技巧 | LS-DYNA新手入門經(jīng)驗

2017-02-23 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1.LS-DYNA簡介

LS-DYNA 是世界上最著名的通用顯式動力分析程序,能夠模擬真實世界的各種復(fù)雜問題,特別適合求解各種二維、三維非線性結(jié)構(gòu)的高速碰撞、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(yīng)用領(lǐng)域被廣泛認(rèn)可為最佳的分析軟件包。與實驗的無數(shù)次對比證實了其計算的可靠性。

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由J.O.Hallquist主持開發(fā)完成的DYNA程序系列被公認(rèn)為是顯式有限元程序的鼻祖和理論先導(dǎo),是目前所有顯式求解程序(包括顯式板成型程序)的基礎(chǔ)代碼。1988年J.O.Hallquist創(chuàng)建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,并于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。PC版LS-DYNA默認(rèn)前后處理采用ETA公司的FEMB,另外還包括另一個前后處理軟件為LS-PREPOST。LS-DYNA的版本分為按:950版,960版,970版,971版和980版(將發(fā)行版)等,同時每個版本還有更細(xì)的分類,如:LS-DYNA 971 R3.1.exe 和LS-DYNA 971R4.2.exe等。這些分類是依據(jù)求解器的版本分類的。

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2.運(yùn)用LS-DYNA分析問題的全過程

a. 把現(xiàn)實過程轉(zhuǎn)化為程序模型(你要搞明白自己已經(jīng)知道什么,還能查到什么,想要知道什么,該建個什么樣的模型);(知道要建立什么模型,最重要,但是很容易被忽視。最終的計算結(jié)果是否正確,這一步基本上就決定了)。

b. 前處理(畫圖,建模,設(shè)邊界)(建立模型,最終得到K文件,里面包含所有的模型數(shù)據(jù))

c.計算(求解計算,將k文件提交DYNA求解器計算)

d.后處理(把想要知道的結(jié)果讀出來)(提取你關(guān)心的數(shù)據(jù)或動畫)

e.寫報告(你最初以及最終的目的)(根據(jù)你的研究內(nèi)容,對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié),非軟件的事,是自己的事)。

3. ANSYS/LS-DYNA與LS-DYNA的關(guān)系

1996年LSTC與ANSYS公司合作推出ANSYS/LS-DYNA,以ANSYS作為前后處理,以LS-DYNA的求解器(即為ls960.exeor ls970.exe 等,ANSYS/LS-DYNA的版本不同,對應(yīng)的求解器不同,求解器在ANSYS安裝目錄bin\intel文件夾下),這個求解器和LSTC公式發(fā)行的LS-DYNA對應(yīng)的版本求解器版本沒有任何區(qū)別。而通常大家說的PC版LS-DYNA指的是LSTC自己公司發(fā)行的軟件包,以LS-DYNAManager作為管理平臺,可以調(diào)用默認(rèn)的前處理軟件FEMB(ETA公司)和前后處理軟件LS-PREPOST(LSTC公司),并可以調(diào)用ls960.exe orls970.exe 等。

求解器對建立好的模型文件k文件進(jìn)行計算。因此,他們的關(guān)系如下:

a. 從計算功能上說,兩種沒有任何差別;都采用ls960.exe or ls970.exe 等作為求解器。

b. 從發(fā)行公司上說,ANSYS/LS-DYNA是ANSYS和LSTC共同推出,PC版LS-DYNA由LSTC推出。

c. 從前處理上說,ANSYS/LS-DYNA以ANSYS作為前處理,PC版LS-DYNA默認(rèn)的前處理為FEMB和LS-PREPOST。

d. 從后處理上說,ANSYS/LS-DYNA以ANSYS和LS-PREPOST(和求解器在同一目錄下),PC版LS-DYNA以LS-PREPOST作為后處理(也可以設(shè)置關(guān)鍵字輸出ANSYS的后處理格式)

由上面的分析可以看出,DYNA求解器(ls960.exe or ls970.exe)才是軟件的核心,前處理可以任意,最終都是要得到關(guān)鍵字文k文件。手動編寫都沒有問題。另外,如HYPERMESH(A06:HyperWorks),TUREGRID(A22:TrueGrid)等都可以作為前處理軟件,如果你對關(guān)鍵字比較了解,ABAQUS等任何能輸出單元,節(jié)點信息的有限元都可以作為你的前處理軟件。我就經(jīng)常用ABAQUS作為前處理,建模,網(wǎng)格劃分,導(dǎo)出節(jié)點,單元信息文件inp文件,將inp改為K文件的格式,再讀入到FEMB中進(jìn)行材料和接觸等相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。最后提交DYNA求解器計算。

4.使用LS-DYNA前最好具備的知識

使用商業(yè)軟件前,最好具有一下基本知識:

a.有限元的基本理論和思想。

b.LS-DYNA的分析問題的基本過程。

c.LS-DYNA的特點和應(yīng)用范圍。

d.最重要的是對自己研究的問題有個清楚的認(rèn)識(不是停留在“目的”上,而是要到實施細(xì)節(jié)上,如是熱學(xué)問題,聲學(xué)問題還是力學(xué)問題,或是他們的耦合問題;是靜力問題還是動力問題,材料在問題中具有什么特性?是只考慮彈性,還是要考慮塑性,徐變,斷裂,應(yīng)變率,溫度等,只有自己研究的問題有清楚的了解,這些問題才能解答,也才能得到你想要的結(jié)果)。

5.LS-DYNA新手快速入門的方法

下面僅為個人意見,僅供參考:

a.選擇一個和自己研究問題類似的實例,從相關(guān)書籍上找,或是到網(wǎng)上找。

b.按實例的過程,自己親自一步一步的做一遍,帶著問題做(如:每一步的作用是什么,實在搞不明白的可以先放著,能搞明白的一定要明白)。

c.模型建立好后,提交計算(熟悉求解的操作過程)。

d.在計算完成后,按實例的要,進(jìn)行后處理,并檢查結(jié)果是否和別人的一致。

e.在進(jìn)行了上面全套過程后,打開k文件,對k文件的內(nèi)部格式和關(guān)系進(jìn)行了解,可以參考相關(guān)書籍。

f.結(jié)合對實例的了解,對實例設(shè)計到的到每一個關(guān)鍵字進(jìn)行了解,不明白的參考關(guān)鍵字手冊。(涉及到的關(guān)鍵字不會很多,主要的一般就10個左右),將關(guān)鍵字和對應(yīng)的GUI操作及作用聯(lián)系起來,細(xì)細(xì)體會。不用求多,一個算例就完全夠了,如果沒有把握,再找個算例,驗證一下自己的體會。經(jīng)過上面的過程,可以讓你最快的了解軟件的核心部位,很多問題也就不是問題。

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