lsdyna autodyn
關注創建者：趙正義 創建時間：2023-09-07
lsdyna autodyn的實例教程
1 LSDYNA/Autodyn結果映射
對于一些大型的模型，如爆炸沖擊波對建筑物的破壞等。由于爆炸過程中網格的尺寸效應較為明顯，只有很小的網格采用較好的模擬爆炸初期的沖擊波，（網格大的話，沖擊波的壓力峰值會變得很低），但是由于計算機的性能有限，所以我們可以通過先建立1維或者2維的模型，然后通過將1維或者2維的結果導入到3維模型中，方便進行結果查看。如通過先進行2維爆炸的計算，生成map文件，然后用提取到3d模型中計算即可。
Figure 1 LS-DYNA中的二維結果映射到三維
Figure 2 Autodyn中一維結果映射到三維
還有一些情況如我們需要先用歐拉域計算一些爆炸結果，如金屬射流或者EFP等，等計算完成后需要提取結果對靶板進行侵徹，這個時候也可以通過結果映射，將前期計算的結果導入到模型中，完成計算。
Figure 3 射流的計算
Figure 4 射流結果提取并進行侵徹計算
2 網格填充及映射
在計算爆炸問題的時候，經常有一些異形炸藥的結構，其網格比較難以劃分，在autodyn和LS-dyna中都提供又基于一種幾何映射的網格劃分方式。對于dyna可以通過*initial_volume_fractioan_geometry進行幾何的映射。在autodyn中可以通過在歐拉域通過fill by part的操作進行模型網格的轉化。
展開 ANSYS中在動力學問題已非常強大，大致為以下幾類：
一、顯式動力學：AUTODYN；LSDYNA
二、隱式動力學：瞬態分析；模態—諧響應；譜分析；隨機振動
三、多剛體動力學：Ragid Dynamics
其最根本區別為求解方法的不同，顯式算法不存在迭代與收斂的問題，求解穩定性高，但是求解代價較大，一般用于如爆炸、沖撞等類極短時間內的仿真分析。而隱式算法可能由于各種原因求解失敗，但是相對于顯示動力學來講，求解代價大大減小，像很多動力學的問題用LSDYNA與AUTODYN求解顯得大材小用了，直接隱式求解即可。多剛體動力學，顧名思義，所有的構件全部簡化為剛體，不存在變形體的問題。
筆者認為，在軌道動力學的分析中，如果只研究車體的振動，直接將車輛簡化成多剛體即可，再以不平順作為位移激勵，如果要研究下部振動，則直接顯示求解即可，軌道上部仍作為剛體，軌道下部取成變形體即可，或者用LSDYNA求解，但是沒有必要，計算時間太長，求解代價也非常大。下面直接進入正題，具體操作過程如下所示：
1. 模型的建立
本題為單自由度體系受軌道不平順激勵，模型可簡化成如下所示結構，其中上部為車體（剛體），下部為輪對（剛體），由于本題未考慮輪對質量，故輪對可簡化為下圖所示正方體，其作用是方便施加鋼軌不平順激勵（激勵是不能施加于彈簧下側節點處的）。
2. 材料設置
根據題意，設置車體質量為1000kg，具體過程不與贅述。
3.
展開 典型的如ANSYS與LSDYNA3D聯合，MSC.software軟件公司對ABAQUS、LSDYNA3D及PISCES等的購買。
典型的如ANSYS與LSDYNA3D聯合，MSC.software軟件公司對ABAQUS、LSDYNA3D及PISCES等的購買。
比如5.1沒有lsdyna，和cad軟件的接口，到了5.6還有疲勞模塊等等。其實這些模塊并不是ANSYS公司自己搞的，就是把別人的東西買來集成到自己的環境里。NASTRAN最早是用的for windows 2.0。是nsatran v68集成在femap5里。nastran的求解器效率比ansys高一些。有一個算例可以說明，20000多個節點，D版的ansys56建模，用femap7.0轉成nastran的dat文件，靜力計算及前5階的線性頻率，結果ansys56在PIII450上所用的時間和D版的nastran707在賽楊400上用的時間相當，內存都是128M，全部選項都是缺省的，nastran用子空間迭代法求頻率，ansys沒仔細看，計算的結果倒是沒什么大的差別。
其他還有一些軟件例如sap，algor,cosmos等，只是影響比較小。
還有一點值得說明, 目前的有限元軟件，求出的位移結果都很準，可應力就不太一樣了，這是一個有趣的現象, 大家可以討論。
另外，從發展上來說，國際上數值模擬軟件發展呈現出以下一些趨勢特征
a. 由二維擴展為三維
早期計算機的能力十分有限，受計算費用和計算機儲存能力的限制，數值模擬程序大多是一維或二維的，只能計算垂直碰撞或球形爆炸等特定問題。隨著第三代、第四代計算機的出現，才開始研制和發展更多的三維計算程序。現在，計算程序一般都由二維擴展到了三維，如LSDYNA2D和LSDYNA3D，AUTODYN2D和AUTODYNA3D，但也有完全在三維基礎上開發的，如MSC.DYTRAN，就沒有二維功能。
b. 從單純的結構力學計算發展到求解許多物理場問題
數值模擬分析方法最早是從結構化矩陣分析發展而來，逐步推廣到板、殼和實體等連續體固體力學分析，實踐證明這是一種非常有效的數值分析方法。
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而隱式算法可能由于各種原因求解失敗，但是相對于顯示動力學來講，求解代價大大減小，像很多動力學的問題用LSDYNA與AUTODYN求解顯得大材小用了，直接隱式求解即可。多剛體動力學，顧名思義，所有的構件全部簡化為剛體，不存在變形體的問題。
1 LSDYNA/Autodyn結果映射
對于一些大型的模型，如爆炸沖擊波對建筑物的破壞等。
現在，計算程序一般都由二維擴展到了三維，如LSDYNA2D和LSDYNA3D，AUTODYN2D和AUTODYNA3D，但也有完全在三維基礎上開發的，如MSC.DYTRAN，就沒有二維功能。
b. 從單純的結構力學計算發展到求解許多物理場問題
數值模擬分析方法最早是從結構化矩陣分析發展而來，逐步推廣到板、殼和實體等連續體固體力學分析，實踐證明這是一種非常有效的數值分析方法。
為此，近年來國外一些公司花費了大量的人力和投資，開發了諸如LSDYNA3D、ABAQUS和AUTODYN等專長于求解非線性問題的有限元分析軟件，并廣泛應用于工程實踐。這些軟件的共同特點是具有高效的非線性求解器以及豐富和實用的非線性材料庫。
e. 增強可視化的前置建模和后置數據處理功能
早期數值模擬計算軟件的研究重點在于推導新的高效率求解方法和高精度的單元。
現在，計算程序一般都由二維擴展到了三維，如LSDYNA2D和LSDYNA3D，AUTODYN2D和AUTODYNA3D，但也有完全在三維基礎上開發的，如MSC.DYTRAN，就沒有二維功能。
b. 從單純的結構力學計算發展到求解許多物理場問題
數值模擬分析方法最早是從結構化矩陣分析發展而來，逐步推廣到板、殼和實體等連續體固體力學分析，實踐證明這是一種非常有效的數值分析方法。
