1、ANSYSNo BoundariesNSYS/力九S-DY个A算法基出和使用方法5.6版2000年2月美国ANSYS股份有限公司北京、上海、成都广州办事处北京理工软件技术开发有限公司美国ANSYS公司北京办事处地址：北京市朝阳区光华路7号汉威大厦11层B2电话010-65611940-1946传真：010-65611947邮编100004美国ANSYS股份有限公司上海代表处地址：上海市东安路8号青松城大酒店721/723/725.室电话：021-644355095510传真：021-64431672邮编：200032美国ANSYS股份有限公司成都代表处地址：成都市大科甲巷8号利都广场A座730
2、-733室电话：028-6671505506,6655507传真：028-6669252邮编：610016美国ANSYS股份有限公司广州办事处地址：广州市天河北路183号大都会广场3402室电话：020-87553441,87553447传真：020-87550595邮编：510075ANSYS China电子信箱：ANSYS China中文网站：北京理工软件技术开发有限公司地址：北京市海淀区白石桥路乙？号电话：010-68912741,68913182,68413815传真010-68428964邮编：100081理工软件中文网站：目录第一部分ANSYS/LS-DYNA程序功能和算法基础.1
3、一、LS-DYNA(950版)程序功能.1二、控制方程和有限元离散化.26三、单元计算的单点高斯积分和沙漏控制.31四、应力波与人工体积粘性.36五、时间积分和时步长控制.37六、材料模型和应力修正.39七、单元类型及其算法特点50八、接触-碰撞界面算法62九、刚性墙68第二部分ANSYS/LS-DYNA程序的使用方法70一、概述70二、单元72三、材料76四、建模、PART和刚性体97五、接触界面105六、加载、约束、初始条件和点焊117七、求解和求解过程控制123八、后处理134九、重起动138十、生成和修改LS-DYNA程序的输入文件140十一、直接运行LS-DYNA程序142十二、显式
4、-隐式连续求解168十三、隐式-显式连续求解175第三部分上机练习181ANSYS/LS-DYNA算法基础和使用方法第一部分ANSYS/LS-DYNA程序功能和算法基础LS-DYNA是一个以显式为主,隐式为辅的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、爆炸和金属成型等非线性问题。DYNA程序系列初 1976在美国 Lawrence Livermore National Laboratory由J.O.Hallquist主持开发完成的，主要目的是为武器设计提供分析工具，后经1979、1981、1982、1986、1987、1988年版的功能扩充和改进，成为国际著名的
5、非线性动力分析软件。1988年J.O.Hallquist创建LSTC（Livermore Software Technology Corporation）公司，推出LS-DYNA程序系列，主要包括显式LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、隐式LS-NIKE2D、LS-NIKE3D、热分析LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D、前后处理LS-MAZE、LS-ORION、LS-INGRID、LS-TAURUS等商用程序，进一步规范和完善DYNA的研究成果，陆续推出930版(1993年)、936版(1994年)、940版(1997年)，增加了汽车安全性分析（汽车碰撞、气囊、安全带、假人)、薄板
6、冲压成型过程模拟，以及流体与固体耦合(ALE和欧拉算法)等新功能，使得LS-DYNA程序系统在国防和民用领域的应用范围扩大，并建立了完备的质量保证体系。1997年LSTC公司将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包,称为LS-DYNA(940版),并由ANSYS公司将它与i ANSYS前后处理连接，称为ANSYS/LS-DYNA(5.5版)，大大加强了.LS-DYNA的前后处理能力和通用性，成为国际著名大型结构分析程序ANSYS在非线性领域中的重大扩充。LS-DYNA的最新版本是1999年8月推出的950版，它在940版基础上再增
7、加LS-NIKE2D和LS-NIKE3D式解程序模块，并增加了一些新的材料模型和新的计算功能，如边界元法和SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法，详见以下介绍。LS-DYNA程序950版功能齐的几何非线性（大位移、大转动和大应变）、材料非线性(100多种材料模型)和接触非线性(30多种)程序。它以Lagrange算法为主，兼有ALE和Euler算法；以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有热分析、流体-结构耦合功能；以非线性动力分析为主，兼有静力分析功能（如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算)的通用结构分析非线性有限元程序。ANS
8、YS/LS-DYNA5.6版是采用ANSYS5.6版前处理生成LS-DYNA显式积分部分的输入数据文件，LS-DYNA950版求解器求解，生成图形文件和时间历程文件，再用ANSYS5.6版后处理显示和分析计算结果。需要隐式积分法求解时可采用ANSYS5.6版隐式求解器。它与LS-DYNA950版显式求解器之间配有数据接口。一、ANSYS/LS-DYNA(950版)程序功能A.显式积分ANSYS/LS-DYNA算法基础和使用方法1.单元类型LS-DYNA程序的单元类型众多，有二维、三维单元，湾壳、厚壳、体、梁单元，ALE、Eulirian、Lagrangian单元等。各类单元又有多种理论算法可供
9、选择，具有大位移、大应变和大转动性能，单元积分采用沙漏粘性阻尼以克服零能模式，单元计算速度快，节省存储量，可以满足各种实体结构、薄壁结构和流体-固体耦合结构的有限元网格剖分的需要。一、薄亮算法选择四边形壳元1、Hughes-Liu2、Belytschko-Tsay(缺省)6、S/R Hughes-Liu7、SR旋转Hughes-Liu8、Belytschko-Leviathan壳10,Belytschko-Wong-Chiang11、SR快速（旋转）Hughes-.Liu12、平面应力（二维）XY平面13、平面应变（二维）XY平面14、轴对称实体（面积加权，Y轴对称）15、轴对称实体（体积加权，Y轴对称）16、全积分壳单元（非常快）三角形壳元3、BCZ三角形壳元4、C。三角形壳元膜单元5、Belytschko-Tsay膜元9.Fully Intergrated Belytschko-Tsay二、实体元算法选择1、常应力固体元（缺省）2、S/R固体元3、全积分带节点旋转8节点固体元4、SR带节点旋转四面体元5、单点ALE法6、单点Eulerian法7、单点Eulerian,ambient8、声学单元9、单点带旋转（用于Modified_Honeycomb材料）2
