ANSYS LS-DYNA 高度非线性显式动...

概述

ANSYS LS-DYNA是一个显式通用非线性动力分析有限元程序,可以求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成形等非线性问题。软件功能齐全,可求解涉及到几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(200多种材料动态模型)和接触非线性(50多种)的瞬态动力学问题。

ANSYS LS-DYNA for Workbench是基于ANSYS Workbench仿真平台下新的使用环境,包括前处理模块、求解模块、后处理模块。该软件具有很广泛的分析功能,可模拟许多二、三维结构的物理特性

  • 非线性热分析
  • 材料失效分析
  • 裂纹扩展分析
  • 结构接触分析
  • 准静态分析
  • 欧拉场分析
  • ALE分析
  • FSI分析


功能特色

当前,瞬态问题(如碰撞、涡轮叶片包容等)和大变形问题(冲压与成形等)给数值仿真分析人员带来很大的挑战。ANSYS LS-DYNA使工程分析人员能够理解和分析产品在制造、运输和使用过程中可能发生的严重负载情况下的复杂物理过程。LS-DYNA在众多的行业中有着大量的应用,如:汽车、金属成形、冲压和锻造等。

高效丰富的求解器

显式算法仿真分析需要大量的计算时间,ANSYS LS-DYNA的显式算法拥有优秀的性能。除了单核良好的性能外,该模块随着核数的增加,其并行效率具有几乎线性化的性能。

ANSYS LS-DYNA具有Lagrange、ALE、Euler、SPH、EFG等求解器。 

统一的使用环境

在经典的ANSYS使用环境中,可以采用传统的ANSYS参数化设计语言(APDL)来进行复杂的显式动力学问题的求解。随着技术的发展,强大而全面的ANSYS Workbench环境具有双向的CAD接口功能、几何清理工具、自动网格划分功能。网格划分工具的扩展及大地提高了ANSYS LS-DYNA分析中涉及的初始条件和边界条件的定义效率。

ANSYS LS-DYNA使用环境


通过ANSYS Workbench环境中提交LS-DYNA计算关键字文件(.k)直接计算,计算结果通过Workbench进行后处理。

强大的网格划分

ANSYS LS-DYNA提供高可靠性、自动化的网格工具,具有强大的体、壳、粱单元的网格划分功能,可以进行二维模型的四边形、三角形单元的网格划分,三维模型的四面体、五面体、六面体单元的网格划分;还可以进行许多高级网格控制,如体、面或边尺寸控制以及局部密(粗)化等等。可以完全满足各种不同结构、不同分析工况对网格的要求。


 

面网格与体网格

四面体与六面体网格

方便的材料定义

材料模型用来模拟结构材料的动态载荷下的响应。ANSYS LS-DYNA有丰富的材料模型计算能力,涵盖几乎所有类型的显式动态模拟所需的材料响应类型。这些模型包括正交各向异性材料、热弹塑性材料、弹塑性断裂材料、应变率相关材料、正交异性压碎材料、复合损伤材料、温度和率相关材料等


材料定义界面


易用的后处理

ANSYS LS-DYNA在Workbench环境直接进行计算结果的后处理,包括制作动画、显示曲线等。

ANSYS LS-DYNA后处理

相关模块

ANSYS DesignModeler

面向CAE仿真的几何建模和几何模型修改工具,具有参数关联和历史树要求,可配置与所有知名CAD软件的双向参数接口。

ANSYS LS-DYNA HPC

该模块提供ANSYS LS-DYNA高效的并行计算能力,提供SMP和MPP的并行计算方式。采用该模块对于大模型的计算可以加速问题的求解,提高计算的效率。

客户价值


  • 方便的模型导入功能、与CAD系统的双向参数互导,可以将不同CAD系统的模型无缝地导入
  • 极其方便的网格划分功能、灵活的网格划分方式,方便对复杂模型的网格自动划分。从而提高模型计算的精度,以及划分网格的效率
  • 丰富的结构作用处理方式,接触、焊接、连接、侵蚀接触等作用方式,真实地处理实际结构的相互作用环境
  • 稳定和强大的结构求解技术,直观、真实地模拟实际的各类材料结构的工程问题
  • 交互式的计算方式,方便实时对计算进行监测,可以及时调整计算工况
  • 强大的后处理功能,方便地输出各种变量的图、曲线,以及各种变量的动画
  • 缩短新产品的研制和开发周期,降低新产品研制和开发费用


应用案例

航空航天安全性分析

  • 飞机、发动机的鸟撞、叶片包容性、异物损伤
  • 飞行器结构的防撞特性,在冲击与动态载荷下的安全性

鸟撞模拟过程模拟


飞机迫降过程模

金属成形分析和模具设计

  • 薄板冲压工艺和过程完整仿真
  • 体积成形工艺和过程仿真(包括锻造、轧制、挤压、拉拔、爆炸成形等)
  • 特种成形、机械加工、铸造、注塑等工艺和过程仿

体积成形(自适应EFG)

电子产品抗冲击设计、跌落分析(跌落试验)和包装设计

笔记本、手机跌落分析

船舶、列车等交通工具的耐碰撞安全分析

碰撞安全分析


土木工程抗震特性、路桥防护设计设计等

桥梁安全分析

国防安全设计

聚能装药战斗部设计