LS-DYNA Export的案例
LS-DYNA Export顯示動力學使用
摘要：LS-DYNA Export用于生成LS-DYNA的求解K文件，它的操作和workbench靜力學有相似之處，但也有所不同。
00 LS-DYNA Export
01 建模和劃分網(wǎng)格和靜力學一樣，不贅述
02 綁定接觸設(shè)置
設(shè)置maximum offset（大于接觸面之間的間隙）：
03 撞擊設(shè)置
撞擊物體（小球撞擊面板）之間要如下設(shè)置：
04 給小球施加速度
05 分析設(shè)置
計算次數(shù)和計算時間，滿足一條，計算就結(jié)束了；程序會自動確定時間步，如果時間步設(shè)置比自動生成的大，程序會忽略你設(shè)置的；質(zhì)量縮放可以開，也可以關(guān)。質(zhì)量縮放的目的是為了加速計算，但scaling不能超過5%，否則影響精度；其它選項，全部可以默認；
06 生成K文件
然后點擊solve，會生成K文件：
07 求解
之后要用LS-DYNA求解器讀取K文件，點擊run：
08 后處理
計算完成后，用ls-prepost讀取d3plot 文件：
展開 workbench中LS-DYNA Export的使用
在該版本中，單位購買了LS-DYNA求解器和LS-DYNA Export。LS-DYNA Export是workbench的一個組件，用于產(chǎn)生LS-DYNA求解器的K文件。本著物盡其用的原則，筆者將它們聯(lián)合使用起來。
00 Analysis Setting的設(shè)置
全部選項如下：
01 對應(yīng)關(guān)系
找出設(shè)置和K文件之間的關(guān)系：
以上設(shè)置幾乎都找到了相對應(yīng)的K文件關(guān)鍵字，除了：
02 K文件詳解
03 接觸設(shè)置
綁定：
摩擦
無摩擦
粗糙：
不分離：
展開 Workbench Explicit Dynamics(LS-DYNA Export)跌落流固耦合 ￥20
用workbench作為前處理，dyna求解。采用流固耦合算法。
在ansys經(jīng)典中進行板材墜入水中的仿真在《基于ansys/lsdyna8.1進行顯示動力學分析》一書中已有詳細敘述，在workbench進行相應(yīng)的仿真和劃分網(wǎng)格更為簡單。下面就此分析。
工況如圖所示：
打開workbench，調(diào)用下面模塊。
直接在geometry中建立幾何模型如圖所示，材料模型可以在后面通過修改K文件實現(xiàn)。
劃分網(wǎng)格，選擇32邊，網(wǎng)格大小為1.
通過定義面選擇器可以輕松的選擇無反射邊界和定義z面為速度為0，也可以定義好板子的下面為接觸面。
這個好像比經(jīng)典中選擇方便很多。
通過solve進行輸出k文件。當message顯示為這樣，表示k文件輸出。
在你workbench文件名保存目錄下plant_fill_in_water_files\dp0\SYS\MECH，有一個叫LSDYNAexport的文件。
使用UE打開。
定義流固耦合的參數(shù)：
定義材料參數(shù)：
邊界條件在workbench中可以很方便的給出，此處并不做修改。
運行，結(jié)果如下圖所示，如果還是不會，有源文件及K文件?；蛘呦蛭易稍?。
展開 ANSYS顯示動力學分析實例
3.ANSYS LS-DYNA
總體上說，用該模塊仿真操作過程分為三步：
（1）在 Explicit Dynamic(LS-DYNA Export)中前處理為LS-DYNA生成準備輸入的文件*.k。
（2）使用ANSYS APDL PRODUCT LANCHER來調(diào)用LS-DYNA求解器并輸入*.k文件路徑求解。（注意*.k文件路徑不能有中文字符）
（3）使用LS-PREPOST進行后處理。（LS-PREPOST后處理程序一般在aANSYS Inc/v16.0/ansys/bin/win64下）
由于筆者的安裝路徑下沒有該后處理程序這里就不演示該方法的分析過程了，請大家自行查閱參考資料。
展開 
Workbench聯(lián)合lsdyna—汽車吸能盒仿真實例
導(dǎo)入ansys workbench中進行前處理，依然選用explicitdynamics(ls dyna export)組件
吸能盒是薄壁零件，因此采用殼單元進行分析。
在DesignModeler中對實體進行抽殼，殼厚度0，運用殼單元來構(gòu)建吸能盒模型。這里不采用實體單元進行仿真，否則求解時間極長。
抽殼前
抽殼后
進行網(wǎng)格劃分，定義約束和初始條件，改單位制，定義時間步等。
分析設(shè)置
將K文件導(dǎo)入lspp中（不會的看我上一篇文章ANSYS WORKBENCH 聯(lián)合 LS-DYNA仿真教程（一））進行進一步的前處理。
孔的位置應(yīng)當用螺栓連接，這里采用焊接形式來模擬螺栓。
定義CONSTRAINED_SPOTWELD關(guān)鍵字，將對應(yīng)孔的兩側(cè)進行點焊，這里為了后邊的變形對比，只約束了吸能盒一側(cè)。
點焊后示意圖
定義SET_NODE_LIST關(guān)鍵字，將吸能盒后部節(jié)點定義為節(jié)點組1，并將節(jié)點組1進行全約束。
節(jié)點組1
定義材料MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY，線性塑性材料，密度7800KG/m3,楊氏模量2e11N/ m2，泊松比0.3，屈服應(yīng)力3.4e-4N/M。
在CONTROL_CONTACT中修改接觸面懲罰系數(shù)為1
設(shè)置沙漏CONTROL_HOURGLASS
約束剛性墻自由度，只允許在Y軸上進行運動。
至此K文件前處理完畢，導(dǎo)入LS-DYNA971中進行計算
計算結(jié)果：
有焊點約束一側(cè)變形
無焊點約束一側(cè)變形
表面沿預(yù)設(shè)凹槽進行折疊變形
注：有焊點一側(cè)是風箱狀折疊，無焊點一側(cè)邊緣不能控制折疊形狀與折疊方向，這里動圖看起來比較相似，仔細看其實是有區(qū)別的。
展開 基于SPH,FEM耦合的彈丸入土教程
模型導(dǎo)入workbench中，進行前處理，用explicit dynamics(ls dyna export)顯示動力學模塊，首先對彈丸進行抽殼，將實體彈丸轉(zhuǎn)化為殼單元
圖2 彈丸實體模型抽殼
3. 劃分網(wǎng)格：內(nèi)側(cè)土壤與外側(cè)土壤采用掃略方式劃分，彈丸采用自動劃分網(wǎng)格方式，網(wǎng)格大小可根據(jù)模型自行定義，外側(cè)土壤的網(wǎng)格尺寸要大于內(nèi)側(cè)網(wǎng)格的尺寸，彈丸由于較小，因此將網(wǎng)格劃分的密一些使得彈丸的曲線能顯示出來,彈丸采用剛體形式劃分
圖3 網(wǎng)格劃分
4. 初始條件定義：定義重力加速度，定義彈丸位移，定義分析時間0.05s與時間步300步，將單位制修改為m,kg,s。至此workbench中的前處理完畢
二、LS-PREPOST中的前處理
將內(nèi)側(cè)土壤SPH粒子化，方法見上一篇文章SPH法入門，之后刪除原本的內(nèi)側(cè)土壤part
圖4粒子化后的內(nèi)側(cè)土壤
2. 將模型最下方的所有節(jié)點定義為節(jié)點組1，所有SPH粒子定義為節(jié)點組2，靠近外側(cè)土壤的一層SPH粒子定義為節(jié)點3，將外側(cè)土壤的側(cè)壁定義為面組1
圖5土壤外側(cè)面組1
3. 添加BOUNDARY_NON_REFLECTING，定義面組1為無反射表面
4. 添加BOUNDARY_SPC_SET，約束點組1全部自由度
5. 添加BOUNDARY_SPH_SYMMETRY_PLANE，定義SPH粒子的對稱面為X0Y
6. 添加CONSTRAINED_GLOBAL，定義實體對稱面為XOY
7. 添加CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE，定義土壤粒子與彈丸的接觸，主接觸面為彈丸，從接觸為SPH粒子，即節(jié)點組2
8.
展開 ANSYS WORKBENCH 聯(lián)合 LS-DYNA仿真教程（一）
2.LS-DYNA 簡介
LS-DYNA是目前公認的最優(yōu)秀的顯性動力分析有限元軟件，該軟件適合求解結(jié)構(gòu)的非線性高速碰撞、爆炸等動態(tài)沖擊問題。LS-DYNA程序可以高效地處理幾何非線性、材料非線性、及接觸非線性。該程序使用Lagrange算法進行顯示結(jié)構(gòu)動力分析，程序也兼有ALE和Euler算法、隱式分析功能、熱分析和流體-固體耦合分析功能、靜力分析功能。LS-DYNA程序具有豐富的材料庫、接觸算法，可以滿足大量科學與工程仿真分析的需要。目前LS-DYNA軟件廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。
3.LS-prepost 簡介
LS-PrePost是LS-DYNA定制的前后處理軟件，支持ls-dyna的全部關(guān)鍵字。對命令流的處理有極大的簡化。
4.輔助計算軟件：LS-DYNA Program Manager
LS-dyna的獨立計算軟件，用來計算超大型的仿真，ansys自帶的LS-DYNA SOLVER 在計算大型模型的分析時經(jīng)常會出現(xiàn)莫名其妙的錯誤。用該軟件可避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象。
二、簡單算例入門
本案例模擬兩桿碰撞問題，這是一個典型的LS-DYNA問題，在各種LS-DYNA教程中均有，但是dyna的操作界面很不人性化，采用workbench中的顯示動力學分析模塊ExplicitDynamics(LS-DYNA EXPORT)對模型進行前處理。
1.建模
本人不用ansys自帶的任何建模模塊，所有模型均在Creo中建立，省時省力。幾何模型如下圖，粗桿邊長120mm, 細桿邊長100mm，間距5mm
圖1 幾何模型
2.模型導(dǎo)入workbench中，進行前處理
劃分網(wǎng)格，對于這種拉伸出來的簡單模型，可以采用sweep方式來進行網(wǎng)格劃分，對于碰撞模型來說。兩者的網(wǎng)格大小不能相同，否則在計算時會出錯。
展開 workbench組件介紹
Explicit Dynamics (LS-DYNA Export)：以顯式算法為主的復(fù)雜結(jié)構(gòu)高度非線性瞬態(tài)動力學分析模塊，用于解決各種高速沖擊、碰撞等問題。
FLUENT：高端通用計算流體動力學分析軟件，以物理模型的豐富性見長，具備先進算法，可模擬各種流體流動問題。
Icepak：專門為電子產(chǎn)品工程師定制開發(fā)的專業(yè)的電子熱分析軟件，可以解決元器件級、板級、系統(tǒng)級、環(huán)境級等各種不同尺度的熱設(shè)計問題。
Mechanical APDL：即ANSYS Multiphysics，融結(jié)構(gòu)、熱、流體、聲學、電磁場以及這些場之間的耦合分析功能為一體的高端多物理場耦合分析軟件包。
POLYFLOW：采用有限元法的計算流體動力學（computational fluid dynamics，CFD）軟件，專用于黏彈性材料的流動模擬，適用于塑料、樹脂、玻璃等材料的擠出成形、吹塑成形、拉絲、層流混合、涂層過程中的流動及傳熱和化學反應(yīng)問題。
Vista TF：渦輪機械的流線曲率通流計算程序，用于在設(shè)計早期快速計算渦輪機械（泵、壓縮機、渦輪機）的徑向葉片排數(shù)。
Mechanical Model：即ANSYS Simulation。
3．設(shè)計前期分析校核組件
Microsoft Of?ice Excel：使用Microsoft Of?ice Excel 2007或2010作為ANSYS Workbench的計算器。
Engineering Data：工程材料數(shù)據(jù)庫，用于定義和訪問分析中使用的材料模型。
External Data：支持用戶從一個文本文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)，并傳遞給一個分析應(yīng)用程序。
Results：專業(yè)且先進的CFD的后處理工具，可視化地顯示CFD仿真結(jié)果。
展開 LS-DYNA侵徹分析—子彈穿靶模型
侵徹是可以運用LS-DYNA軟件進行分析的一類典型非線性動力問題，在實際工程中有廣泛的運用。本文以一顆子彈擊穿雙層鋼板的動力問題分析為例介紹侵徹分析的實現(xiàn)方法。以workbench17.0版本為前處理工具，建立分析模型并導(dǎo)出K文件，對導(dǎo)出的K文件做必要的修改，然后提交給LS-DYNA求解器進行求解，最后在LS-PrePost中對分析結(jié)果進行相關(guān)后處理。
1、問題描述
直徑15mm、長45mm的子彈以1000m/s的初始速度垂直射向兩層鋼板，鋼板尺寸均為150mmX150mm，厚度均為8mm，鋼板間距為55mm，具體尺寸詳下圖1所示：
圖1 子彈及鋼板幾何尺寸（單位：mm）
2、建立分析模型
首先，在Workbench中創(chuàng)建一個Explicit Dynamics(LS-DYNA Export)項目，如下圖2所示：
圖2 顯示動力學分析系統(tǒng)
雙擊A2 Engineering Data單元格，進入材料編輯截面，選擇Explicit Materials材料分組，選擇STEEL 1006型鋼材，該類型的鋼采用Johnson Cook模型定義材料的強度，Johnson Cook模型適用于高應(yīng)變率材料行為，對于子彈擊穿鋼板問題采用該模型是合適的。
展開 Workbench LS-dyna 流固耦合(例) 無需導(dǎo)出關(guān)鍵字文件來修改的方法(一) ￥10
其中的LS-DYNA模塊能夠模擬現(xiàn)實生活絕大部分非線性現(xiàn)象，對結(jié)構(gòu)等進行分析。
Workbench LS-dyna支持絕大部分常用的關(guān)鍵字(包括直接的和間接的)，操作十分方便，并具有Workbench所有特點和簡便性，相比較與Ansys APDL而言具有巨大的優(yōu)勢。另一方面，對于流固耦合分析，以往大多的例子無論是用什么APDL或者Workbench都是導(dǎo)出關(guān)鍵字文件來進行修改和添加關(guān)鍵字，很容易出錯（對于新手而言，單位的轉(zhuǎn)換很是繁瑣，一不小心很容易出錯）。
本文全過程在Workbench進行操作，不用導(dǎo)出關(guān)鍵字來進行分析，并以剛塊落水為例子來分析，分享給大家。通過該例子可以讓大家在其他需要添加關(guān)鍵字的情況下，通過本文介紹的方法來避免導(dǎo)出關(guān)鍵字文件進行修改，希望對大家有所幫助。
在18.1版本之前，如要使用LS-DYNA模塊(或者用export)，用戶需要自行安裝LS-dyna的Extension，而在18.1版本中無需安裝，系統(tǒng)默認安裝，只需點開啟用即可。
（作者是在校的一名研究生，結(jié)合幫助文件和自己總結(jié)體會得出該法，希望對大家有所幫助，有不足之處望請賜教，感謝大家支持）
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