基本介紹

LS-DYNA程序（最新版本17.2版）是功能齊全的幾何非線性（大位移、大轉(zhuǎn)動(dòng)和大應(yīng)變）、材料非線性（140多種材料動(dòng)態(tài)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；以顯示求解為主，兼有隱式求解功能；以結(jié)構(gòu)分析為主，兼有熱分析、流體-結(jié)構(gòu)耦合功能；以非線性動(dòng)力分析為主，兼有靜力分析功能（如動(dòng)力分析前的預(yù)應(yīng)力計(jì)算和薄板沖壓成型后的回彈計(jì)算）；軍用和民用相結(jié)合的通用結(jié)構(gòu)分析非線性有限元程序，是顯示動(dòng)力學(xué)程序的鼻祖和先驅(qū)。

特色功能

功能特點(diǎn)

1. 分析能力

· 非線性動(dòng)力學(xué)分析

· 多剛體動(dòng)力學(xué)分析

· 準(zhǔn)靜態(tài)分析（鈑金成型等）

· 熱分析

· 結(jié)構(gòu)-熱耦合分析

· 流體分析：

歐拉方式

任意拉格朗日-歐拉（ALE）

流體-結(jié)構(gòu)相互作用

不可壓縮流體CFD分析

· 有限元-多剛體動(dòng)力學(xué)耦合分析（MADYMO，CAL3D）

· 水下沖擊

· 失效分析

· 裂紋擴(kuò)展分析

· 實(shí)時(shí)聲場(chǎng)分析

· 設(shè)計(jì)優(yōu)化

· 隱式回彈

· 多物理場(chǎng)耦合分析

· 自適應(yīng)網(wǎng)格重劃

·并行處理（SMP和MPP）

2.材料模式庫(kù)(140多種)

· 金屬

· 塑料

· 玻璃

· 泡沫

· 編制品

· 橡膠（人造橡膠）

· 蜂窩材料

· 復(fù)合材料

· 混凝土和土壤

· 炸藥

· 推進(jìn)劑

· 粘性流體

· 用戶(hù)自定義材料

3.單元庫(kù)

· 體單元

· 薄/厚殼單元

· 梁?jiǎn)卧?/p>

· 焊接單元

· 離散單元

· 束和索單元

· 安全帶單元

· 節(jié)點(diǎn)質(zhì)量單元

· SPH單元

4.接觸方式(50多種)

· 柔體對(duì)柔體接觸

·柔體對(duì)剛體接觸

·剛體對(duì)剛體接觸

·邊-邊接觸

·侵蝕接觸

·充氣模型

·約束面

·剛墻面

·拉延筋

5.汽車(chē)行業(yè)的專(zhuān)門(mén)功能

·安全帶

·滑環(huán)

·預(yù)緊器

·牽引器

·傳感器

·加速計(jì)

·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(yīng)力、初應(yīng)變、初始動(dòng)量（模擬脈沖載荷）；

·高能炸藥起爆；

·節(jié)點(diǎn)載荷、壓力載荷、體力載荷、熱載荷、重力載荷；

·循環(huán)約束、對(duì)稱(chēng)約束（帶失效）、無(wú)反射邊界；

·給定節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)（速度、加速度或位移）、節(jié)點(diǎn)約束；

·鉚接、焊接（點(diǎn)焊、對(duì)焊、角焊）；

·二個(gè)剛性體之間的連接－球形連接、旋轉(zhuǎn)連接、柱形連接、平面連接、萬(wàn)向連接、平移連接；

·位移/轉(zhuǎn)動(dòng)之間的線性約束、殼單元邊與固體單元之間的固連；

·帶失效的節(jié)點(diǎn)固連。

7.自適應(yīng)網(wǎng)格剖分功能

自動(dòng)剖分網(wǎng)格技術(shù)通常用于薄板沖壓變形模擬、薄壁結(jié)構(gòu)受壓屈曲、三維鍛壓?jiǎn)栴}等大變形情況，使彎曲變形嚴(yán)重的區(qū)域皺紋更加清晰準(zhǔn)確。

對(duì)于三維鍛壓?jiǎn)栴}，LS-DYNA主要有兩種方法：自適應(yīng)網(wǎng)格剖分和任意拉格朗日-歐拉網(wǎng)格（ALE）網(wǎng)格進(jìn)行Rezoning，三維自適應(yīng)網(wǎng)格剖分采用的是四面體單元。

8. ALE和Euler列式

ALE列式和Euler列式可以克服單元嚴(yán)重畸變引起的數(shù)值計(jì)算困難，并實(shí)現(xiàn)流體-固體耦合的動(dòng)態(tài)分析。在LS-DYNA程序中ALE和Euler列式有以下功能：

·多物質(zhì)的Euler單元，可達(dá)20種材料；

·若干種Smoothing算法選項(xiàng)；

·一階和二階精度的輸運(yùn)算法；

·空白材料；

·Euler邊界條件：滑動(dòng)或附著條件；

·聲學(xué)壓力算法；

·與Lagrange列式的薄殼單元、實(shí)體單元和梁?jiǎn)卧淖詣?dòng)耦合。

9.SPH算法

SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）光順質(zhì)點(diǎn)流體動(dòng)力算法是一種無(wú)網(wǎng)格Lagrange算法，最早用于模擬天體物理問(wèn)題，后來(lái)發(fā)現(xiàn)解決其它物理問(wèn)題也是非常有用的工具，如連續(xù)體結(jié)構(gòu)的解體、碎裂、固體的層裂、脆性斷裂等。SPH算法可以解決許多常用算法解決不了的問(wèn)題，是一種非常簡(jiǎn)單方便的解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的研究方法。由于它是無(wú)網(wǎng)格的，它可以用于研究很大的不規(guī)則結(jié)構(gòu)。

SPH算法適用于超高速碰撞、靶板貫穿等過(guò)程的計(jì)算模擬。

10.邊界元法

LS-DYNA程序采用邊界元法BEM（Boundary Element Method）求解流體繞剛體或變形體的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)流動(dòng)，該算法限于非粘性和不可壓縮的附著流動(dòng)。

11.隱式求解

用于非線性結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析，包括結(jié)構(gòu)固有頻率和振型計(jì)算。LS-DYNA中可以交替使用隱式求解和顯式求解，進(jìn)行薄板沖壓成型的回彈計(jì)算、結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析之前施加預(yù)應(yīng)力等。

12.熱分析

LS-DYNA程序有二維和三維熱分析模塊，可以獨(dú)立運(yùn)算，也可以與結(jié)構(gòu)分析耦合，可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析，也可進(jìn)行瞬態(tài)熱分析，用于非線性熱傳導(dǎo)、靜電場(chǎng)分析和滲流計(jì)算。

熱傳導(dǎo)單元：8節(jié)點(diǎn)六面體單元（3D），4節(jié)點(diǎn)四邊形單元（2D）；

材料類(lèi)型：各向同性、正交異性熱傳導(dǎo)材料，可以與溫度相關(guān)，以及各向同性熱傳導(dǎo)材料的相變；

邊界條件：給定熱流flux邊界，對(duì)流convection邊界，輻射radiation邊界，以及給定溫度邊界，它們可隨時(shí)間變化；給定初始溫度，可計(jì)算二個(gè)物體接觸界面的熱傳導(dǎo)和熱輻射，給定材料內(nèi)部熱生成（給定熱源）；

熱分析采用隱式求解方法，過(guò)程控制有：

·穩(wěn)態(tài)分析還是瞬態(tài)分析；

·線性問(wèn)題還是非線性問(wèn)題；

·時(shí)間積分法：Crank-Nicholson法（a=0.5）和向后差分法（a=1）；

·求解器：直接法或迭代法；

·自動(dòng)時(shí)步長(zhǎng)控制。

13.不可壓縮流場(chǎng)分析

LS-DYNA不可壓縮流求解器是960版新增加的功能，用于模擬分析瞬態(tài)、不可壓、粘性流體動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。求解器中采用了超級(jí)計(jì)算機(jī)的算法結(jié)構(gòu)，在確保有限元算法優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)計(jì)算性能得到大幅度提高，從而在廣泛的流體力學(xué)領(lǐng)域具有很強(qiáng)的適用性。

14.多功能控制選項(xiàng)

·多種控制選項(xiàng)和用戶(hù)子程序使得用戶(hù)在定義和分析問(wèn)題時(shí)有很大的靈活性。

·輸入文件可分成多個(gè)子文件；

·用戶(hù)自定義子程序；

·二維問(wèn)題可以人工控制交互式或自動(dòng)重分網(wǎng)格（REZONE）；

·重啟動(dòng)；

·數(shù)據(jù)庫(kù)輸出控制；

·交互式實(shí)時(shí)圖形顯示；

·開(kāi)關(guān)控制-可監(jiān)視計(jì)算過(guò)程的狀態(tài)；

·對(duì)32位計(jì)算機(jī)可進(jìn)行雙精度分析。

15.前后處理功能

LS-DYNA利用ANSYS、LS-INGRID、ETA/FEMB及LS-POST強(qiáng)大的前后處理模塊，具有多種自動(dòng)網(wǎng)格劃分選擇，并可與大多數(shù)的CAD/CAE軟件集成并有接口。

后處理：結(jié)果的彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、等值面、粒子流跡顯示、立體切片、透明及半透明顯示；變形顯示及各種動(dòng)畫(huà)顯示；圖形的PS、TIFF及HPGL格式輸出與轉(zhuǎn)換等。

16.支持的硬件平臺(tái)

LS-DYNA 960版的SMP版本和MPP版本是同時(shí)發(fā)行的。MPP版本使一項(xiàng)任務(wù)可同時(shí)在多臺(tái)分布計(jì)算機(jī)上進(jìn)行計(jì)算，從而最大限度地利用已有計(jì)算設(shè)備，大幅度減少計(jì)算時(shí)間。計(jì)算效率隨計(jì)算機(jī)數(shù)目增多而顯著提高。

LS-DYNA 960版的SMP版本和MPP版本可以在PC機(jī)（NT、LINUX環(huán)境）、UNIX工作站、超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。

應(yīng)用領(lǐng)域

汽車(chē)工業(yè)

¨ 碰撞分析

¨ 氣囊設(shè)計(jì)

¨ 乘客被動(dòng)安全

¨ 部件加工

航空航天

¨ 鳥(niǎo)撞；

¨ 葉片包容；

¨ 飛機(jī)結(jié)構(gòu)沖擊動(dòng)力分析；

¨ 碰撞，墜毀；

¨ 沖擊爆炸及動(dòng)態(tài)載荷；

¨ 火箭級(jí)間分離模擬分析；

¨ 宇宙垃圾碰撞；

¨ 特種復(fù)合材料設(shè)計(jì)

制造業(yè)

¨ 沖壓

¨ 鍛造

¨ 鑄造

¨ 切割,等

建筑業(yè)

¨ 地震安全

¨ 混凝土結(jié)構(gòu)

¨ 爆破拆除

¨ 公路橋梁設(shè)計(jì)

國(guó)防

¨ 內(nèi)彈道和終點(diǎn)彈道；

¨ 裝甲和反裝甲系統(tǒng)；

¨ 穿甲彈與破甲彈設(shè)計(jì)；

¨ 戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

¨ 沖擊波傳播；

¨ 侵徹與開(kāi)坑；

¨ 空氣，水與土壤中爆炸；

¨ 核廢料容器設(shè)計(jì)，等

電子領(lǐng)域

¨ 跌落分析

¨ 包裝設(shè)計(jì)

¨ 熱分析

¨ 電子封裝

石油工業(yè)

¨ 液體晃動(dòng)；

¨ 完井射孔；

¨ 管道設(shè)計(jì)；

¨ 爆炸切割；

¨ 事故模擬；

¨ 海上平臺(tái)設(shè)計(jì)

其它應(yīng)用

玻璃成型

生物醫(yī)學(xué)

體育器材（高爾夫桿，高爾夫球，棒球桿，頭盔）

調(diào)度優(yōu)化

LS-Dyna軟件許可證的調(diào)度和優(yōu)化

Lanmantech公司研發(fā)的licManager產(chǎn)品充分研究識(shí)別IBMLUM及其他主流授權(quán)機(jī)制并利用LMT核心計(jì)算模式在不影響軟件許可證本身授權(quán)機(jī)制的基礎(chǔ)上對(duì)許可證進(jìn)行閑置識(shí)別、資源調(diào)度從而提高許可證的使用率。它的解決方案已被多家世界500強(qiáng)企業(yè)所采用。并且可以為企業(yè)節(jié)省30%左右的許可證費(fèi)用。