第六章 LS-DYNA无网格法
LS-DYNA 理论及功能(简介)
LS-DYNA 理论及功能LS-DYNA 的理论及功能LS-DYNA 发展概况 (LS-DYNA Introduction)LS-DYNA是以显式为主、隐式为辅的通用非线性动力分析有限元程序，特别适合求解 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动力冲击问题，同时可以 求解传热、流体及流固耦合问题。
DYNA 程序系列最初是 1976 年在美国 Lawrence Livermore National Lab. 由 J.O.Hallquist 博士主持开发完成的，主要目的是为武器设计提供分析工具，后经 1979、1981、1982、1986、 1987、1988 年版的功能扩充和改进，成为国际著名的非线性动力分析软件，在武器结构设 计、内弹道和终点弹道、军用材料研制等方面得到了广泛的应用。
1988 年 J.O.Hallquist 创建 LSTC 公司，推出 LS-DYNA 程序系列，主要包括显式 LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、隐式 LS-NIKE2D、LS-NIKE3D、热分析 LS-TOPAZ2D、 LS-TOPAZ3D、前后处理 LS-MAZE、LS-ORION、LS-INGRID、LS-TAURUS 等商用程序， 进一步规范和完善 DYNA 的研究成果，陆续推出 930 版（1993 年）、936 版（1994 年）、940 版（1997 年），950 版（1998 年）增加了汽车安全性分析（汽车碰撞、气囊、安全带、假人）、 薄板冲压成形过程模拟以及流体与固体耦合（ALE 和 Euler 算法）等新功能，使得 LS-DYNA 程序系统在国防和民用领域的应用范围进一步扩大，并建立了完备的质量保证体系。
1997 年LSTC公司将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序 合成一个软件包，称为LS-DYNA，PC版的前后处理采用ETA公司的FEMB，新开发的后处 理器为LS-POST。
LS-DYNA简介
LS-DYNA简介LS-DYNA 简介LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。
与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导，是目前所有显式求解程序（包括显式板成型程序）的基础代码。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司，推出LS-DYNA程序系列，并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包，称为LS-DYNA。
PC版的前后处理采用ETA公司的FEMB，新开发的后处理为LS-POST。
LS-DYNA的最新版本是2001年5月推出的960版。
LS-DYNA功能特点LS-DYNA程序960版是功能齐全的几何非线性（大位移、大转动和大应变）、材料非线性（140多种材料动态模型）和接触非线性（50多种）程序。
它以Lagrange算法为主，兼有ALE和Euler算法；以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有热分析、流体-结构耦合功能；以非线性动力分析为主，兼有静力分析功能（如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算）；军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
------------------------------------------------------------------------------LS-DYNA功能特点1.分析能力：¨非线性动力学分析¨多刚体动力学分析¨准静态分析（钣金成型等）¨热分析¨结构-热耦合分析¨流体分析：欧拉方式任意拉格郎日-欧拉（ALE）流体-结构相互作用不可压缩流体CFD分析¨有限元-多刚体动力学耦合分析（MADYMO，CAL3D）¨水下冲击¨失效分析¨裂纹扩展分析¨实时声场分析¨设计优化¨隐式回弹¨多物理场耦合分析¨自适应网格重划¨并行处理（SMP和MPP）2.材料模式库(140多种)¨金属¨塑料¨玻璃¨泡沫¨编制品¨橡胶（人造橡胶）¨蜂窝材料¨复合材料¨混凝土和土壤¨炸药¨推进剂¨粘性流体¨用户自定义材料3.单元库¨体单元¨薄/厚壳单元¨梁单元¨焊接单元¨离散单元¨束和索单元¨安全带单元¨节点质量单元¨ SPH单元4.接触方式(50多种) ¨柔体对柔体接触¨柔体对刚体接触¨刚体对刚体接触¨边-边接触¨侵蚀接触¨充气模型¨约束面¨刚墙面¨拉延筋5.汽车行业的专门功能¨安全带¨滑环¨预紧器¨牵引器¨传感器¨加速计¨气囊¨混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能¨初始速度、初应力、初应变、初始动量（模拟脉冲载荷）；¨高能炸药起爆；¨节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷；¨循环约束、对称约束（带失效）、无反射边界；¨给定节点运动（速度、加速度或位移）、节点约束；¨铆接、焊接（点焊、对焊、角焊）；¨二个刚性体之间的连接－球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接；¨位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连；¨带失效的节点固连。
LS-DYNA
LS-DYNA在1976年由美国劳伦斯•利沃莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）J.O.Hallquist博士主持开发，时间积分采用中心差分格式，当时主要用于求解三维非弹性结构在高速碰撞、爆炸冲击下的大变形动力响应，是北约组织武器结构设计的分析工具。
LS-DYNA的源程序曾在北约的局域网PubicDomain公开发行，因此在广泛传播到世界各地的研究机构和大学。
从理论和算法而言，LS-DYNA是目前所有的显式求解程序的鼻祖和理论基础。
1988年，J.O.Hallquist创建利沃莫尔软件技术公司（Livermore Software Technology Corporation），LS-DYNA开始商业化进程，总体来看，到目前为止在单元技术、材料模式、接触算法以及多场耦合方面获得非常大的进步。
以下为LS-DYNA初学者常见的问题:一、LS-DYNA与市面上其它的前处理软件兼容性如何？解答：由于LS-DYNA是全球使用率最高的结构分析软件，因此其它的前处理软件与LS-DYNA是完全兼容的。
在此要强调的是：LS-DYNA的官方前处理程序为FEMB，因为FEMB是专门为LS-DYNA量身订作的前处理程序，有许多设定条件及架构逻辑是其它前处理软件所难望其项背的，为了避免在学习LS-DYNA的过程及操作上产生困扰，强烈建议使用者采用原厂出品的FEMB来做为LS-DYNA的前处理工具，使用者必定更能体会LS-DYNA直觉式的设定与强大的分析能力。
.二、LS-DYNA似乎很重视「Contact Algorithm」，这是为什么？解答：是的，LS-DYNA很早以前就已经发展「接触算法」，这是因为基础力学所分析的对像均只考虑「力的受体」，故输入条件皆为外力量值。
然而在真实情况下，物体受力通常是因为与其它的物体发生「接触」（Contact）才受力，此时外力量值是无法预期的，应该输入的条件往往都是几何上的接触条件。
笔记——LS-DYNA模拟中能量及其显示及单元与网格的区别
GLSTAT(参见*database_glstat)文件中报告的总能量是下面几种能量的和内能internal energy动能kinetic energy接触(滑移)能contact (sliding) energy沙漏能hourglass energy系统阻尼能system damping energy刚性墙能量rigidwall energyGLSTAT中报告的弹簧阻尼能“Spring and damper energy”是离散单元(discrete elements)、安全带单元(seatbelt elements)内能及和铰链刚度相关的内能(*constrained_joint_stiffness…)的总和。
而内能“Internal Energy”包含弹簧阻尼能“Spring and damper energy”和所有其它单元的内能。
因此弹簧阻尼能“Spring and damper energy”是内能“Internal energy”的子集。
由SMP 5434a版输出到glstat文件中的铰链内能“joint internal energy”跟*constrained_joing_stiffness不相关。
它似乎与*constrained_joint_revolute(_spherical,etc)的罚值刚度相关。
这是SMP 5434a之前版本都存在的缺失的能量项，对MPP 5434a也一样。
这种现象在用拉格朗日乘子(Lagrange Multiplier)方程时不会出现。
与*constrained_joint_stiffness相关的能量出现在jntforc文件中，也包含在glstat文件中的弹簧和阻尼能和内能中。
回想弹簧阻尼能“spring and damper energy”，不管是从铰链刚度还是从离散单元而来，总是包含在内能里面。
在MATSUM文件中能量值是按一个part一个part输出的(参见*database_matsum)。
LS-DYNA-精编教材
LS-DYNA軟件1.1 LS-DYNA 簡介LS-DYNA 是世界上最著名の通用顯式動力分析程序，能夠模擬真實世界の各種複雜問題，特別適合求解各種二維、三維非線性結構の高速碰撞、爆炸和金屬成型等非線性動力沖擊問題，同時可以求解傳熱、流體及流固耦合問題。
在工程應用領域被廣泛認可為最佳の分析軟件包。
與實驗の無數次對比證實了其計算の可靠性。
由J.O.Hallquist主持開發完成のDYNA程序系列被公認為是顯式有限元程序の鼻祖和理論先導，是目前所有顯式求解程序（包括顯式板成型程序）の基礎代碼。
1988年J.O.Hallquist創建LSTC公司，推出LS-DYNA程序系列，並於1997年將LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一個軟件包，稱為LS-DYNA。
LS-DYNAの最新版本是2004年8月推出の970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特點LS-DYNA程序是功能齊全の幾何非線性（大位移、大轉動和大應變）、材料非線性（140多種材料動態模型）和接觸非線性（50多種）程序。
它以Lagrange 算法為主，兼有ALE和Euler算法；以顯式求解為主，兼有隱式求解功能；以結構分析為主，兼有熱分析、流體-結構耦合功能；以非線性動力分析為主，兼有靜力分析功能（如動力分析前の預應力計算和薄板沖壓成型後の回彈計算）；軍用和民用相結合の通用結構分析非線性有限元程序。
LS-DYNA功能特點如下：1.分析能力：●非線性動力學分析●多剛體動力學分析●准靜態分析（鈑金成型等）●熱分析●結構-熱耦合分析●流體分析：✧歐拉方式✧任意拉格郎日-歐拉（ALE）✧流體-結構相互作用✧不可壓縮流體CFD分析●有限元-多剛體動力學耦合分析（MADYMO，CAL3D）●水下沖擊●失效分析●裂紋擴展分析●實時聲場分析●設計優化●隱式回彈●多物理場耦合分析●自適應網格重劃●並行處理（SMP和MPP）2.材料模式庫(140多種)●金屬●塑料●玻璃●泡沫●編制品●橡膠（人造橡膠）●蜂窩材料●複合材料●混凝土和土壤●炸藥●推進劑●粘性流體●用戶自定義材料3.單元庫●體單元●薄/厚殼單元●梁單元●焊接單元●離散單元●束和索單元●安全帶單元●節點質量單元●SPH單元4.接觸方式(50多種)●柔體對柔體接觸●柔體對剛體接觸●剛體對剛體接觸●邊-邊接觸●侵蝕接觸●充氣模型●約束面●剛牆面●拉延筋5.汽車行業の專門功能●安全帶●滑環●預緊器●牽引器●傳感器●加速計●氣囊●混合III型假人模型6.初始條件、載荷和約束功能●初始速度、初應力、初應變、初始動量（模擬脈沖載荷）；●高能炸藥起爆；●節點載荷、壓力載荷、體力載荷、熱載荷、重力載荷；●循環約束、對稱約束（帶失效）、無反射邊界；●給定節點運動（速度、加速度或位移）、節點約束；●鉚接、焊接（點焊、對焊、角焊）；●二個剛性體之間の連接－球形連接、旋轉連接、柱形連接、平面連接、萬向連接、平移連接；●位移/轉動之間の線性約束、殼單元邊與固體單元之間の固連；●帶失效の節點固連。
lsdyna简介
LS-DYNA 简介ANSYS学习2009-02-17 20:03:54 阅读444 评论0 字号：大中小1.1 LS-DYNA 简介LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。
与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导，是目前所有显式求解程序（包括显式板成型程序）的基础代码。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司，推出LS-DYNA程序系列，并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D 等程序合成一个软件包，称为LS-DYNA。
LS-DYNA的最新版本是2004年8月推出的970版。
ANSYS/LS-DYNA的前后处理器是ANSYS/PRE-POST,求解器LS-DYNA，是全世界范围内最知名的有限元显式求解程序。
LS-DYNA在1976年由美国劳伦斯·利沃莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）J.O.Hallquist博士主持开发，时间积分采用中心差分格式，当时主要用于求解三维非弹性结构在高速碰撞、爆炸冲击下的大变形动力响应，是北约组织武器结构设计的分析工具。
LS-DYNA 的源程序曾在北约的局域网Pubic Domain公开发行，因此在广泛传播到世界各地的研究机构和大学。
从理论和算法而言，LS-DYNA是目前所有的显式求解程序的鼻祖和理论基础。
1988年，J.O.Hallquist创建利沃莫尔软件技术公司（Livermore Software Technology Corporation），LS-DYNA开始商业化进程，总体来看，到目前为止在单元技术、材料模式、接触算法以及多场耦合方面获得非常大的进步。
LS-DYNA使用指南第六章
LS-DYNA使用指南第六章发表时间：2007-7-30 作者: 安世亚太来源: e-works关键字: 显式有限元LS-DYNA ANSYS第六章接触表面ANSYS/LS-DYNA中的接触表面可以使用户在模型中诸Component之间定义多种接触类型，本章将概要地讲述一下显式动态分析中定义物理上的真实接触。
必须注意的是显式动态分析中的接触与其它类型的ANSYS分析中的接触类型不同，在其它分析中，接触是由实际接触单元表示。
而在显式动态分析中没有接触单元。
只需定义接触表面，它们之间的接触类型以及相应的参数。
6.1接触的定义因为在显式动态分析中会发生复杂的大变形，所以确定模型内component之间的接触是非常困难的。
基于此原因，ANSYS/LS-DYNA程序中包含许多功能以使接触表面间的接触定义更容易些。
在ANSYS/LS-DYNA中采用 EDCGEN命令来定义所有接触表面。
使用 EDCGEN命令时遵循下列步骤：第一步；确定哪种接触类型最适合你的物理模型。
第二步：定义接触实体。
第三步：定义摩擦系数参数。
第四步：为给定的接触类型给定一些附加输入。
第五步：定义接触的杀死和激活时间。
第一步：定义接触类型为了充分地描述在大变形接触和动态撞击中的复杂几何体之间的相互作用，在ANSYS/LS-DYNA中引入了许多种接触类型。
这些接触类型，包括节点-表面，表面-表面，单面，单边，侵蚀，固连，固连断开，压延筋和刚性体接触，将在本章标题为“接触选项”中详细讨论，对于一般的分析而言，建议使用自动单面（ASSC），自动原则（AG），节点-表面（NTS），表面-表面（STS）接触选项。
第二步：定义接触实体除单面接触（ASSC，SS和ESS）、自动通用（AG）和单边接触（SE）外，所有的接触类型都必须在发生接触的地方定义contact表面和target表面，这可用节点components, PART ID 或部件集合ID定义。
LSDYNA使用指南中文本
第一章引言ANSYS/LS-DYNA将显式有限元程序LS-DYNA和ANSYS程序强大的前后处理结合起来。
用LS-DYNA的显式算法能快速求解瞬时大变形动力学、大变形和多重非线性准静态问题以及复杂的接触碰撞问题。
使用本程序，可以用ANSYS建立模型，用LS-DYNA做显式求解，然后用标准的ANSYS后处理来观看结果。
也可以在ANSYS和ANSYS-LS-DYNA之间传递几何信息和结果信息以执行连续的隐式－显式/显式－隐式分析，如坠落实验、回弹、及其它需要此类分析的应用。
显式动态分析求解步骤概述显式动态分析求解过程与ANSYS程序中其他分析过程类似，主要由三个步骤组成：1：建立模型（用PREP7前处理器）2：加载并求解（用SOLUTION处理器）3：查看结果（用POST1和POST26后处理器）本手册主要讲述了ANSYS/LS-DYNA显式动态分析过程的独特过程和概念。
没有详细论述上面的三个步骤。
如果熟悉ANSYS程序，已经知道怎样执行这些步骤，那么本手册将提供执行显式动态分析所需的其他信息。
如果从未用过ANSYS,就需通过以下两本手册了解基本的分析求解过程：·ANSYS Basic A nalysis Guide·ANSYS Modeling and Meshing Guide使用ANSYS/LS-DYNA时，我们建议用户使用程序提供的缺省设置。
多数情况下，这些设置适合于所要求解的问题。
显式动态分析采用的命令在显式动态分析中，可以使用与其它ANSYS分析相同的命令来建立模型、执行求解。
同样，也可以采用ANSYS图形用户界面（GUI）中类似的选项来建模和求解。
然而，在显式动态分析中有一些独特的命令，如下：EDADAPT：激活自适应网格EDASMP：创建部件集合EDBOUND：定义一个滑移或循环对称界面EDBVIS：指定体积粘性系数EDBX：创建接触定义中使用的箱形体EDCADAPT：指定自适应网格控制EDCGEN：指定接触参数EDCLIST：列出接触实体定义EDCMORE：为给定的接触指定附加接触参数EDCNSTR：定义各种约束EDCONTACT：指定接触面控制EDCPU：指定CPU时间限制EDCRB：合并两个刚体EDCSC：定义是否使用子循环EDCTS：定义质量缩放因子EDCURVE：定义数据曲线EDDAMP：定义系统阻尼EDDC：删除或杀死/重激活接触实体定义EDDRELAX：进行有预载荷几何模型的初始化或显式分析的动力松弛EDDUMP：指定重启动文件的输出频率（d3dump）EDENERGY：定义能耗控制EDFPLOT：指定载荷标记绘图EDHGLS：定义沙漏系数EDHIST：定义时间历程输出EDHTIME：定义时间历程输出间隔EDINT：定义输出积分点的数目EDIS：定义完全重启动分析的应力初始化EDIPART：定义刚体惯性EDLCS：定义局部坐标系EDLOAD：定义载荷EDMP：定义材料特性EDNB：定义无反射边界EDNDTSD：清除噪声数据提供数据的图形化表示EDNROT：应用旋转坐标节点约束EDOPT：定义输出类型，ANSYS或LS-DYNAEDOUT：定义LS-DYNA ASCII输出文件EDPART：创建，更新，列出部件EDPC：选择、显示接触实体EDPL：绘制时间载荷曲线EDPVEL：在部件或部件集合上施加初始速度EDRC：指定刚体/变形体转换开关控制EDRD：刚体和变形体之间的相互转换EDREAD：把LS-DYNA的ASCII输出文件读入到POST26的变量中EDRI：为变形体转换成刚体时产生的刚体定义惯性特性EDRST：定义输出RST文件的时间间隔EDSHELL：定义壳单元的计算控制EDSOLV：把“显式动态分析”作为下一个状态主题EDSP：定义接触实体的小穿透检查EDSTART：定义分析状态（新分析或是重启动分析）EDTERM：定义中断标准EDTP：按照时间步长大小绘制单元EDVEL：给节点或节点组元施加初始速度EDWELD：定义无质量焊点或一般焊点EDWRITE：将显式动态输入写成LS-DYNA输入文件PARTSEL：选择部件集合RIMPORT：把一个显式分析得到的初始应力输入到ANSYS REXPORT：把一个隐式分析得到的位移输出到ANSYS/LS-DYNA UPGEOM：相加以前分析得到的位移，更新几何模型为变形构型关于ANSYS命令按字母顺序排列的详细资料(包括每条命令的特定路径)，请参阅《ANSYS Commands Reference》。
lsdyna使用方法2
第1章ANSYS／LS-DYNA基石出知识有限元2009-05-12 20:06:17 阅读62 评论0 字号：大中小订阅近年来，非线性结构动力仿真分析方面的研究工作和工程应用取得了很大的发展。
20世纪90年代中后期，著名的通用显式动力分析程序LS-DYNA被引入中国，在相关的工程领域中迅速得到广泛的应用，已成为国内科研人员开展数值实验的有力上具。
LS-DYNA的显式算法特别适合于分析各种非线性结构冲击动力学问题，如爆炸，结构碰撞、金属加工成形等高度非线性的问题，同时还可以求解传热、流体以及流固耦合问题。
LSTC公司和ANSYS公司合作推出的ANSYS／LS-DYNA软件，结合了LS-DYNA强大的显式动力分析方法与ANSYS的前后处理功能。
对于曾经接触过ANSYS结构分析的读者而言，谊程序无疑是最理想的辅助动力分析工具。
本章的目的在于全面介绍ANSYS／LS-DYNA的基础知识，包括下面的几个主题：+ LS-DYNA计算程序的发展过程☆LS-DYNA的分析功能与应用范围+ ANSYS／LS-DYNA的工作环境+ ANSYS／LS-DYNA的一般分析过程+ ANSYS~S-DYNA的程序组织和丈件系统+ LS-DYNA显式动力分析的基本概念1．1 LS—DYNA计算程序的发展过程1976年，美国LawrenceLivermore国家实验室J．O．Hallquist博士主持开发完成了DYNA程序系列，主要目的是为武器设计提供分析工具。
1986年部分DYNA源程序在Public Domain(北约局域网)发布，从此在研究和教育机构广泛传播，被公认为是显式有限元程序的先导，是目前所有显式求解程序的基础代码。
1988年，J．O．Hallquist创建LSTC公司(LivermoreSoftwarenchnolOWCorporation)，推出LS-DYNA 程序系列，主要包括显式LS-DYNA2D、LS-DYNA3D，隐式LS-NIKE2D、LS-NIKE3D、热分析LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D，前后处理LS-MAZE、LS-ORION、LS-INGRID、LS-TAURUS等商用程序，逐步规范和完善程序的分析功能，陆续推出930版(1993年)和936版(1995年)，同时增加了汽车安全性分析、金属板的冲压成形以及流固耦合(ALE算法和Eluer算法)，使得LS-DYNA程序系统的应用范围不断扩大，并建立起完备的软件质量保证体系。
LS-DYNA使用指南第六章
LS-DYNA使用指南第六章发表时间：2007-7-30 作者: 安世亚太来源: e-works关键字: 显式有限元LS-DYNA ANSYS第六章接触表面ANSYS/LS-DYNA中的接触表面可以使用户在模型中诸Component之间定义多种接触类型，本章将概要地讲述一下显式动态分析中定义物理上的真实接触。
必须注意的是显式动态分析中的接触与其它类型的ANSYS分析中的接触类型不同，在其它分析中，接触是由实际接触单元表示。
而在显式动态分析中没有接触单元。
只需定义接触表面，它们之间的接触类型以及相应的参数。
6.1接触的定义因为在显式动态分析中会发生复杂的大变形，所以确定模型内component之间的接触是非常困难的。
基于此原因，ANSYS/LS-DYNA程序中包含许多功能以使接触表面间的接触定义更容易些。
在ANSYS/LS-DYNA中采用 EDCGEN命令来定义所有接触表面。
使用 EDCGEN命令时遵循下列步骤：第一步；确定哪种接触类型最适合你的物理模型。
第二步：定义接触实体。
第三步：定义摩擦系数参数。
第四步：为给定的接触类型给定一些附加输入。
第五步：定义接触的杀死和激活时间。
第一步：定义接触类型为了充分地描述在大变形接触和动态撞击中的复杂几何体之间的相互作用，在ANSYS/LS-DYNA中引入了许多种接触类型。
这些接触类型，包括节点-表面，表面-表面，单面，单边，侵蚀，固连，固连断开，压延筋和刚性体接触，将在本章标题为“接触选项”中详细讨论，对于一般的分析而言，建议使用自动单面（ASSC），自动原则（AG），节点-表面（NTS），表面-表面（STS）接触选项。
第二步：定义接触实体除单面接触（ASSC，SS和ESS）、自动通用（AG）和单边接触（SE）外，所有的接触类型都必须在发生接触的地方定义contact表面和target表面，这可用节点components, PART ID 或部件集合ID定义。
LS-DYNA使用指南
第七章材料模型ANSYS/LS-DYNA包括40多种材料模型，它们可以表示广泛的材料特性，可用材料如下所示。
本章后面将详细叙述材料模型和使用步骤。
对于每种材料模型的详细信息，请参看Appendix B,Material Model Examples或《LS/DYNA Theoretical Manual》的第十六章（括号内将列出与每种模型相对应的LS-DYNA材料号）。
线弹性模型·各向同性（#1）·正交各向异性（#2）·各向异性（#2）·弹性流体（#1）非线弹性模型·Blatz-ko Rubber(#7)·Mooney-Rivlin Rubber(#27)·粘弹性（#6）非线性无弹性模型·双线性各向同性（#3）·与温度有关的双线性各向同性（#4）·横向各向异性弹塑性（#37）·横向各向异性FLD（#39）·随动双线性（#3）·随动塑性（#3）·3参数Barlat（#36）·Barlat各向异性塑性（#33）·与应变率相关的幂函数塑性（#64）·应变率相关塑性（#19）·复合材料破坏（#22）·混凝土破坏（#72）·分段线性塑性（#24）·幂函数塑性（#18）压力相关塑性模型·弹-塑性流体动力学（#10）·地质帽盖材料模型(#25)泡沫模型·闭合多孔泡沫(#53)·粘性泡沫(#62)·低密度泡沫(#57)·可压缩泡沫(#63)·Honeycomb(#26)需要状态方程的模型·Bamman塑性（#51）·Johnson-Cook塑性（#15）·空材料（#9）·Zerilli-Armstrong(#65)·Steinberg(#11)离散单元模型·线弹性弹簧·普通非线性弹簧·非线性弹性弹簧·弹塑性弹簧·非弹性拉伸或仅压缩弹簧·麦克斯韦粘性弹簧·线粘性阻尼器·非线粘性阻尼器·索（缆）（#71）刚性体模型·刚体（#20）7.1定义显示动态材料模型用户可以采用ANSYS命令 MP， MPTEMP， MPDATA， TB， TBTEMP和 TBDATA以及ANSYS/LS-DYNA命令 EDMP来定义材料模型。
ls-dyna
LS-DYNA3D 提供了精确的爆炸模拟方法：1、利用状态方程模拟爆炸过程中压力与体积的关系；2、采用Lagrange 方法与ALE 方法模拟炸药与被爆破结构之间的关系。
在Lagrange 方法中，炸药单元与结构单元之间可以通过公用节点方式建立联系，也可以通过接触定义二者之间的载荷传递，在ALE 方法中，将炸药定义成流体以避免爆炸过程中网格的过分畸变对计算结果产生不利影响。
单元失效的关键字：*MAT_ADD_EROSION单元失效控制参数含义 参数名称 说明MID 添加失效准则的材料编号EXCL排除数字，本关键字所涉及的各个失效判据是彼此独立的，当任意一个失效判据满足时，单元被删除，当某个失效判据中的失效常数设置成这个“排除数字”时，该失效判据就不起作用了，这样可以节约计算成本PFAIL 失效压力P min （压缩为正），当P ≤ P min 时，材料失效 SIGP1 失效主应力 σmax ，当 σ 1 ≧ σmax 时材料失效SIGVM失效等效应力max σ，当max''23σσσ≥y x 时材料失效EPSP1 失效主应变 εmin ，当 ε 1 ≧ εmin 时材料失效 EPSSH 失效剪应变 γmin ，当 γ1 ≧ γmin 时材料失效SIGTH 极限应力σ0 IMPULSE 失效应力冲量KFAILTM 失效时间，当求解时间超过该时间时，材料失效14个变量数组用户材料子程序数组含义数组名称 说明cm 用户指定的材料参数数组，如弹性模量、泊松比等eps 当前时步的应变增量数组（共6个分量），除以当前的时间步长dt 可以得到应变率 sig本子程序计算得到的应力数组（共6个分量），在UMAT 中，前一步计算得到的sig （t 时刻的应力）被传递到子程序中，根据增量法由应变增量eps 计算应力增量，在子程序结束前将应力累加，得到当前时刻（t+dt ）的单元应力并返回主程序 hisv用户自定义的历史变量，可以用来存储计算中间值。
LS-DYNA常见问题及解决策略 (2012年11月7日)
沙漏的产生
沙漏的零能模式
在原始、受剪和受弯状态下，单元积分点上的主应力和剪应力状况都 没有发生变化，也就是说该单元可以自由地在这三种形态之间转变而 无需外力。 因此，很小的扰动理论上可以让单元无限地变形下去，而不会消耗任 何能量。
单元原始状态
2011/11/9
单元受剪后应该的状态
单元受弯后应该的状态
9
体育器材 2011/11/9
10
湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室
LS‐DYNA基础 LS‐DYNA基本分析流程
几何模型修正 几何模型读取
湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室
LS‐DYNA基础
前处理软件
FEMB LS‐PREPOST HYPERMESH ANSYS PATRAN FEMAP
2011/11/9
汽车工业：碰撞分析、气囊设计 、约束系统匹配、部件加工 航空航天：鸟撞、飞机结构冲击动力分析、 碰撞，坠毁、冲 击爆炸及动态载荷、火箭级间分离模拟分析、宇宙垃圾碰撞、 特种复合材料设计 制造业：冲压、锻造、铸造、切割 建筑业：地震安全、混凝土结构、爆破拆除、公路桥梁设计 国防工业：内弹道和终点弹道、装甲和反装甲系统、穿甲弹 与破甲弹设计、战斗部结构设计、空气，水与土壤中爆炸 电子领域：跌落分析、包装设计、热分析、电子封装 生物医学
2011/11/9
沙漏的控制
当显式动态分析使用缩减积分单元时，应判断 沙漏是否会显著的影响结果。 沙漏能量不能超过内能的5‐10％。 沙漏能量和内能的对比可在ASCⅡ文件GLSTAT 和MATSDM *database_glstat输出系统沙漏能 *database_matsum输出各部件沙漏能 需要提前在*control_energy卡片中设置HGEN ＝2
LS-DYNA入门
有限元分析的基本知识(一份培训资料) (1)CAE 一般2010-07-19 15:47:35 阅读50 评论0 字号：大中小订阅一概述有限单元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。
它是50年代首先在连续体力学领域- 飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。
有限元法分析计算的基本思想(以结构位移法为例)(1) 结构离散化(2) 单元特性分析选择位移模式分析单元的力学性质计算等效节点力(3) 单元组集(4) 求解未知节点位移(5) 计算其它物理量(结果恢复)(1) 结构离散化将连续体划分为若干小“单元” 的集合。
在相邻单元的边界上应满足一定的连续条件。
单元内部的物理量可以用单元“节点” 处的相关物理量来表示。
节点处的这些物理量统称为"自由度"，其所代表的实际物理量如：节点位移、转角、温度、热流、电压、电流、磁通量、流速、流量等。
单元节点的设置、自由度性质、数目等应视问题的性质，所描述物理量的变化形态的需要和计算精度而定。
然后，将各单元的节点物理量按一定方式组合到一起以代表整个结构。
这样处理后，整个结构上的微分方程可以表示为用有限个节点上的物理量为未知数的代数方程。
用有限元分析计算所获得的结果只是近似的。
如果划分单元数目非常多而又合理，则所获得的结果就与实际情况相符合。
(2) 单元特性分析单元特性包括：单元中节点的个数及位置，相关物理量在单元中的分布函数等。
根据单元的材料性质、形状、尺寸、节点数目、位置及其含义等，找出单元节点自由度和单元内部物理量变化的关系式，这是单元分析中的关键一步。
此时需要应用相关的力学理论的几何和物理方程来建立相应的方程式，从而导出所需的单元矩阵，这是有限元法的基本步骤之一。
对于结构分析，主要是应变-位移关系、应力-应变关系、应变能方程等。
单元特性分析的重要内容是选择单元中物理量的变化函数。
Ls-dyna使用指南中文版本剖析
第一章引言ANSYS/LS-DYNA将显式有限元程序LS-DYNA和ANSYS程序强大的前后处理结合起来。
用LS-DYNA的显式算法能快速求解瞬时大变形动力学、大变形和多重非线性准静态问题以及复杂的接触碰撞问题。
使用本程序，可以用ANSYS建立模型，用LS-DYNA做显式求解，然后用标准的ANSYS后处理来观看结果。
也可以在ANSYS和ANSYS-LS-DYNA之间传递几何信息和结果信息以执行连续的隐式－显式/显式－隐式分析，如坠落实验、回弹、及其它需要此类分析的应用。
1.1显式动态分析求解步骤概述显式动态分析求解过程与ANSYS程序中其他分析过程类似，主要由三个步骤组成：1：建立模型（用PREP7前处理器）2：加载并求解（用SOLUTION处理器）3：查看结果（用POST1和POST26后处理器）本手册主要讲述了ANSYS/LS-DYNA显式动态分析过程的独特过程和概念。
没有详细论述上面的三个步骤。
如果熟悉ANSYS程序，已经知道怎样执行这些步骤，那么本手册将提供执行显式动态分析所需的其他信息。
如果从未用过ANSYS,就需通过以下两本手册了解基本的分析求解过程：·ANSYS Basic Analysis Guide·ANSYS Modeling and Meshing Guide使用ANSYS/LS-DYNA时，我们建议用户使用程序提供的缺省设置。
多数情况下，这些设置适合于所要求解的问题。
1.2显式动态分析采用的命令在显式动态分析中，可以使用与其它ANSYS分析相同的命令来建立模型、执行求解。
同样，也可以采用ANSYS图形用户界面（GUI）中类似的选项来建模和求解。
然而，在显式动态分析中有一些独特的命令，如下：EDADAPT：激活自适应网格EDASMP：创建部件集合EDBOUND：定义一个滑移或循环对称界面EDBVIS：指定体积粘性系数EDBX：创建接触定义中使用的箱形体EDCADAPT：指定自适应网格控制EDCGEN：指定接触参数EDCLIST：列出接触实体定义EDCMORE：为给定的接触指定附加接触参数EDCNSTR：定义各种约束EDCONTACT：指定接触面控制EDCPU：指定CPU时间限制EDCRB：合并两个刚体EDCSC：定义是否使用子循环EDCTS：定义质量缩放因子EDCURVE：定义数据曲线EDDAMP：定义系统阻尼EDDC：删除或杀死/重激活接触实体定义EDDRELAX：进行有预载荷几何模型的初始化或显式分析的动力松弛EDDUMP：指定重启动文件的输出频率（d3dump）EDENERGY：定义能耗控制EDFPLOT：指定载荷标记绘图EDHGLS：定义沙漏系数EDHIST：定义时间历程输出EDHTIME：定义时间历程输出间隔EDINT：定义输出积分点的数目EDIS：定义完全重启动分析的应力初始化EDIPART：定义刚体惯性EDLCS：定义局部坐标系EDLOAD：定义载荷EDMP：定义材料特性EDNB：定义无反射边界EDNDTSD：清除噪声数据提供数据的图形化表示EDNROT：应用旋转坐标节点约束EDOPT：定义输出类型，ANSYS或LS-DYNAEDOUT：定义LS-DYNA ASCII输出文件EDPART：创建，更新，列出部件EDPC：选择、显示接触实体EDPL：绘制时间载荷曲线EDPVEL：在部件或部件集合上施加初始速度EDRC：指定刚体/变形体转换开关控制EDRD：刚体和变形体之间的相互转换EDREAD：把LS-DYNA的ASCII输出文件读入到POST26的变量中EDRI：为变形体转换成刚体时产生的刚体定义惯性特性EDRST：定义输出RST文件的时间间隔EDSHELL：定义壳单元的计算控制EDSOLV：把“显式动态分析”作为下一个状态主题EDSP：定义接触实体的小穿透检查EDSTART：定义分析状态（新分析或是重启动分析）EDTERM：定义中断标准EDTP：按照时间步长大小绘制单元EDVEL：给节点或节点组元施加初始速度EDWELD：定义无质量焊点或一般焊点EDWRITE：将显式动态输入写成LS-DYNA输入文件PARTSEL：选择部件集合RIMPORT：把一个显式分析得到的初始应力输入到ANSYSREXPORT：把一个隐式分析得到的位移输出到ANSYS/LS-DYNAUPGEOM：相加以前分析得到的位移，更新几何模型为变形构型关于ANSYS命令按字母顺序排列的详细资料(包括每条命令的特定路径)，请参阅《ANSYS Commands Reference》。
Ls-dyna中无网格法的一点心得
Ls-dyna中无网格法的一点心得前处理：一.采用ls-prepost在ls-prepost中第7页有sphgen的功能，利用这个功能可以建立一些简单的无网格模型。
操作具体步骤是：1．选择sphgen，出现如图1的菜单，选择其中的new，表示新建一个无网格的命令。
可以看到下面有几个选项：box，sphere，cylinder，sketch图12．选择box，出现如图2所示的菜单，即为创建一个具有长方体形的无网格模型。
图2可以看到有坐标x，y，z，而且标号为x1，x2，y1，y2，z1，z2，表示以p1点（x1，y1，z1）起点，以向量（由（x1，y1，z1）指向（x2，y2，z2））为对角线创建一个长方形的box。
NX,NY,NZ表示X,Y,Z方向的sph粒子的数量。
Box name和part id都需要用户制定，当给定part的id，比如“1”后，即表明创建的sph单元属于part1，然后点“enter”，可以看到material id也被激活，可以看到如图3的标识，点击这个按钮，就可以为这个part选择相应的材料了。
图3点这个按钮出现如图4的对话框，选择一种材料，如elastic，点击edit，出现如图5的窗口图4图5可以选择add，或者newid，新建一种材料，比如点击add，可以看到mid的选项下面出现了1的标号，代表材料id为“1”，然后填写相应的属性，填写完成选择“accept”，表示接受这种材料类型。
如果还要创建，那么选择“add”，如果想保持当前的数据，只是想把材料id改为别的数值，那么点击“newid”。
创建了材料之后，选择done推出当前窗口，再选择done结束材料的创建。
在sph的主窗口下，选择apply，可以看到我们创建的box形的sph模型，出现在窗口中，如图6所示。
如果不选择“done”，可以继续创建sph模型。
图63．我们现在创建的box使用的缺省尺寸1，1，1。
用户可以根据需要采用不同的尺寸和sph 的数量。
LS-DYNA自适应网格划分
ANSYS/LS-DYNA自适应网格划分在金属成形和高速撞击分析中，物体要经历很大的塑性变形。
单积分点显式单元，常用于大变形，但是在这种情况下，由于单元纵横比不合适可能给出不精确的结果。
为了解决这一问题，ANSYS/LS-DYNA程序可以在分析过程中自动重新划分表面来改善求解精度。
这一功能，即自适应网格划分，由EDADAPT 和EDCADAPT 命令控制。
EDADAPT 命令在一个指定的PART内激活自适应网格划分。
（用EDPART 命令创建或显示有效PART IDs），例如，为了给PART1打开自适应网格划分，可以执行下列命令：EDADAPT，1，ON注意—自适应网格划分功能仅对包含SHELL163单元的部件有效。
当此项功能打开时，分析中该部件的网格将自动重新生成。
从而保证在整个变形过程中有合适的单元纵横比。
自适应网格划分一般应用在大变形分析例如金属变形中（调节网格最典型的应用是板料）。
在一个模型中要在多个部件上应用此功能，必须对每个不同的PART ID执行EDADAPT 命令。
缺省时，该功能是关闭的。
在指定哪些部件重新划分后，必须用EDCADAPT 命令定义网格划分参数。
采用EDADAPT 命令定义需要网格划分的所有PART ID号，用EDCADAPT 命令对其设置控制选项。
EDCADAPT 命令控制的参数如下所示：·Frequency(FREQ)-调节自适应网格划分的时间间隔。
例如，假设FREQ设置为0.01，如果单元变形超过指定的角度容差，则其将每隔0.01秒被重新划分一次（假设时间单位为秒）。
因为FREQ的缺省值为0.0，所以在分析中应用自适应网格划分时必须指定此项。
·Angle Tolerance(TOL)-对于自适应网格划分（缺省值为1e31）有一个自适应角度公差。
TOL域控制着单元间的纵横比，它对保证结果的精度是非常重要的，如果单元之间的相对角度超过了指定的TOL值，单元将会被重新划分。
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创建了材料之后，选择 done 退出当前窗口，再选择 done 结束 材料的创建。 在sph的主窗口下，选择apply，可以看到我们创建的box形的 sph模型出现在窗口中。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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演示
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从计算角度看，该方法是将连续的物质表示为带有速 度的可运动的粒子的集合。每一个粒子均可以表示为其它 粒子的插值点。如粒子“I”与其相距一设定距离(通常为 2h)范围内的所有其它粒子“J”发生相互作用。它们间的 相互作用是由称为光滑函数(或核函数)的近似函数W(xx′,h )来衡量的，h称为光滑长度。因此，任意粒子“I”的 连续函数的值或其导数都可以利用周围粒子“J”的已知值 估计出来。这样，整个问题的解就转化为采用规则的插值 函数，对所有粒子进行插值计算的问题，守恒方程可以转 化为采用流量或内力表示的形式。
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SPH计算步骤
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建模过程
在ls-prepost中第7页有sphgen 的功能，利用这个功能可以 建立一些简单的无网格模型。 选择其中的new，表示新建一 个无网格的命令。可以看到 下面有几个选项：box， sphere，cylinder，sketch
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选择box，出现如图2所示的菜单，即为创建一个具有长方体形 的无网格模型。
可以看到有坐标 x ， y ， z ，而且标号为 x1 ， x2 ， y1 ， y2 ， z1 ， z2，表示以p1点（x1，y1，z1）起点，以向量（由（x1，y1， z1 ）指向（ x2 ， y2 ， z2 ））为对角线创建一个长方形的 box 。 NX,NY,NZ表示X,Y,Z 方向的sph粒子的数量。当给定part的id， 即创建的sph的part ，并激活material id，可以看到下图的标 识，点击这个按钮，就可以为这个part选择相应的材料了。
DYNA高级应用培训
5、无网格法
SPH算法用离散的粒子来模拟物质，粒子遵从质量、 动量及能量的守恒定理，结合材料本构方程求解，从而 获得物质的运动规律。 与传统方法相比，SPH 方法的主要不同点在于对物 质的离散化上， SPH 方法采用一组有确定质量、通过插 值函数相互作用的运动粒子模拟工程问题。该方法可以 有效解决的物理问题如：连续介质力学求解、爆炸模拟、 固体的延性和脆性断裂问题。