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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、碰撞和碰撞、乘员安全等应用。

模拟材料对短时间严重载荷的响应

Ansys LS-DYNA是目前国际上最常用的显式仿真程序,能够模拟材料在短时间剧烈载荷下的响应。它的许多元素、接触公式、材料模型和其他控件可用于模拟复杂的模型,并控制问题的所有细节。Ansys LS-DYNA应用包括:

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    爆炸/穿透
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    鸟击
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    耐撞性/安全气囊模拟
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    骨折
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    飞溅/打滑/晃动
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    不可压缩流体和可压缩流体
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    冲压/成形/拉深/锻造
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    生物医学和医疗设备模拟
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    所有形式的跌落测试
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    影响
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    产品误用/严重负载
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    产品故障/碎片化
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    机构的大塑性
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    运动器材设计
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    加工/切割/拉伸等制造过程
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    车辆碰撞与乘员安全
Ansys LS-DYNA:最可扩展的多物理和显式动力学软件

快速的规格

LS-DYNA交付具有非常快速和有效的并行化的各种分析。

  • 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
  • 碰撞模拟与分析
  • 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
  • 不可压缩流体力学
  • 全人安全模型(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。

焊锡熔化SPG GUI

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)和复杂的多物理场,可用于电池滥用建模,电生理学和更多领域。

LS-DYNA WorkBench包跌落测试模拟与GUI.jpg

Ansys LS-DYNA与Ansys Mechanical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施加位移),更有效地运行LS-DYNA模拟。

LS-Dyna 3车祸

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,医生可以确定脑损伤的程度和位置,使他们能够改善脑震荡的治疗。

Ls dyna科技趋势
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。

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)和血液检查诊断的脑震荡通常会产生不确定的结果。

迈克尔·鲍尔(Michael Power)博士在爱尔兰都柏林的博蒙特医院(Beaumont Hospital)领导临床护理,专门治疗头部损伤——其中许多是在接触性运动中发生的。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结合起来,研究脑震荡的机制。他们试图了解模拟软件是否可以帮助定义脑震荡的原因,减少脑震荡的数量并改善脑震荡的治疗。

LS-DYNA功能

大量的能力来模拟极端变形问题

工程师可以处理涉及材料故障的模拟,并查看故障是如何通过部件或系统进行的。具有大量部件或表面相互作用的模型也易于处理,并且可以准确地模拟复杂行为之间的相互作用和载荷传递。使用具有更高CPU核数的计算机可以大大减少求解时间。

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,并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

为不同的运行轻松切换隐式和显式求解器。

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。

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的湍流模型、自由表面流和各向同性/各向异性多孔介质流。耦合结构,电磁求解器和热求解器。

电磁方程采用涡流近似的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,电池滥用模拟。

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

有几种使用LS-Dyna的粒子方法。AIRBAG_PARTICLE用于描述气囊气体粒子,它将气体建模为一组随机运动的刚性粒子。PARTICLE_BLAST用于模拟高爆气体和空气模拟粒子气体的高爆颗粒。离散元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。

在LS-DYNA中,通过识别(通过部件、部件集、段集和/或节点集)哪些位置要检查从节点通过主段的潜在穿透,从而定义一个接触。每次都会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,会施加与穿透深度成比例的力来抵抗,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。

为了更好地捕捉湍流涡和边界层分离再附等网格敏感现象,本文提供了一些工具对体积网格进行局部细化。在几何设置期间,用户可以定义网格器将使用的表面,以指定卷内部的局部网格大小。如果没有使用内部网格来指定大小,网格器将使用定义卷框的表面大小的线性插值。

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。

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。这些解算器用于各种应用,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;高速撞击混凝土和金属目标。

近距动力学和SPG

光滑粒子伽辽金法(SPG)是一种新的拉格朗日粒子法,用于模拟韧性材料破坏过程中发生的严重塑性变形和材料断裂。近热力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,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部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,在有限元分析中,几何形状近似于可能的高阶多项式。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)通过在CAD中使用的样条基函数的高阶元间连续性获得更高阶的精度。LS-DYNA是第一个通过实现支持非均匀有理b样条(NURBS)的广义元素和关键字来支持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、各向异性本构律或频域分析,都可以在LS-DYNA中轻松获得,并不断添加新功能。

LS-OPT

Ansys LS-OPT是一个独立的设计优化和概率分析软件包,具有与Ansys LS-DYNA的接口。实现最优设计是困难的,因为设计目标经常是冲突的。LS-OPT使用了一种系统的方法,涉及到设计优化的逆过程: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变化的影响时,概率分析是必要的,这些变化会引起可能导致不良行为或失败的响应变化。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。

同时,设计优化和概率分析可以帮助您快速轻松地达到最佳产品设计,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是为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处理涉及动态载荷和接触条件的大型非线性问题的拓扑优化。

假人

拟人测试设备(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。然后,这些测量结果可以被解释为预测人类在撞击过程中所受伤害的程度。理想情况下,ATDs应该表现得像真人一样,同时足够耐用,能够在多次冲击中产生一致的结果。有各种各样的atd可以代表不同的人体大小和形状。

障碍

LSTC提供了几种偏移可变形屏障(ODB)和可移动可变形屏障(MDB)模型。LSTC ODB和MDB模型的开发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,目前不向公众开放。

轮胎

LST与FCA联合开发轮胎型号。这些模型可以通过LST,模型下载部分.这些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截面的二维CAD数据。轮胎的所有主要部件都使用8结点六面体元件。弹性体使用* mat_simplfied_rubber建模,层使用*MAT_ORTHOTROPIC_ELASTIC建模。

LS-DYNA资源

有特色的网络研讨会

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在Ansys LS-DYNA电池碰撞模拟

加入本次网络研讨会,了解电池在正常工作条件和滥用条件下的行为,利用Ansys LS-DYNA优化电池设计。

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Ansys LS-Dyna概述

2019年11月,Ansys收购了LSTC,即显式有限元代码LS-DYNA的作者。Ansys LS-DYNA是目前最常用的显式模拟程序,能够模拟材料在短时间的剧烈加载下的响应。

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基于Ansys LS-DYNA的列车振动预测

本次网络研讨会介绍了Ansys LS-DYNA在基于轮轨粗糙度建模的列车振动预测中的应用。

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利用Ansys LS-DYNA和Ansys optiSLang优化多学科设计

了解如何串联使用Ansys LS-DYNA和Ansys optiSLang,通过连接强大的求解器,并提供机会在它们之间映射和共享数据,以实现高级优化和灵敏度调查,从而满足不断增长的自动化需求。

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基于Ansys LS-DYNA的冲击跌落仿真

了解LS-DYNA的独特功能和特性,以有效地模拟冲击和跌落测试。

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在电动或混合动力汽车碰撞模拟中包括电池

在本次网络研讨会中,BatMac模型将与测试设置和模型开发一起展示。此外,还讨论了电池安全建模的能力、局限性和未来的改进。



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