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、冲击和渗透、碰撞和碰撞、乘员安全等应用。

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模拟材料对短时间强载荷的响应

Ansys LS-DYNA是目前世界上应用最广泛的显式仿真程序，能够模拟材料在短时间的严重载荷作用下的响应。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，控制问题的所有细节。Ansys LS-DYNA应用包括:

爆炸/渗透
鸟击
耐撞性/安全气囊模拟
骨折
溅水/打滑/晃动
不可压缩和可压缩流体
冲压/成形/拉丝/锻造
生物医学和医疗设备模拟
所有表格的跌落测试
影响
产品误用/严重加载
产品故障/碎片化
机构的大塑性
运动器材设计
加工/切割/绘图等制造过程
车辆碰撞与乘员安全

快速的规格

LS-DYNA交付具有极其快速和高效的并行化的各种分析数组。

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
全人类安全模型(THUMS™)

2022年2月

有什么新鲜事

Ansys LS-DYNA 2022 R1对LS-DYNA求解器进行了广泛的增强，包括将新的LS-DYNA技术与Ansys Mechanical集成，并能够克服硬件容量限制。

Ansys LS-DYNA令人兴奋的新功能

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

继续集成Ansys LS-DYNA与Ansys Mechanical

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施加的位移，更有效地运行LS-DYNA模拟。

高性能计算- ARM和Ansys云支持

Ansys LS-DYNA继续使用户能够运行大型作业，并克服高性能计算ARM和硬件容量限制Ansys云支持LS-DYNA。

突然冲击:模拟MMA爆头

通过模拟，医生可以确定大脑劳损的程度和位置，使他们能够改进脑震荡的治疗。

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压力水平。

读这篇文章

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)和血液检测诊断出的脑震荡通常没有确定的结果。

迈克尔·鲍尔博士在爱尔兰都柏林的博蒙特医院领导临床护理，该医院专门治疗头部损伤——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-将结合工程模拟和临床专业知识来研究脑震荡的机制。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

大量的模拟极端变形问题的能力

工程师可以处理涉及材料失效的模拟，并观察失效是如何通过部件或系统进行的。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载荷传递也能精确建模。使用CPU核数量较多的计算机可以大大减少解决问题的时间。

关键特性

LS-DYNA元素、接触公式、材料模型和其他控制可以用来模拟复杂模型，控制问题的所有细节。

隐式和显式求解器
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

2021 - 01 - ls -强啡肽-静态simulation.jpg——破裂

隐式和显式求解器

轻松切换隐式和显式求解器为您的不同运行。

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。与结构、电磁解算器和热解算器相结合。

电磁学解算器

电磁在涡流近似下用FEM和BEM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。主要应用是金属磁性成型或焊接、感应加热和电池滥用模拟。

物理模型解算器

多物理求解器包括不可压缩流体的ICFD求解器、电磁求解器、电池滥用的EM求解器和可压缩流体的CESE求解器。

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用于气囊气体粒子，它将气体建模为一组随机运动的刚性粒子。PARTICLE_BLAST用于高爆炸性颗粒，它模拟了高爆炸性气体和空气模型颗粒气体。离散元方法包括农业和食品处理、化工和土木工程、采矿、矿物加工等应用。

接触-线性和非线性

在LS-DYNA中，通过识别(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穿透位置来定义接触。每次都要使用许多不同算法中的任何一种来搜索渗透。在基于惩罚的接触情况下，当发现穿透时，会施加一个与穿透深度成正比的力来抵抗，并最终消除穿透。刚体可以包含在任何基于惩罚的接触中，但为了使接触力真实分布，建议定义刚体的网格与可变形体的网格一样精细。

自适应重啮合

为了更好地捕捉网格敏感现象，如湍流涡流或边界层分离再附着，提供了几种工具对体积网格进行局部细化。在几何设置过程中，用户可以定义网格器将使用的曲面，以指定卷内的局部网格大小。如果没有使用内部网格来指定尺寸，则网格机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耦合，将其应用范围扩展到爆炸或流固相互作用等多种复杂问题。

无网格啤酒

Ansys LS-DYNA有两类不同的无网格粒子求解器:基于连续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。这些求解器被用于各种应用，如超高速撞击;爆炸;搅拌摩擦焊;水浅;汽车挡风玻璃、窗户玻璃及复合材料的断裂分析金属摩擦钻探;金属加工;以及对混凝土和金属目标的高速撞击。

先进的CAE

Peridynamics &抢断

光滑粒子伽辽金(SPG)方法是模拟韧性材料破坏过程中发生的严重塑性变形和材料破裂的一种新的拉格朗日粒子方法。近动力学方法是分析各向同性材料以及某些复合材料(如CFRP)脆性断裂的另一种有力方法。这两种数值方法在基于键基破坏机制的三维材料破坏建模中有一个共同的特点。由于不再需要材料侵蚀技术，材料破坏过程的模拟变得非常有效和稳定。

Isogeometric分析(IGA)

等几何范式采用计算机辅助设计(CAD)的基函数进行数值分析。CAD零件的实际几何形状被保留下来，这与有限元分析(FEA)形成鲜明对比，有限元分析的几何形状是近似的，可能是高阶多项式。在过去的几年中，等几何分析(IGA)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单元间连续性获得更高阶的精度。LS-DYNA是第一个通过实现广义元素和支持非均匀有理b样条(NURBS)的关键词来支持IGA的商业代码。许多标准的FEA能力，如接触、点焊模型、各向异性本构定律或频域分析，在LS-DYNA中都是现成的，并不断添加新的特征。

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，与Ansys LS-DYNA有接口。由于设计目标经常相互冲突，因此很难实现最优设计。LS-OPT使用一种系统的方法，其中涉及到设计优化的逆向过程: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变化的影响时，可能导致不良行为或失败的响应变化，概率分析是必要的。概率分析使用多次模拟，评估输入变化对响应变化的影响，并确定失效概率。

设计优化和概率分析一起帮助您快速、轻松地达到最优的产品设计，在这个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是为那些需要优化结构的工程分析人员开发的，它可以与LS-DYNA的隐式和显式求解器一起工作。LS-TaSC处理拓扑优化的大型非线性问题，涉及动态载荷和接触条件。

支持工具/ LST模型

假人

拟人测试装置(ATDs)，被称为“碰撞测试假人”，是一种真人大小的人体模型，配有传感器，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中所遭受的伤害程度。理想情况下，atd应该表现得像真正的人类，同时足够持久，能够在多重影响下产生一致的结果。有各种各样的atd可以代表不同的人体大小和形状。

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，目前无法向公众提供。

轮胎

LST与FCA共同开发轮胎型号。这些模型可以通过LST，模型下载部分．模型基于一系列材料、验证和组件级测试。有限元网格是基于轮胎断面的二维CAD数据。轮胎的所有主要部件都采用8结点六面体元件。弹性体用*MAT_SIMPLIFIED_RUBBER建模，层用*MAT_ORTHOTROPIC_ELASTIC建模。