Ansys LS-DYNA物理模型解算器

Ansys LS-DYNA是业界领先的显式仿真软件，用于跌落测试、冲击和穿透、撞击和碰撞、乘员安全等应用。

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模拟材料对短时间剧烈载荷的响应

Ansys LS-DYNA是世界上使用最多的显式仿真程序，能够模拟材料对短时间剧烈载荷的响应。它的许多元素，接触公式，材料模型和其他控制可以用来模拟复杂的模型，控制所有的细节问题。Ansys LS-DYNA应用包括:

爆炸/穿透
鸟击
耐撞性/安全气囊模拟
骨折
溅水/打滑/晃动
不可压缩流体和可压缩流体
冲压/成形/拉伸/锻造
生物医学和医疗设备模拟
所有形式的跌落测试
影响
产品误用/严重装载
产品故障/碎片化
机构的大塑性
运动器材设计
加工/切割/绘图等制造工艺
车辆碰撞和乘员安全

快速的规格

LS-DYNA交付具有极快和高效并行化的多种分析阵列。

影响分析
形成解决方案
欧拉，拉格朗日和ALE公式
非线性隐式结构分析

碰撞仿真与分析
电磁学
Smoothed-Particle流体动力学
非线性显式结构分析

失效分析
固耦合
不可压缩流体动力学
全人体安全模型(THUMS™)

2022年2月

有什么新鲜事

Ansys LS-DYNA 2022 R1具有LS-DYNA求解器的各种增强功能，包括将新的LS-DYNA技术与Ansys机械集成以及克服硬件容量限制的能力。

令人兴奋的新功能在Ansys LS-DYNA

LS-DYNA求解器继续在许多领域添加令人兴奋的新功能，如等几何分析(IGA)，先进材料，光滑粒子Galerkin (SPG)和复杂的多物理场，可用于电池滥用建模，电生理学和更多领域。

Ansys LS-DYNA与Ansys机械的持续集成

LS-DYNA技术的持续集成Ansys机械通过改进重新启动能力，如改变边界条件支持和修改强加的位移，更有效地运行LS-DYNA模拟。

高性能计算- ARM和Ansys云支持

Ansys LS-DYNA继续支持用户运行大型作业，并通过高性能计算ARM和ARM克服硬件容量限制Ansys云支持LS-DYNA。

突然冲击:模拟MMA头部射击

通过模拟，医生可以确定大脑损伤的程度和位置，使他们能够改善脑震荡的治疗。

通过应用基于LS-DYNA模拟的工作流程，临床医生可以获得球员的加速水平，并将其转换为大脑不同部位的应变水平。

阅读文章

临床医生不清楚如何测量头部撞击造成的损伤。通过磁共振成像(mri)、计算机断层扫描(CT)和血液检查诊断出的脑震荡通常会得出不确定的结果。

迈克尔·鲍尔博士是爱尔兰都柏林博蒙特医院的临床护理负责人，该医院专门治疗头部受伤，其中许多是在身体接触运动中发生的。几年前，他与CADFEM爱尔兰Ansys在爱尔兰的渠道合作伙伴，其任务是将工程模拟与临床专业知识相结合，研究脑震荡的机制。他们试图了解模拟软件是否可以帮助确定脑震荡的原因，减少脑震荡的数量并改善脑震荡的治疗。

LS-DYNA功能

大量模拟极端变形问题的能力

工程师可以处理涉及材料故障的模拟，并查看故障如何通过部件或系统进行。具有大量零件或表面相互作用的模型也易于处理，复杂行为之间的相互作用和负载传递可以准确地建模。使用CPU内核数量较多的计算机可以大大减少解决方案的时间。

关键特性

LS-DYNA元素，接触公式，材料模型和其他控件可用于模拟复杂模型，控制问题的所有细节。

隐式和显式求解
频域分析
不可压缩流体的ICFD
电磁学解算器
物理模型解算器
粒子的方法
接触-线性和非线性
自适应重啮合
无网格- SPH和ALE
先进的CAE
支持工具

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隐式和显式求解

轻松切换之间的隐式和显式求解您的不同运行。

频域分析

频域分析允许LS-Dyna用户探索频响函数，稳态动力学，随机振动，响应谱分析，声学BEM和FEM，疲劳SSD和随机振动等功能。您可以将这些功能用于NVH，声学分析，国防工业，疲劳分析和地震工程等应用。

不可压缩流体的ICFD

ICFD求解器是一个独立的CFD代码，包括稳态求解器、瞬态求解器、RANS/LES湍流模型、自由表面流和各向同性/各向异性多孔介质流。耦合结构，EM求解器和热求解器。

电磁学解算器

电磁法在涡流近似下采用有限元法和边界元法求解麦克斯韦方程组。这适用于电磁波在空气(或真空)中的传播可以被认为是瞬时的情况。主要应用于磁性金属成形或焊接、感应加热和电池滥用模拟。

物理模型解算器

多物理场求解器包括用于不可压缩流体的ICFD、用于电池滥用的EM和用于可压缩流体的CESE。

2021 - 01 - ls -强啡肽- ridgid particles.jpg

粒子的方法

有几种使用LS-Dyna的粒子方法。AIRBAG_PARTICLE用于安全气囊气体粒子，它将气体建模为随机运动中的一组刚性粒子。PARTICLE_BLAST用于高爆炸粒子，它模拟高爆炸气体和空气模拟粒子气体。离散元方法包括农业和食品处理、化学和土木工程、采矿、矿物加工等应用。

接触-线性和非线性

在LS-DYNA中，通过确定(通过部件、部件集、段集和/或节点集)要检查从节点通过主段的潜在渗透的位置来定义接触。每次都会使用多种不同算法中的任何一种来搜索穿透。在以罚为基础的接触中，当发现穿透时，施加与穿透深度成比例的力来抵抗，并最终消除穿透。刚体可以包含在任何penalty-based联系但接触力的实际分布,建议网格定义任何刚体一样细的可变形的身体。

自适应重啮合

为了更好地捕捉诸如湍流涡流或边界层分离重附等网格敏感现象，提供了几种工具来对体网格进行局部细化。在几何体设置过程中，用户可以定义网格将使用的表面，以指定体积内的局部网格大小。如果没有使用内部网格来指定尺寸，则网格将使用定义体积外壳的表面尺寸的线性插值。

无网格SPH

Ansys LS-DYNA®中的SPH方法与有限元和离散元方法相结合，将其应用范围扩展到涉及爆炸多物理场相互作用或流固相互作用的各种复杂问题。

无网格啤酒

Ansys LS-DYNA有两种不同类型的无网格粒子求解器:基于连续体的光滑粒子流体动力学(SPH)和使用离散元法(DEM)、粒子爆炸法(PBM)和微粒粒子法(CPM)的离散粒子求解器。这些求解器用于各种应用，如超高速撞击;爆炸;搅拌摩擦焊;水浅;汽车挡风玻璃、车窗玻璃及复合材料的断裂分析金属摩擦钻孔;金属加工;以及对混凝土和金属目标的高速撞击。

先进的CAE

周边动力学和自行火炮

光滑粒子伽辽金(SPG)法是一种新的拉格朗日粒子法，用于模拟延性材料破坏过程中发生的剧烈塑性变形和材料断裂。对于各向同性材料以及某些复合材料(如CFRP)的脆性断裂分析，周动力学方法是另一种引人注目的方法。这两种数值方法在使用基于键的破坏机制来模拟三维材料破坏方面有一个共同的特点。由于不再需要材料侵蚀技术，对材料破坏过程的模拟变得非常有效和稳定。

等几何分析(IGA)

等几何范式采用计算机辅助设计(CAD)中的基函数进行数值分析。CAD零件的实际几何形状被保留，这与有限元分析(FEA)形成鲜明对比，其中几何形状近似于潜在的高阶多项式。等几何分析(IGA)在过去几年中得到了广泛的研究，目的是:(1)减少在设计和分析表示之间移动的工作量;(2)通过CAD中使用的样条基函数的高阶元间连续性获得高阶精度。LS-DYNA是第一个通过实现支持非均匀有理b样条(NURBS)的广义元和关键字来支持IGA的商业代码。许多标准的有限元分析功能，如接触、点焊模型、各向异性本构定律或频域分析，都可以在LS-DYNA中使用，并不断添加新功能。

支持工具

LS-OPT

Ansys LS-OPT是一个独立的设计优化和概率分析软件包，具有Ansys LS-DYNA接口。由于设计目标经常相互冲突，因此很难实现最佳设计。LS-OPT使用了一种系统的方法，涉及设计优化的逆过程:首先指定标准，然后根据数学框架计算最佳设计。

当设计受到结构和环境输入的变化，导致响应的变化，可能导致不期望的行为或失败时，概率分析是必要的。概率分析，使用多个模拟，评估输入变化对响应变化的影响，并确定故障的概率。

设计优化和概率分析共同帮助您快速轻松地实现最佳产品设计，在此过程中节省时间和金钱。

LS-OPT的典型应用包括:

优化设计
系统识别
概率分析

LS-TaSC

LS-TaSC™是一个拓扑和形状计算工具。LS-TaSC为需要优化结构的工程分析人员开发，可与LS-DYNA的隐式和显式求解器一起工作。LS-TaSC处理涉及动态载荷和接触条件的大型非线性问题的拓扑优化。

支持工具/LST模型

假人

拟人化测试装置(ATDs)，也被称为“碰撞测试假人”，是真人大小的人体模型，配备了传感器，可以测量力、力矩、位移和加速度。这些测量结果可以用来预测人类在撞击过程中受伤的程度。理想情况下，atd应该表现得像真人一样，同时足够耐用，能够在多次撞击中产生一致的结果。有各种各样的atd可用于代表不同的人体尺寸和形状。

障碍

LSTC提供了几种偏移变形屏障(ODB)和可移动变形屏障(MDB)模型。开发LSTC ODB和MDB模型是为了与我们的客户提供的几个测试相关联。这些测试是专有数据，目前不对公众开放。

轮胎

LST与FCA联合开发轮胎模型。这些模型可以通过LST，模型下载部分。这些模型是基于一系列材料、验证和组件级别的测试。有限元网格基于轮胎截面的二维CAD数据。轮胎的所有主要部件都使用8节点六面体元素。弹性体用*MAT_SIMPLIFIED_RUBBER建模，层用*MAT_ORTHOTROPIC_ELASTIC建模。