LS-dyna前世今生大揭秘

01輝煌歷程

    LS-DYNA程序是功能齊全的幾何非線性(大位移、大轉動和大應變)、材料非線性(140多種材料動態模型)和接觸非線性(50多種)程序。它以Lagrange算法為主,兼有ALE和Euler算法;以顯式求解為主,兼有隱式求解功能;以結構分析為主,兼有熱分析、流體-結構耦合功能;以非線性動力分析為主,兼有靜力分析功能(如動力分析前的預應力計算和薄板沖壓成型后的回彈計算);軍用和民用相結合的通用結構分析非線性有限元程序。是顯式動力學程序的鼻祖和先驅,在該領域仍然無出其右者。這段話來自百科百度,既然作為顯示動力學的鼻祖,可見其地位之重。

02當今現狀

    ANSYS宣布與利弗莫爾軟件技術公司(LSTC)已達成最終收購協議,該公司是顯性動力學和其他先進有限元分析技術的主要提供商,其著名的仿真軟件包有LS-DYNA、LS-OPT等。此次收購將能夠幫助ANSYS解決一系列新的工程挑戰,例如如何開發更安全的汽車、飛機和火車,同時減少甚至消除昂貴的物理測試需求等。去年這個新聞在仿真圈是炸開了鍋,談到被ANSYS這個大家庭收購后,是被雪藏還是繼續發展,目前不得而知,但是從前幾年LS-DYNA和ANSYS合作來說,ANSYS其workbench平臺是大大降低了LS-DYNA的前處理難度,使得更多的用處接觸到。

03主流操作

     LS-DYNA其實學習的門檻還是很高的,很多小伙伴在剛入門的時候甚至傻傻分不清LS-DYNA、LS-PREPOST、ANSYS/LS-DYNA、Workbench/LS-DYNA以及LS-DYNA Restart,這些到底是干嘛的,有啥區別,到底應該學習哪一個?今天就帶大家火速了解。

  LS-PREPOST:其實是官方開發的LS-DYNA前后處理軟件,是目前市面上關鍵字最全的前處里軟件,具備簡單的網格處理、編輯功能,其后處理功能也十分強大,配合官方教程,能讓初學者快速入門。

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  按照以上三步,我們打開一個后處理文件:

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  右邊工具欄從上到下,功能依次是:云圖顯示、時間歷程曲線、測量工具,下面我們打開壓力云圖,具體操作如下:

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  完成以上幾步,我們便可以看到壓力云圖的動畫效果,當然,我們還可以用測量工具進行元素大小、面積、質量等測量,非常方便。

  ANSYS/LS-DYNA:嚴格意義上來說只是前幾年,ANSYS將LS-DYNA求解器集成到內部,利用ANSYS經典界面為其提供強大的前后處理功能,但是多數用戶只是用ANSYS經典的作為前處理工具。ANSYS其強大的APDL命令流深受仿真大佬的喜愛,熟練掌握之后工作效率極高,但對于新手小白,門檻同樣也是很高的,相別于大家熟悉的GUI交互式操作,APDL命令流的晦澀難懂,勸退了一大波新人。本人攻克過多次,至今也沒咬下這塊硬骨頭,只能放棄。對于這塊,我也不敢班門弄斧,只做簡單介紹。

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  依次按照上圖所示步驟,便可進入ANSYS經典界面,我有幾份ANSYS經典前處STEP BY STEP算例,需要可以留言評論,幫助大家入門。

  Workbench/LS-DYNA:其實這個平臺應該是后來大家認識LS-DYNA的主要方式,畢竟ANSYS-Workbench大大降低了仿真的門檻,平臺集成很多仿真軟件,總有一款能滿足用戶的需求,從傳統的APDL進入了GUI時代,做到了鼠標點點、連線拖拽,RUN一下,五顏六色的云圖動畫就出現了。但是事物總是具有兩面性,雖然極大方便用戶的同時,也讓用戶失去對仿真的認識,不知道單元類型的區別,甚至不知道離散化的概念,只是按照教程,跑了幾個案列,就覺得自己入門了,其實距離真的入門還有很長的路要走。當然,CAE發展的方向肯定是越來越簡便化,讓我們拭目以待把,下面介紹啟動方法。

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04學習建議

  LS-DYNA雖然強大,但是本身僅是一個求解器,需要用戶根據需求自行選擇前處理工具,這就使得如果用戶想在工程領域熟練使用,必須掌握多個軟件,從三維建模到網格剖分,再到關鍵字編輯,最后提交求解器,可能依次提交會報錯,需要用戶根據反饋信息進行修改。相對于Autodyn、Abaqus這種一個軟件就能完成所有求解,學習成本無疑增加不少。但其豐富的求解器,多種材料模型是其他軟件無法媲美的,如果想深入學習LS-DYNA,必須掌握一門網格前處理軟件,這里建議大家學習Hypermesh,其強大的網格生成和關鍵字定義功能,深受大家喜愛,雖然Hypermesh關鍵字定義并不是很全,但是應付日常還是夠用的。

  最后,祝各位CAE小伙伴都能學習進步,有對本文提到軟件有困擾的地方,可以和我交流,后期根據大家反饋,會不定時更新小算列,希望大家關注。

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