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1、1976 DYNA3D:Lawrence Livermore 国家实验室 John O. Hallquist 固体结构低速冲击 1979 Cray-1 上运行 改进的滑动界面 Order of Magnitude faster 1981 新的材料模式 -炸药结构、土壤结构 射弹冲击,发展历史,1986 梁、壳、刚体 单一面接触 多平台支持 1988 支持汽车行业应用 LS-DYNA3D 1989 LSTC Full-Time 更多的选项和特性 ASME WAM89 - San Francisco -交通运输系统中的防撞性和乘 客安全,历 史,1993 关键字格式 新的自动单一面接触 第一届LS
2、-DYNA3D用户年会 1995 热分析 建立培训 LAB IV交通运输系统中的防撞性和乘 客安全 第三届LS-DYNA3D用户年会,1996 PC 版本(KBS2) 整合ANSYS 1997 LS-DYNA(940版) Eulerian/Lagrangian耦合 自适应网格 1999 LS-POST LS-OPT,历 史,2000 LSTC 新大楼 引入隐式和流体 MPP 第7届LS-DYNA用户年会 覆盖全世界70的汽车市场,非线性、大变形瞬态动力分析 -显式积分 -接触-冲击 应力初始化和回弹 -隐式积分 流固耦合 热分析和声场分析 刚体运动学和线性分析 单一程序环境中的多物理场耦合能力
3、,总的求解能力,应用领域,汽车工业: 碰撞分析 气囊设计 乘客被动安全 部件加工 航空航天 鸟撞;叶片包容; 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;等,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; 冲击波传播; 侵彻与开坑; 空气,水与土壤中爆炸; 核废料容器设计,等 电子领域 跌落分析、 包装设计 热分析、 电子封装,应用领域,制造业 冲压 锻造 铸造 切割,等 建筑业 地震安全 混凝土结构 爆破拆除 公路桥梁设计,石油工业 液体晃动; 完井射孔; 管道设计; 爆炸切割; 事故模拟; 海上
4、平台设计 其它应用 玻璃成型 生物医学 体育器材(高尔夫杆,高尔夫球,棒球杆,头盔),前处理-构造模型 几何离散-节点和单元 几何特性 材料特性 载荷条件 约束 边界条件 仿真 平衡方程 求解方程,FEA 过程,后处理 位移、速度和加速度 几何变形 应力应变 相互作用力 能量,前处理: LS-INGRID,True-Grid ANSYS,HyperMesh VPG/Prepost I-DEAS,PATRAN 求解: LS-DYNA PAMCRASH RADIOSS,FEA 过程,后处理: LS-POST, LS-TAURUS GLview, ANSYS, HyperView, FEMB,对于同
5、一个物理系统总是有多种方法构造有限元分析模型 所有的模型不能完全重现物理系统,二进制文件 d3dump01 d3plot d3plot01 d3plot02 . d3thdt D3thdt01,输出文件,ASCII 文件- 结果 glstat matsum nodout rwforc ASCII 文件- 信息 d3hsp messag,LS-DYNA 关键字形式,*AIRBAG 控制体积 热动力特性充气模型 轮胎气囊 气胎式阻尼,*BOUNDARY 固定约束 (SPCs) 指定的运动 对称条件 热和流体 边界元(BEM),*COMPONENT假人组件 刚体假人. Integrated impl
6、icitly - separately from FE model. 由接触面控制相互作用. GEBOD 男性,女性,小孩 Hybrid III 5th, 50th and 95th 百分位成年人,*CONSTRAINED 结构体内和结构体之间 节点刚体 铆接 焊接 线性约束 具有失效模式的壳与壳边联结 刚体合并 刚体外的所属节点 刚体铰链,*CONTACT 类型 面对面 自动 板成型专用 侵蚀 壳边对壳边 热 固接,力传感器 接触公式 约束方式 罚函数方式 几何体 VDA 和IGES 表面 简单的解析表面 球 圆柱 椭圆体 等.,*CONTACT_ENTITY 刚体表面对可变形体结构 金属成
7、形: 以VDA表面输入的凸模和凹模几何体处理成刚体 乘客模型 处理刚性体假人与可变形体气囊和面板之间的接触 刚性体机构的运动或指定的平动与转动(6自由度),*CONTROL 终止:时间,能量或质量的变化 时间步 全局参数 沙漏类型 接触罚函数缩放因子 壳单元公式 阻尼 自适应网格, ALE, CFD,隐式,*DATABASE 控制输出 ASCII 文件 Binary文件,*DEFINE 与其他方式联动的输入: 曲线 限制几何范围的Boxes 局部坐标系 矢量 转换 (缩放,旋转,平移) 必须在 *INCLUDE_TRANSFORM前定义,*DEFORMABLE_TO_RIGID 在开始分析时
8、转换可变形 parts为刚体. 在任何时间这些 parts可以重新恢复为可变形体. 对于一些象汽车翻滚分析是一种高效的方式,*ELEMENT 梁单元 集中质量单元 阻尼单元 安全带单元 壳单元 体单元 弹簧单元 厚壳单元,*INCLUDE 把文件分成子文件 把子文件分成子-子文件 专门应用:冲压 part导入和转换(缩放、转动和平移),*INITIAL 点火和动量 初始应力/应变 初始温度 初始汽车运动关系 初始速度,*INTERFACE 研究大型结构中小部件的详细响应 隔离关键部件 记录界面/边界的运动: 面 节点线 节点点,*LOAD 集中点载荷 分布压力 体载荷 各种热载荷,*MAT 1
9、60+种结构材料模型 应力-应变关系 几种具有热效应 13 种离散弹簧/阻尼材料 F-d 和 F-v 关系 11 种离散梁单元材料 复杂的阻尼 多维弹簧-阻尼结合 6 种热材料 应用于结构/热耦合或热分析,*NODE 节点标识符 x, y, z 坐标 不建议但仍可用的约束方式,以便老格式的DYNA文件适应新的版本: 平动约束 转动约束,*PART part ID,相关单元、section,材料和沙漏控制 对单个part的接触参数 刚体part惯性特征和初始条件 “flexible” 刚体的模态形状 壳单元 parts的平移,*PART,*RIGIDWALL 各种形状 平面 四棱柱 圆柱 球 固
10、定或运动 有限或无限 定义多样的刚性墙模拟几何体的组合,*SECTION 由单元类型决定 单元公式element formulation 积分规则 integration rule 厚度和横截面特性 用于 *PART,*SET 对节点、单元和parts等进行分组 如: 用系列节点定义的接触从节点 用系列节点和系列壳定义的横截面 系列 parts的初始速度 系列 segments上的压力载荷,其它的关键字 *ALE *DAMPING *EOS *HOURGLASS *INTEGRATION *TERMINATION *TITLE *TRANSLATE *USER,重启动 可进行如下改动: 终止时间 输出间隔 增加节点边界条件 删除接触, parts,和单元 刚体到变形体转换 变形体到刚体转换,输入 Deck 同一关键字下相似的功能进行了分组 用户手册按关键字字母顺序排列(对输入deck无关) 数据块以关键字开始并以下一个关键字结束 关键字必须正确输入,以 “*”符号开始 第一列是$”字符 表示该行为注释 允许定义同一关键字的多重数据块 材料由材料名指定 接触算法由接触类型指定 半自由格式(可以是标准,可以是自由),