
– 子结构, 子模型
– 疲劳、断裂力学、复合材料
2020/6/21
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1-6
A添N加S标Y题S产品介绍
ANSYS软件的主要功能
• 结构分析 • 显示动力学 ANSYS/LS-DYNA
• 稳态
– 时间相关效应可以忽略
• 瞬态
– 确定温度等时间相关的量 – 可以模拟相变(熔化或凝固)
2020/6/21
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A添N加S标Y题S产品介绍
• 电磁分析
ANSYS软件的主要功能
• 电磁分析用于计算电磁装置的电磁场 • 静态及低频 电磁场
– 模拟直流电源操作装置，低频AC或低频瞬态信号
– 例如: 螺线管制动器、电机、变 压器
• 1、ANSYS 产品介绍 • 2、AUTODYN 简介 • 3、AUTODYN 界面 • 4、一般问题的分析步S标Y题S产品介绍
ANSYS软件的主要功能
• ANSYS 是被世界各地各领域的工程师所广泛使用的有限 元软件包:
– 结构 –热 – 流体,包括CFD (计算流体动力学)
– 热应力分析
– 压电分析 (电及结构 )
– 声学 (流体及结构)
– 热－电分析
– 导热 (磁和热) – 静电－结构分析
2020/6/21
双金属杆由于加热
产生变形
A
1-12
A添N加S标Y题S产品介绍
• 世界顶级前后处理器 ICEM CFD
– 几何处理/修补/简化 – 表面网格 – 四面体/高级六面体网格 – 网格编辑与修改 – 输出所有CAE/CFD格式
2020/6/21导管中的流速
足球上A的压力分布
飞机气动分析 1-11
A添N加S标Y题S产品介绍
ANSYS软件的主要功能
• 耦合场分析
• 耦合场分析考虑两种或多于两种场之间的相互作用。 每一种场都依赖于另一种场使得不可能对每个场单独
求解，因此需要一个能够将物理问题综合在一起考虑 计算的程序。
• 例如:
失，及电场和磁场
2020/6/21 同轴电缆中的电场(EFSUM)A
1-10
A添N加S标Y题S产品介绍
ANSYS软件的主要功能
• 流体分析 • 计算流体动力学 (CFX)
– 确定流体的流动及温度分布 – ANSYS/CFX – 应用: 航空航天,电子封装，汽车设计 – 典型量包括速度、压力、温度及对流换热系数
• 静力分析
– 用于静力载荷条件
– 可以模拟诸如大变形、大应变、接触、塑性、超弹、蠕变等非 线性行为
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ANSYS软件的主要功能
• 结构分析
• 动力学分析
– 包括质量和阻尼效应
– 模态分析 计算固有频率及振型
– 谐响应分析 确定结构对已知幅值和频率的正弦载荷的响应
-Multiphysics -Mechanical -CFX/CART3D -AUTODYN -EMAG/FEKO -Fe-safe/CivilFEM -ASAS/AQWA -……
第三方程序
-Nastran -An soft -Abaqus -Simlab -Ls-Dyna -EASY5 -DADS -MatLab -ADAMS -Mathcad -StarCD -Excel
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六 面 体 网 格
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• 多学科流程集成； • 多目标优化； • 六西格玛设计。
多学科优化
重量轻
概念
成本低
设计
RCS小
升力大
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内力小
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6Sigma设计
CAD模型
全局 变量
重量估算
新 自动
方 循环
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网格模型 成本估算
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隐身计算
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第二天：
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第三天：
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• 热分析用于确定物体的温度分布。其他感兴趣的包括热 损失或获得的量，热梯度、热通量等也可以获得。
• 所有三种主要的传热方式都可以模拟：传导、对流及辐 射
– 电场 / 静电
– 电磁
• ANSYS应用的部分工业领域列表：
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– 热应力分析
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– 声学 (流体及结构)
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双金属杆由于加热
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– 几何处理/修补/简化 – 表面网格 – 四面体/高级六面体网格 – 网格编辑与修改 – 输出所有CAE/CFD格式
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ANSYS软件的主要功能
• 耦合场分析
• 耦合场分析考虑两种或多于两种场之间的相互作用。 每一种场都依赖于另一种场使得不可能对每个场单独
求解，因此需要一个能够将物理问题综合在一起考虑 计算的程序。
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失，及电场和磁场
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ANSYS软件的主要功能
• 流体分析 • 计算流体动力学 (CFX)
– 确定流体的流动及温度分布 – ANSYS/CFX – 应用: 航空航天,电子封装，汽车设计 – 典型量包括速度、压力、温度及对流换热系数
• 静力分析
– 用于静力载荷条件
– 可以模拟诸如大变形、大应变、接触、塑性、超弹、蠕变等非 线性行为
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• 结构分析
• 动力学分析
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– 模态分析 计算固有频率及振型
– 谐响应分析 确定结构对已知幅值和频率的正弦载荷的响应
-Multiphysics -Mechanical -CFX/CART3D -AUTODYN -EMAG/FEKO -Fe-safe/CivilFEM -ASAS/AQWA -……
第三方程序
-Nastran -An soft -Abaqus -Simlab -Ls-Dyna -EASY5 -DADS -MatLab -ADAMS -Mathcad -StarCD -Excel