一、 如何得知 LS-DYNA 為一套完整的軟件？ 

解答：

LS-DYNA 一直以來都是獨立軟件， 原因很簡單：

(1) 美國原廠 Livermore Software Technology Corp.(簡稱 LSTC)授權「勢流科技」 為臺灣地區

LS-DYNA 軟件的獨家代理商。

(2) LS-DYNA 擁有 LSTC 官方的前、 后處理程序： FEMB 及 LS-Pre/Post， 無需另外增購。

LS-DYNA 強調「One Model、 One Code、 Multi-results」， 單一核心程序即可進行 Implicit、

Explicit 及混合 Implicit/Explicit 的求解方式， 可以為您解決靜力、 準靜力、 掉落、 沖擊、 模

態分析、 振動、 預應力/預應變、 流固耦合、 流場、 熱應力....等等的力學分析， 使用者不必

再額外添購模塊程序， 徒增預算的浪費與軟件學習的負擔。

二、 LS-DYNA 與市面上其它的前處理軟件兼容性如何？ 

解答：

由于 LS-DYNA 是全球使用率最高的結構分析軟件， 因此其它的前處理軟件與 LS-DYNA 是

完全兼容的。 在此要強調的是： LS-DYNA 的官方前處理程序為 FEMB， 因為 FEMB 是專門

為 LS-DYNA 量身訂作的前處理程序， 有許多設定條件及架構邏輯是其它前處理軟件所難望

其項背的， 為了避免在學習 LS-DYNA 的過程及操作上產生困擾， 強烈建議使用者采用原廠

出品的 FEMB 來做為 LS-DYNA 的前處理工具， 使用者必定更能體會 LS-DYNA 直覺式的設

定與強大的分析能力。 .

三、 LS-DYNA 似乎很重視「Contact Algorithm」， 這是為什幺？ 

解答：

是的， LS-DYNA 很早以前就已經發展「接觸算法」， 這是因為基礎力學所分析的對像均只

考慮「力的受體」， 故輸入條件皆為外力量值。 然而在真實情況下， 物體受力通常是因為與

其它的物體發生「接觸」（Contact） 才受力， 此時外力量值是無法預期的， 應該輸入的條件

往往都是幾何上的接觸條件。 因為有完備的接觸力學演算方式， LS-DYNA 才得以忠實的仿

真現實環境的復雜結構行為。

四、 如果要利用 LS-DYNA 進行 MPP(平行運算)的計算， 硬件配備及操作系統有無特殊需

求？ 

解答：

不論是 PC cluster、 工作站及一般的 PC 環境， 都適合執行 LS-DYNA 的 MPP 平行運算功能，

一般我們還是會建議要用來執行平行運算的計算機群組， 彼此的等級宜盡量一致； 操作系統

方面并無特別需求， 以一般的 windows 2000、 LINUX 或是 UNIX 皆可執行。

國外已有很多廠商利用非辦公時間， 將辦公室內的計算機串連在一起， 配合 LS-DYNA 來分

析問題， 宛如一部超級計算機， 不僅可以有效提升研發的競爭力， 同時亦可彈性地運用計算

機資源， 一舉數得。

五、 FEMB 能夠自動產生有限元素網格嗎？ 

解答：

FEMB 當然可以自動產生有限元素網格， 使用者再也不必費心在每個幾何邊界上指定結點數

量， 僅需要輸入元素尺寸的參考值， FEMB 便會依此產生網格。 當然， 如果能夠先在 CAD

進行合理的簡化， auto-mesh 得到的元素品質會更好。

在國外 CAE 領域有兩句名言： 「Well Done is Quickly Done」、「Quality Mesh leads to Quality

Analysis」， 因此勢流科技建議使用者應該多花點心思在前處理上， 這對后續的分析工作有著

莫大的幫助。

六、 實際的產品 CAD 圖文件， 有許多復雜的幾何造型， 這些 feature 是否都該納入分析考

量？ 

解答：

這樣的問題事實上是屬于「Engineer Judgement」 的層次， 而非軟件層次的問題。

使用者當然可以將完全按照 CAD 幾何來建立有限元素的模型， 然而任何一位有經驗的工程

師一定會先將不必要的幾何造型予以忽略， 以提升分析效益， 并將分析課題明確化。

以右圖的 Block 為例， 有些工程師會以 Solid element 來建構完整的模型， 有些則采用 Shell

element， 甚至有些人會采用 1D element...， 這些方式都無傷大雅， 重點是工程師如何從分析

結果獲得充份的信息。

勢流科技除了提供軟件分析技術之外， 同時更致力于協助業界將 CAE 導入于生產流程的正

確位階， 培養正確的 CAE 分析觀念， 以提升產品研發品質， 縮短生產流程。

七、 LS-DYNA 是否只能進行殼元素的分析？ 

解答：

LS-DYNA 不只能分析實體元素(Tetra、 Hexa)、 薄/厚殼元素(Quad.、 Tri)， 同時還有梁元素、

質點、 Spring/Damper、 spotweld 等元素型態， 另外還有 SPH element。

之所以建議臺灣電子產業盡量以殼元素來仿真殼件產品， 是由于電子產品的組件當中， 板殼

類占了 90%以上， 基于結構行為、 準確性及分析效能的考量。 除非使用者有特殊的分析需

求， 否則并不建議采用實體元素來仿真板殼類型的產品組件。

我們藉由右邊的簡單案例， 以了解不同元素型態在仿真殼件產品的結果表現：

(1) 實體元素在板殼厚度方向上至少需要分割三層以上， 其位移變形量才能收斂至一定值；

而殼元素及厚殼元素僅需一層， 在位移量上即可達到理想精度。

(2) 若是發生降伏產生大變形， 在厚度方向上即使分割 8 層以上的實體元素， 其掌握材料塑

性應變的收斂速度仍然相當緩慢， 而付出的時間代價為 shell element 的 25 倍以上。

厚殼元素的運算速度及精度與三層實體元素相當， 然而就塑性應變的精度而言， 厚殼元素的

表現比實體元素要好太多。

八、 在 LS-DYNA 里該如何強制剛體運動？ 

解答：

CAE 分析常需要藉由剛體運動， 以簡化復雜物理行為。 應用技巧有二： 給定初始速度或是

強制運動軌跡(prescribed motion)。

在 LS-DYNA 中， 預設的剛體旋轉軸位置為剛體的質心， 若要強制剛體繞特定軸旋轉， 只要

利用 FEMB 在 PART 選單里設定 INERTIA 相關的數值即可。

其中的 XC、 YC、 ZC 為旋轉中心所在位置， 即旋轉軸通過的地方(內定值為剛體質心)。 TM

為 Translational Mass， 一般狀況輸入質量即可。

IXX~IZZ 為此剛體質心位置相對于旋轉中心的慣性矩， 一般 CAD 軟件應已具備此項計算功

能， 因此使用者無須再額外進行人工運算。

以 Pro/E 的操作為例：

1. 確認圖文件的單位(公制、 英制)。

2. 于旋轉中心建立坐標系。

3. 選擇「Analysis」 ?「Model Analysis」 ?「Model Mass Properties」。

4. 選擇步驟 2.產生之坐標系。

Pro/E 計算結果會有二組 Inertia Tensor， 其中「Inertia at Center of Gravity with respect to XXX

coordinate Frame」 才是我們要的， 再將相對應的數值填入 IXX~IZZ 即可。

九、 在 LS-POST 如何顯示應變分布圖？

解答：

LS-DYNA 內定的輸出控制并不包含應變值。如果您希望能有應變值的輸出的話， 請在 FEMB

里依照下列步驟完成設定即可。

步驟 1： 點選「DynaMisc」， 進入「DATABASE」 選項。

步驟 2： 請在「Extent」 選項中新增一個「Binary」 的輸出控制。

步驟 3： 設定 STRFLG=1 即可。

步驟 4： 分析完成后， 使用者可直接在 LS-Pre/Post 中， 點選 「Fcomp」 ?「Strain」 觀察計

算后的應變分布圖。 LS-Pre/Post 還有其它關于應變的顯示按鍵， 如：「Infin」、「Green」

及「Almans」 等， 基本上這些應變量是根據 d3plot 檔案中所記錄的位置資料， 經過

微分計算而得到。 如果點位取得夠密的話， 理論上會與板殼中性平面的應變值相當

接近。

十、 強制結構體繞著特定軸旋轉的時候， 為何會出現奇怪的變形？ 

解答：

在定義物體旋轉自由度的時候， 常會以*Initial_velocity_generation 來設定角速度， 然而這樣

的方式會將離心的效果納入考量， 特別是當角速度值很大的時候， ， 旋轉物體會由旋轉中心

沿半徑方向膨脹變形。

因此， 如果不希望有離心膨脹的效果的話， 可以利用*Load_body_rz(or rx、 ry)， 并配合

*Define_curve 給定角速度對應時間的關系曲線。

幾個要注意的地方如下：

步驟 1： 起始速度的設定選項， 請設定 Phase=1， 以進行 dynamic relaxation。

步驟 2： 定義角速度的曲線中， 必須開啟 stress initialization 的功能(SIDR=1)。

步驟 3： 在 control card 的部份須開啟 accuracy 及 dynamic relaxation 的功能。

步驟 4： 參考范例請至下載區 download。

十一、 LS-DYNA 該如何進行振動模態的分析設定？ 

解答：

模態分析即為特征值分析， 須采取 Implicit 的方式求解， 您只需要在前處理程序 FEMB 里依

照下列方驟進行設定即可。

步驟 1： 點選「DynaMisc」， 進入「Control」 選項。

步驟 2： 將一般 Implicit 功能選項開啟， 其中一項即為「IMP.EIGENVALUE」。

步驟 3： 最基本的設定， 您只需要設定模態個數(NEIG)的值即可。

步驟 4： LS-DYNA 針對特征值， 還有許多非常實用的輸出控制， 詳細用法請參考 LS-DYNA

Keyword User’s Manual Vol. I， 或是直接與勢流科技的工程師聯絡。

十二、 究竟采用 Implicit 及 Explicit 的分析方式會有多大的差異性？ 

解答：

右圖為材料試片拉伸試驗的仿真， 分別采用 Implicit 及 Explicit 的分析方式。

依照靜力的觀念， 其破壞點必發生于試片中點； 然而若是以瞬間拉扯試片的話， 因為應力傳

遞速度與路徑的關系， 其破壞點未必會發生在中點， 一般的靜力軟件必定不能滿足真實的結

構行為。

事實上， ASTM 對于材料性質試驗， 都有相關的規范以定義外力加載的速率， 也就是因為這

個原因。

坊間的結構動力學及數值分析相關參考書， 對于 Explicit / Implicit 將有更詳細的說明。

IMPLICIT EXPLICIT

十三、 要如何設定才能讓 LS-DYNA 自動進行 Implicit / Explicit 的切換？ 

解答：

在 LS-DYNA 960 的 版 本 即 有 Implicit / Explicit 切 換 的 功 能 ， 使 用 者 可 在

FEMB?DynaMisc?IMP.General 的第一個字段輸入 「-100」， 表示 Implicit / Explicit 的切換

時間是依據#100 的 load curve 來定義的。

而在 LS-DYNA 970 最新版本更提供了自動切換的功能， 做法如下：

步驟 1： 進入 FEMB?DynaMisc?CONTROL

步驟 2： 進入 IMP.AUTO 選項， 給定 DTEXP 的值， 此值即為 explicit 分析所需的計算步長。

步驟 3： 進入 IMP.General 選項， 設定 IMFLAG=4 or 5 即可。

十四、 您好， 我們評估了很多結構軟件， 發現 LS-DYNA 是唯一能夠將 Implicit 與 Explicit

code 整合在一起的軟件， 這對實際的分析工作有何幫助？ 

解答：

LS-DYNA 將 Implicit 及 Explicit 兩種不同的求解方式整合在一起， 對于初學者而言可以降低

學習的困擾、 縮短軟件學習的時程、 省去面臨不同軟件的適應問題； 對進階的使用者而言，

可以從事更詳實的力學分析。 最實際的效益在于：

(1) 預變形及預應力的仿真： 真實的結構行為通常都是以連續作動的方式在進行， 因為

第一階段的力學行為而衍生出后續階段的變形。 傳統的作法， 使用者必須憑借個人經驗

或是以簡化的方式在結構體上施予一假設的預應力(預變形)量， 然而所施加的量值卻未

必能符合真實的數值。 LS-DYNA 整合 Implicit 及 Explicit 解法， 可以忠實的仿真各種結

構反應。 以卡勾卡合的動作機制而言， 在第一階段可利用 Implicit 解法指定卡勾運動方

向， 接著可馬上切換至 Explicit 解法， 仿真卡合瞬間的反應。

(2) 相信以往從事 Implicit 分析的工程師都有調整收斂參數的不愉快經驗， 而 LS-DYNA

970 可以視運算過程收斂性的難易程度， 自動將 solver 由 Implicit 切換到 Explicit， 以克

服收斂性的問題， 這個功能絕對是非常吸引人的！！

十五、 請問以 Explicit 方式進行分析， 影響運算時間的因素有哪些？ 

解答：

采用 Explicit 方式最直接影響運算時間的因素是「計算步長」 (time step)的大小， LS-DYNA

決定計算步長的方式為：

另外還有許多因素會影響運算的時間：

(1) 分析歷時(Termination Time)， 分析歷時較短者， 可縮減運算時間。

(2) 接觸算法： LS-DYNA 采用最有效率的接觸演算理論。

(3) 機器等級： 計算機等級高者， 運算時間較短。

(4) 元素理論： 采用較多高斯積分點的元素， 其運算時間會增加。

(5) 材料模式之復簡： 材料性質直接影響計算步長。

(6) 模型的復簡： 適當的簡化 CAD model 可大幅提升運算品質。

所以當您在評估軟件時， 若有任何關于 LS-DYNA 計算速度的疑問， 都歡迎與勢流科技聯絡，

我們將提供最正確的 CAE 信息與您分享。

十六、 勢流科技您好， 請問彈簧/阻尼系統該采用什幺元素來仿真比較恰當？ 

解答：

若您是古早版本(LS-DYNA 940)的使用者， 可以直接選用 discrete element 來仿真彈簧或是阻

尼元素。

不過 LSTC 原廠建議采用最新版本 LS-DYNA 970 所提供的 Beam Element(#6)來仿真 Spring /

Damper， 配合*MAT(#66、 #67)可一次定義多軸的勁度與阻尼值， 并且不用額外定義 Lump

Mass。

例如右圖即是采用單一 Beam Element(#6)來仿真單自由度(SDOF)系統在 No Damped、 Under

Damped、 Criticle Damped 及 Over Damped 狀況下的振動行為。

十七、 請問安裝 LS-DYNA(MPP)版本時， 操作系統需有哪些額外的設定？ 

解答：

若你所采用的操作系統是 Window2000， 可以請貴單位的網管人員協助下列設定：

(1) 確定參與平行運算的各機器皆處于同一網域內。

(2) 各機器須提供公用帳號及密碼給予 MPP 的使用者登入。

(3) 于每一臺機器上安裝最新版本的 MPICH 程序(Mpich-1.2.5)， 利用所附的 mpiregister 程

序設定 MPP 的使用者帳號及密碼。

若您所用的系統是 UNIX / Linux， 亦請貴單位的網管人員協助以下的設定：

(1) 確定所有參與 MPP 計算的機器皆位于同一網域內。

(2) 建立 NFS server 讓 cluster 內的所有機器將 LS-DYNA 的所在目錄掛載進來。

(3) 進行相關安全設定(/etc/hosts、 /etc/hosts.equiv、 .rhosts....etc)， 讓 MPP 的使用帳號可以利

用 rsh 或是 ssh 的方式在 Cluster 的機器間互相登入而無須輸入密碼。

(4) 安裝 MPICH 或是 LAM 最新版本(LAM-6.5.6)

十八、 在 Linux 系統下如何指定 MPP 的 computing node？ 

解答：

若你是采用 MPICH 的話， 請修改/usr/local/mpich/share/machines.LINUX 的檔案即可， 參考

格式如下：

node1 :2

node2 :2

若你是采用 LAM 的話， 請先編輯 hostfile， 參考格式如下：

node1 cpu=2

node2 cpu=2

執行運算前請別忘了要先激活 LAM， 請執行 lamboot –v hostfile； 若是激活成功， 屏幕上會

顯示參與 MPP 計算的 Node number。

十九、 請問在執行 MPP 運算時， 有沒有類似 PC 版本 Ctrl+C 的功能以進行不同的 switch？

解答：

當然是有的。 你可以利用另一個 terminal 窗口在工作目錄產生名為「d3kil」 的檔案， 將正確

的 switch(如 sw2)填寫在第一行， LS-DYNA 程序會周期性的讀取 d3kil 檔案， 并進行相關的

switch report。

若是 Linux / UNIX 系統的話， 還可以有另一種方式： 請另外開啟新的 terminal， 執行 source

bg_switch， 此時正在運算的程序會先暫停， 并且等待你的 switch 訊號。

二十、 如果我想要了解特定截面的力量分布情形， 該設定哪些項目呢？ 

解答：

您所想獲得的信息應該是屬于 Section force 的輸出結果。 其做法如下：

(1) 進入 Set 選單， 將特定截面上的所有結點設成同一個群組(Node Set)。

(2) 將這些結點所在的元素(在截面的同一側)也設成同一個群組(Element Set)。

(3) 進入 DynaMisc 選單?點選 Database?Cross section?建立 Cross section set， 將步驟(1)(2)

所設定的結點及元素群組點選進來即可。

(4) 最后再到 ACSII 選單定義 secforc 的記錄輸出時距即可

至于資料的讀取方式與一般利用 LS-Pre/Post 讀取 ACSII data 的作法一樣。

一般常見的應用在于獲得支承的扭轉性質(如 LCD、 鉸接托架等結構)。

二十一、 請問 LS-DYNA 在進行 Implicit 分析時， 有沒有什幺該注意的地方？ 

解答：

您這個問題好象有點「蠻廣泛」 ...

在這邊先跟您說明一下大原則： Implicit method 分析主要就是在求解矩陣式， 給定的力學條

件不外乎是「Force Prescribed」 與「Displacement Prescribed」， 一般最常犯的毛病就是邊界

條件給定不足， 造成 model 發生「剛體運動」 的情形， 您可以將這種情形想象成物體浮在空

中一樣， 宜盡量避免這種情形產生。

在此提供您一個判斷的方式： 您可以先利用 LS-DYNA eigenvalue analysis 的功能先進行模態

分析， 藉后處理程序檢查有無剛體模態， 以判斷 Implicit model 的束制條件是否充足。

二十二、 請教一下， LS-DYNA 有沒有什幺功能可以讓上/下表面的網格移到中性平面來？

解答：

有的， 請依照下列步驟進行：

(1) 利用 Check 的功能， 將元素法向量調整一致。

(2) 進入 Element 選單， 點選 transform。

(3) 接著會出現向右圖一樣的窗口， 請選擇 NORMAL OFFSET。

(4) 輸入半個殼厚即可。

Normal offset 與直接平移的不同是在于 Normal offset 會依照殼厚修正曲率， 能夠讓網格正確

的移至中性平面的位置。

所以你大可放心在 CAD 的外表面產生 iges surface， 再利用 Normal offset 的功能讓網格產生

在中性平面上， 以加快建構網格的時間。

二十三、 請問我該如何在后處理程序 LS-Pre/Post 里頭看到殼元素的厚度？ 

解答：

你好， 請依照下列步驟進行：

(1) 進入 Appear 選單。

(2) 勾選 Thickness 的方框。

(3) 選擇 Allvis (All visible)或是直接于畫面上點取你要顯示殼厚的 Part 亦可。