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第1章 ANSYS/LS-DYNA基础知识2

1.1 LS-DYNA计算程序的发展过程2

第1篇 基础学习篇2

1.2 LS-DYNA程序的分析功能与应用范围3

1.2.1 LS-DYNA动力分析功能综述3

1.2.2 LS-DYNA行业应用范围4

1.3 ANSYS/LS-DYNA的工作环境8

1.4 ANSYS/LS-DYNA的一般分析过程11

1.5 ANSYS/LS-DYNA的程序组织和文件系统12

1.6 LS-DYNA显式动力分析的基本概念14

2.1.1 建模的一般流程16

第2章 建立显式动力分析的模型16

2.1 显式动力分析建模概述16

2.1.2 建模的基本原则17

2.2 常用的基本概念18

2.2.1 坐标系与建模工作平面18

2.2.2 组元、PART与PART集20

2.2.3 刚体22

2.3 开始一个新的分析23

2.3.1 工作环境初始化设置23

2.3.2 定义单元类型及相关的实参数24

2.3.3 定义分析所需的材料模型26

2.4 ANSYS建模常用操作及命令群组27

2.5 按自底向上的顺序建立几何模型29

2.6 实体建模与各种实体操作32

2.6.1 体素的概念及其建立32

2.6.2 布尔操作及相关的命令34

2.6.3 其他常用的实体建模操作36

2.7 建立有限元模型38

2.7.1 自由网格与映射网格38

2.7.2 网格划分的基本设置40

2.7.3 形成有限单元网格的操作41

2.8 定义接触信息42

2.9.1 问题描述与分析的规划44

2.9 一个演示性的例子——模型的建立44

2.9.2 创建分析模型45

2.9.3 定义接触面48

第3章 载荷、约束与边界条件51

3.1 显式分析荷载概述51

3.2 施加显式分析的荷载53

3.3 施加初始条件55

3.4 施加边界条件56

3.5 施加约束条件57

3.6 一个演示性的例子（续）——加载59

4.1.1 设定LS-DYNA的计算终止时间62

第4章 显式分析求解62

4.1 分析的基本参数设定62

4.1.2 显式分析参数控制选项63

4.1.3 计算过程中文件的输出控制65

4.2 求解过程与重启动67

4.2.1 求解过程的描述67

4.2.2 求解过程的监控69

4.2.3 重启动70

4.3 一个演示性的例子（续）71

5.1 显式分析后处理概述73

5.2 通用后处理器POST1的使用73

第5章 ANSYS后处理73

5.3 时间历程后处理器POST26的使用74

5.3.1 时间历程变量观察器74

5.3.2 POST26的后处理过程77

5.3.3 读取ASCⅡ结果信息79

5.4 报告生成器Report Generator的使用80

5.5 一个演示性的例子（续）——后处理80

第2篇 深入提高篇86

第6章 LS-DYNA关键字文件86

6.1 关键字文件概述86

6.1.1 什么是LS-DYNA关键字文件86

6.2 模型信息关键字87

6.1.2 关键字文件的一般格式与组织关系87

6.2.1 节点、单元以及部件信息88

6.2.2 材料及状态方程关键字90

6.2.3 边界条件及接触信息91

6.3 初始条件、约束及加载关键字93

6.3.1 初始条件信息关键字93

6.3.2 约束信息关键字93

6.3.3 加载关键字94

6.4 其他常见关键字95

6.5 关键字编辑与修改96

6.6 关键字文件举例97

第7章 LS-PREPOST后处理102

7.1 LS-PERPOST概述与基本工作环境102

7.1.1 LS-PREPOST概述102

7.1.2 LS-PREPOST程序界面说明103

7.1.3 鼠标键盘操作104

7.2 下拉菜单的功能104

7.3 图形绘制区域106

7.4 常用的显示控制按钮106

7.5 动画播放控制台107

7.6 主菜单的常用操作108

7.6.1 Fcomp菜单109

7.6.2 SelPar菜单110

7.6.3 Ident111

7.6.4 History112

7.6.5 Color菜单项114

7.6.6 Splitw菜单项115

7.6.7 Output菜单项115

7.6.8 Ascii菜单项116

第8章 LS-DYNA常用算法及特殊分析选项117

8.1 三维SOLID单元的基本显式算法117

8.1.1 基本方程和控制条件117

8.1.2 有限元空间离散118

8.1.3 显式时间积分与时步控制122

8.2 LS-DYNA的动态接触算法简介123

8.2.1 基本概念及方法概述123

8.2.2 各种接触类型的特性125

8.3 特殊求解控制技术126

8.3.1 沙漏控制技术126

8.3.2 质量缩放与混合时间积分127

8.4 ALE和Euler方法简介128

8.5 自适应网格划分及SPH算法简介130

9.2 杆件结构单元132

9.1 显式单元概述132

第9章 LS-DYNA的单元特性132

9.3 2-D及3-D实体单元135

9.4 薄壳单元138

9.5 质量、弹簧以及阻尼单元140

第10章 LS-DYNA的材料模型144

10.1 ANSYS/LS-DYNA材料模型概述144

10.2 弹性材料模型145

10.2.1 线弹性材料模型145

10.2.2 非线性弹性材料模型147

10.3 塑性材料模型149

10.4 状态方程及相关的材料模型156

10.5 离散单元模型157

10.5.1 弹簧的材料模型158

10.5.2 阻尼器模型161

10.5.3 索模型162

10.6 刚性体模型163

第3篇 工程实例篇166

第11章 冲击动力问题的仿真分析166

11.1 LS-DYNA分析冲击动力问题的注意事项166

11.2 打桩过程中桩身的动应力分析167

11.2.1 问题描述与分析过程规划167

11.2.2 建模与计算167

11.2.3 结果后处理及分析175

11.3 薄壁钢管在轴向冲击作用下的屈曲180

11.3.1 建立分析模型180

11.3.2 分析选项设置与递交求解187

11.3.3 结果观察与分析190

第12章 侵彻动力问题的分析193

12.1 LS-DYNA模拟侵彻问题的一般方法193

12.2 分析实例：钢弹丸以一定角度斜侵彻厚钢板194

12.2.1 问题描述与分析过程规划194

12.2.2 建立分析模型195

12.2.3 递交求解与结果分析211

第13章 地震作用下建筑结构的振动过程仿真220

13.1 LS-DYNA结构地震作用仿真概述220

13.1.1 地震波及其在LS-DYNA程序中的输入220

13.1.2 结构地震作用分析方法简介221

13.1.3 LS-DYNA程序在结构动力时程分析中的应用222

13.2 某多层框架建筑的弹性时程分析223

13.2.1 问题描述与分析过程规划223

13.2.2 建模与加载224

13.2.3 求解与结果分析230

13.3 多层框架建筑的弹塑性时程分析236

14.1 跌落测试数值仿真概述238

第14章 工业产品的跌落过程仿真238

14.2 ANSYS/LS-DYNA跌落测试模块DTM239

14.2.1 ANSYS/LS-DYNA跌落分析的基本流程239

14.2.2 一些特殊的选项241

14.3 一个简单例题——空调冷凝器外箱的跌落分析242

14.3.1 建立对象模型243

14.3.2 参数设置与计算252

14.3.3 观察分析结果254

第15章 工程爆破问题的仿真分析257

15.1 爆炸问题数值模拟概述257

15.2.1 分析过程的规划259

15.2 土中爆炸扩腔过程的数值模拟259

15.2.2 建模以及求解260

15.2.3 观察分析结果269

15.3 烟囱爆破拆除过程的简化分析274

15.3.1 爆破拆除原理及数值分析概述274

15.3.2 一个烟囱爆破倒塌的简化分析275

附录A ANSYS的ED命令及相应关键字290

附录B 常用ANSYS建模命令参考293

附录C SECTION关键字及单元算法选项303

附录D 常用材料模型及关键字308

附录E 协调单位及导出方法310

参考文献311