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.汽車行業(yè)的專門功能

·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)稱約束（帶失效）,、無反射邊界,；

·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)力算法是一種無網(wǎng)格Lagrange算法,，最早用于模擬天體物理問題,，后來發(fā)現(xiàn)解決其它物理問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題,，是一種非常簡(jiǎn)單方便的解決動(dòng)力學(xué)問題的研究方法,。由于它是無網(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,，過程控制有：

·穩(wěn)態(tài)分析還是瞬態(tài)分析；

·線性問題還是非線性問題,；

·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)和用戶子程序使得用戶在定義和分析問題時(shí)有很大的靈活性。

·輸入文件可分成多個(gè)子文件,；

·用戶自定義子程序,；

·二維問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；

·開關(guān)控制-可監(jiān)視計(jì)算過程的狀態(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。