lsdyna使用方法2

1、第1章ANSYSLS-DYNA基石出知识有限元2009-05-1220:06:17阅读62评论0字号：大中小订阅近年来，非线性结构动力仿真分析方面的研究工作和工程应用取得了很大的发展。20世纪90年代中后期，著名的通用显式动力分析程序LS-DYNA被引入中国，在相关的工程领域中迅速得到广泛的应用，已成为国内科研人员开展数值实验的有力上具。LS-DYNA的显式算法特别适合于分析各种非线性结构冲击动力学问题，如爆炸，结构碰撞、金属加工成形等高度非线性的问题，同时还可以求解传热、流体以及流固耦合问题。LSTC公司和ANSYS公司合作推出的ANSYS/LS-DYNA软件，结合了LS-DYNA强大的显式

2、动力分析方法与ANSYS的前后处理功能。对于曾经接触过ANSYS结构分析的读者而言，谊程序无疑是最理想的辅助动力分析工具。本章的目的在于全面介绍ANSYS/LS-DYNA的基础知识，包括下面的几个主题：+LS-DYNA计算程序的发展过程LS-DYNA的分析功能与应用范围+ANSYS/LS-DYNA的工作环境+ANSYS/LS-DYNA的一般分析过程+ANSYSS-DYNA的程序组织和丈件系统+LS-DYNA显式动力分析的基本概念1.1LSDYNA计算程序的发展过程1976年，美国LawrenceLivermore国家实验室JOHallquist博士主持开发完成了DYNA程序系列，主要目的是为武

3、器设计提供分析工具。1986年部分DYNA源程序在PublicDomain（北约局域网）发布，从此在研究和教育机构广泛传播，被公认为是显式有限元程序的先导，是目前所有显式求解程序的基础代码。1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司（LivermoreSoftwarenchnolOWCorporation）,推出LS-DYNA程序系列，主要包括显式LS-DYNA2D、LS-DYNA3D，隐式LS-NIKE2D、LS-NIKE3D、热分析LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D，前后处理LS-MAZE、LS-ORION、LS-INGRID、LS-TAURUS等商用程序，逐步规范和完善

4、程序的分析功能，陆续推出930版（1993年）和936版（1995年），同时增加了汽车安全性分析、金属板的冲压成形以及流固耦合（ALE算法和Eluer算法），使得LS-DYNA程序系统的应用范围不断扩大，并建立起完备的软件质量保证体系。1997年，LSTC公司将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包，称为LS-DYNA（940版），PC版的前处理采用ETA公司的FEMB，同时新开发了后处理程序LS-POST。此后，LS-DYNA又经过多次改进和扩充。1999年8月，LS-DYNA发布950版本，增加了LS-NIKE2D、LS-NI

5、KE3D隐式分析模块，确定了软件的发展策略，即通过个求解核心解决Implicit与Explicit问题。此外还在以前版本的基础上增加了一些新的材料模型和计算功能，如边界元法和SPH法。LS-DYNA960版于2001年5月发布，它在950版的基础上增加了不可压缩流体求解模块，并增加了一些新的材料模型和新的接触算法。时隔不到两年，LS-DYNA970版于2003年3月面世，是目前LS-DYNA的最新版本。970版除了秉承以往版本强大的运算能力之外，更加精益求精地在不同计算领域及方法上做了进一步的整合。在LS-DYNA发展历程中，与ANSYS的合作是具有重要意义的事件之一。1996年，LSTC公司

6、和ANSYS公司开始进行技术和市场方面的合作，共同推出了ANSYS/LS-DYNA的第一个版本5.5,日前最新版本的ANSYS/LS-DYNA已支持LS-DYNA970的大部分功能。ANSYS/LS-DYNA的推出，使得熟悉ANSYS操作的用户可以充分地利用ANSYS的仿真分析环境来实现LS-DYNA显式分析的建模以及计算结果的后处理。如果已经熟悉ANSYS，那么在这个基础上将很容易亡手使用ANSYS/LS-DYNA来处理各种动态问题。1.2LS-DYNA程序的分析功能与应用范围1.2.1LS-DYNA动力分析功能综述LS-DYNA是功能齐全的非线性显式分析程序包，可以求解各种几何非线性、材料

7、非线性和接触非线性问题。其显式算法特别适合于分析各种非线性结构冲击动力学问题，如爆炸、结构碰撞、金属加工成形等高度非线性的问题，同时还可以求解传热、流体以及流固耦合问题。其算法特点是以Lagrange为主，兼有ALE和Euler算法：以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有熟分析、流固耦合功能：以非线性动力分析为主，兼有静力分析功能(如预应力结构动力分析前的预应力计算以及金属板材冲压成形后的回弹分析)，是军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。LS-DYNA具有丰富的单元库，具有二维、三维实体单元，薄、厚壳单元，梁单元以及LE、Eulirian、Lagrangian单元等

8、，各类单元又有多种算法可供选择，具有大位移、大应变和大转动性能，单元积分采用沙漏粘性阻尼以克服零能模式，计算速度快，可满足各种实体结构、薄壁结构和流固耦合问题的有限元网格剖分的需要。关于LS-DYNA单元的具体类型以及算法选项将在后面专列一章进行介绍。在材料模型方面，LS-DYNA目前拥有近150余种金属和非金属材料模型，涵盖了弹性、弹塑性、超弹、泡沫、玻璃、地质、土壤、混凝土、流体、复合材料、炸药、刚体等各种材料模型以及多种气体状态方程，可以考虑材料的失效、损伤、粘性、蠕变、与温度相关、与应变率相关等材料性质。此外，程序还支持用户自定义材料功能。LS-DYNA的全自动接触分析功能非常易于使用

9、，有50多种可供选择的接触分析方式，可以求解各种柔性体与柔性体、柔性体与刚性体、刚性体与刚性体之间的接触问题，并可分析接触表面的静动力摩擦、固连失效以及流体与固体的界面等。此外，LS-DYNA程序采用材料失效和侵蚀接触(ErodingContact)算法，可以成功地分析高速弹丸对靶板的穿甲过程。关于第2章建立显式动力分析的模型有限元2009-05-1220:08:08阅读49评论0字号：大中小订阅建模是整个分析过程中最重要的环节，大约要花费全部分析时间的一半左右。打好建模的基础对今后进行正确、高效率的动力分析而言，可以说已经成功了一半。因此，请读者朋友仔细领会本章的每一个操作细节的介绍，必将事

10、半功倍。在第1章中已经提及，建模之前应首先根据问题的特点对分析过程进行总体规划，制定分析方案，然后按照预定方案建模和分析。本章将结合一个演示性的例子，系统地介绍ANSYS/LS-DYNA的典型建模过程。本章包括如下几个主题：+显式动力分析建模概述+常用的基本概念+开始一个新的分析+ANSYS建模常用操作与伞令群组+按自底向上的顺序建立几何模型+实体建模与各种实体操作+建立有限元模型+定义接触信息个一个演示性的例子建立分析模型21显式动力分析建模概述本章重点介绍在ANSYS/LS-DYNA环境中，利用ANSYS的前处理器PREP7进行LS-DYNA显式分析建模的过程和方法。211建模的一般流程利

11、用ANSYS的前处理器创建LS-DYNA的分析模型时，可以采用直接法或间接法。直接法即通过逐个定义节点和单元的方式建立有限元模型，仅适用于单元数日较少的简单结构。间接法是首先建立由各种几何图形元素组成的实体模型，再对其进行网格划分以形成有限单元模型，间接法适用于各种大型结构或几何外形复杂的结构。由于直接法构建复杂的有限元模型费时费力，因此本章将主要讨论实体建模的方法，其创建模型的过程包括如下的一些基本环节。规划分析方案根据工程问题的特点，确定分析的目标、分析的规模、精度和总体方案。分析环境设置进入ANSYS/LS-DYNA仿真环境之后，为新的分析指定工作名称、图形显示标题和单位制：根据分析的总

12、体规划，定义分析中将用到的显式分析单元类型和材料模型。建立几何模型建立几何模型就是建立一个与实际结构外形大致相同(相同程度视训算精度要求，按照结构简化原则而定)的几何图形元素的组合体。所有问题的几何模型都是由关键点、线、面、体等各种图形元素(简称图元)所构成的，图元层次由高到低依次为体、面积、线及关键点。可以通过自底向上(Bottom-upMethod)或者自顶向下(Top-downMethod)两种途径来建立几何模型：白底向上的建模方式：首先定义关键点，再由这些点连成线，由线组成面，由面围合形成体积，即由低级图元向高级图元的建模顺序。自顶向下的建模方式：直接建立较高层次的图元对象，其对应的较

13、低层的图元对象随之自动产生。这种方式建模将用到布尔运算，即各种类型对象的相互加、减、组合等操作。划分网格对建立的几何实体模型进行有限单元划分一般包括如下一些步骤：定义要划分的单元属性(单元类型、实常数、材料属性)。设定网格尺寸控制。执行网格的划分，形成分析的有限单元模型。定义接触信息选择能够表达实际物理模型的接触类型，定义相关的接触信息和接触参数。施加边界条件及载荷施加各种边界条件和显式分析的载荷，为后面的求解做好准备，具体操作方法在下一章讲解。212建模的基本原则建立分析模型是ANSYS/LS-DYNA显式动力分析的重要环节，也是整个分析中花费时间最多的一项工作，为了能够经济、高效、正确地建

14、立分析模型，在模型创建过程中一般应遵循下面的几条基本准则：+建立的分析模型必须能够客观地反映真实结构系统的主要特征，否则将无法保证数值仿真的可信度。在开始建模前，应对整个问题的分析过程进行必要的规划。+在模型中变形结果不重要的任何部分使用刚体，刚体可以节省大量的CPU时间，但不要用很高的不切实际的值来定义刚性体的弹性模量。+对材料或单元的性能要使用能符合实际的值，对于壳单元不要使用不切实际的厚度值。对于材料特性、长度和时间等应使用白协调单位系统。+尽可能不用三角形/四面体/棱柱形的退化实体单元，这些形状在弯曲时经常很僵硬，为了得到满意的分析结果，应尽量使用立方体的砖块单元。+无论何时都要尽可能

15、地避免小单元，因为它们将极大地降低时间步长。如果需要小单元，可使用质量缩放来增加极限时间步长。关于质量缩放技术，请参阅第10章，特第3章载荷、约束与边界条件有限元2009-05-1220:09:30阅读202评论1字号：大中小订阅在有限单元模型上定义载荷、施加约束和初始条件、边界条件，是建模的又一重要环节。这些操作中，要特别注意计算模型与结构实际情况的一致性，即必须引入正确的符合实际的有限元动力分析定解条件。本章将在上一章的基础上，介绍如何在ANSYS/LS-DYNA中施加显式动力分析的载荷条件、边界条件以及约束的相关基本概念和操作方法。作为操作示例，本章最后一节继续上一章“一个演示性的例子”

16、，在建模的基础上进行加载。本章包括下面的几个主题：+显式分析荷载概述+施加显式分析的荷载+施加初始条件+施加边界条件+施加约束条件+一个演示性的例子(续)加载31显式分析荷载概述动力问题荷载的最大特点之一就是随时间变化，结构在这些荷载作用下的加速度响应不能忽略。LS-DYNA程序可以成功地将各类动力荷载施加到结构模型的特定受载部分(节点组元、刚体部件或单元表面上)，可供选择的荷载种类包括：施加于节点组元的荷载类型集中力(FX,FY,FZ)集中力矩(MX,MY,MZ)位移(UX,UY,UZ)转角(ROTX,ROTY,ROTZ)速度(VX,VY,VZ)节点加速度(AX,AY,AZ)体加速度(ACL

17、X,ACLY,ACLZ)角速度(OMGX,OMGY,OMGZ)温度(TEMP)施加于刚性体部件的荷载类型力(RBFX,RBFY,RBFZ)力矩(RBMX,RBMY,RBMZ)转角(RBRX,RBRY,RBRZ)速度(RBVX,RBVY,KBVZ)角速度(RBOX,RBOY,RBOZ)施加于单元组元的荷载类型压力(PRESS)上述各类荷载具有一个共同的特点,即都是随着时间变化的。为此,在加载前必须定义时间和载荷数组,或者由两者组成载荷时间历程曲线。在ANSYSLS-DYNA中，通过EDCURVE命令定义包括载荷曲线在内的各类数据曲线，其一般格式如下：EDCURVE，Option，LCID，Par

18、l，Par2Option可以为ADD（添加）、DELE（删除）、LIST（列表）、PLOT（绘制）等选项；LCID为操作对应的数据曲线编号；Parl、Par2为预先定义并赋值的自变量数组和因变量数组，如时间数组及载荷值数组。这里要指出的一点是，如果ParI和Par2的长度不同，都将取较短的一个长度。Pari、Par2通过*。帀以及*SET命令定义，前者用于定义数组名称并指定数组的维数，后者用于数组元素的赋值，其一般格式为：*DIM，Par,Type，IMAX，JMAX，KMAX，Vari，Var2，Var3Par为要定义的数组变量名称：Type为要定义的数组变量类型，一般选择ARRAY选项，用

19、于定义三维以下数组：IMAX、JMAX、KMAX表示三维数组的各维数；由*DIM定义的数组或变量可用*SET命令来赋值，其一般格式为：*SET，Par,VALUEPar为需要赋值的数组元素或变量名称：VALUE为赋给数组变量元素的值。实际上，EDCURVE定义的数据曲线不仅可以表示载荷时间历程，还可以用于表示其他各种函数关系，如应力-应变曲线、载荷及其效应关系曲线（如力-位移关系），但其基本格式是完全相同的。我们将在后续章节对相关的问题进行介绍。例：定义数组TIME和FORCE并赋值，并通过这两个数组定义一条载荷时程曲线：*DIM,TIME,ARRAY,6,1，1，*DIM,FORCE,ARR

20、AY,6,1，1，*SET,TIME（1，1，1），00*SET,TIME（2，1，1），005*SET,TIME（3,1，1），010*SET,TIME（4,1，1），015*SET,TIME（S,i，1），020*SET,TIME（6,I，”，025*SET,FORCE（1，1，1），00*SET,FORCE（2，1，1），901第4章显式分析求解有限元2009-05-1220:10:50阅读73评论0字号：大中小订阅在荷载施加完成之后，即可调用LS-DYNA计算程序进行求解。本章将系统地介绍LS-DYNA的求解过程及其控制的相关问题，然后对前面几章建立的模型进行求解。本章包括下面的几个主

21、题：+分析的基本参数设定+求解过程与监控+一个演示性的例子（续）41分析的基本参数设定在建模和加载完成之后，正式开始求解之前，首先要对求解和结果输出过程中的相关参数和选项进行设定。下面将具体介绍这些参数和选项。411设定LS-DYNA的计算终止时间LS-DYNA的计算过程终止点的设定有以下三种方式：TIME命令一般情况下，用TIME命令定义显式动力分析的结束时间，时间步累计达到这一时间计算将会终止，例如：TIME，05表示求解过程于05秒结束。GUI操作中，选择菜单MainMenuSolutionTimeControlsSolutionTime,在如图4-1所示的对话框中输入分析终止时间。ED

22、CPU命令通过EDCPU命令可以限制CPU时间，在计算的时间步累积达到限制时间时，程序将终止计算，例如：设置CPU时间为1.5秒：EDCPU，1.5GUI操作中，选择菜单项MainMenuSolutionTimeControlsAnalysisOptionsCPULimit,在弹出的如图4-2所示对话框中指定CPU时间。设置计算终止判据还可以通过设置计算终止判据来定义计算终止时间。终止判据可以是指定的节点或刚性体位移到达某一特定位置，或指定点与其他表面发生接触等，可以通过EDTERM命令设置多条判据。其一般格式为：EDTERM，Option，Lab，NUM，STOP，MAXC，MINCOpti

23、on域可为ADD（定义）、DELE（删除）、LIST（列表）。Lab域可为：NODE（节点）或者PART（刚性体部件）。NUM域可为节点号（如果Lab域-NODE）或PARTID（如果Lab域=PART）。STOP域为计算终止标准选项，可以为1（总体x方向）、2（总体y方向）、3（总体z方向）、4（如果Lab域-NODE，则指定点与其他表面发生接触就停止；如Lab域=PART，则刚性体位移到达某一特定位置就停止）。MAXC，MINC域表示选定节点坐标、选定的刚性体部件位移的最大以及最小值，其默认值分别为1.0e21。在GUI界面中，选择下列菜单项来设置计算终止判据：MainMenuSoluti

24、onAnalysisOptionsCriteriatOStop1.2显式分析参数控制选项在开始显式分析之前，需要对分析过程的相关参数进行设定。内外存空间设置在GUI中，选择下列路径设置分析的内外存储空间：MainMenuSolutionAnalysisOptionsRestatOption在弹出的下列对话框中，选择NewAlalysis,然后设置分析所需的内存空间（以字节为单位），以及二进制结果文件的大小选项（默认为7,即7256MB-1835008字节），如图4-3所示。读者也可以通过相应的命令EDSTART来设置相关参数，关于EDSTART命令的一般形式，将在后面一节中进行介绍。体积粘性参

25、数在GUI中，通过下列路径设置总体分析的体积粘性系数，一般取默认值即可，如图4-4所示。第5章ANSYS后处理有限元2009-05-1220:12:20阅读154评论0字号：大中小订阅本章将介绍在ANSYS/LS-DYNA的分析环境中，利用ANSYS的后处理器POSTI和POST26进行计算结果的可视化后处理的操作方法，同时结合结果的分析与评价介绍报告生成器的使用方法。最后继续对前面几章演示性例子计算结果的后处理部分进行讲解。本章包括下面的几个主题：+显式分析后处理概述+通用后处理器POSTl的使用+时间历程后处理器POST26的使用+报告生成器ReportGenerator的使用令一个演示性

26、的例子（续）后处理1显式分析后处理概述在一个显式求解完成之后，所有计算结果信息都被写入各种输出文件中，但如何分析和评价计算结果的合理性和正确性?这就涉及到对结果数据的后处理以及分析。后处理程序提供各种物理场的数据提取以及等值线、云图显示、动画演示等功能，可直观形象地显示分析的结果，为工程和研究人员分析和判断计算结果提供便利。在ANSYS/LS-DYNA中,可以利用ANSYS的后处理器POSTl和POST26以及LSTC的后处理程序LS-POST对计算的结果进行可视化后处理。用POSTl可以观察整个结构模型在特定时刻的结果或动画结果。用POST26可以观看一段时间内指定组元（Component）

27、在多个时间步的结果。LS-POST则可以观察整个结构在一段时间内的分析结果。一般地，Jobname.RST文件适用于通用后处理器POSTl，Jobname.HIS文件则适用于时间历程后处理器POST26。LS-DYNA格式的结果文件则通过LS-POST后处理器进行处理。各种后处理器中能够使用的数据取决于由EDRST和EDHTIME命令所指定的Jobname.RST和Jobname.HIS文件中的输出步数。关于结果的输出控制，详见前一章的求解和输出参数设置部分。结合各种后处理程序直观的图形以及动画显示，用户可以将更多时间与精力投入到有意义的结果分析工作中去。ANSYS/LS-DYNA用户还可以通

28、过ANSYS计算报告生成器（ReportGenerator）,将结果分析和后处理过程中获得的信息包括图片、动画、表格等输出信息整理组成HTML格式的报告文件。5.2通用后处理器POSTl的使用求解结束后，通过以下命令进入后处理器POSTl：FINISH$/POSTl在GUI环境中，可直接选择菜单MainMenuGeneralPostproc进入POSTl。这里再次强调，通过命令流（批处理）方式进行操作时，一定要养成好的习惯，即：在前处理器、求解器、后处理器之间进行切换时，首先通过FINISH命令离开当前所处的程序位置回到起始层但eginLevel），然后再通过相关命令进入处理器层相应的程序中。

29、通用后处理器POSTl可以用米处理ANSYS/LS-DYNA的计算结果文件Jobname.RST。进入POSTl之后，可以利用该程序的各种功能（菜单操作或命令操作均可）显示结构变形形状，各种场（比如应力、应变等）的等值线图、矢量图，可以选择动画显示，还可以提取各种结果的数据表格。在POSTl中进行结果的显示时，将除去那些已经失效的单元，即那些在计算过程中超过了指定失效准则的单元。因为LS-DYNA求解中，失效单元会自动消失。在一般情况下，由于模型中一定数量的单元在同一时间步失效，网格连接将出现丢失现象。POSTl的具体操作比较简单，读者可通过本章最后一节演示性例题以及后续各章的工程实例的操作步

30、骤自行领会。5.3时间历程后处理器POST26的使用时间历程后处理器POST26可用于分析模型中某些计算结果与时间、频率等的函数关系，同时它还有一些实用的分析功能（如对曲线的微分等操作）。本节将介绍时间历程后处理器POST26的一般使用方法。5.3.1时间历程变量观察器在使用POST26之前，首先要进入该处理器，可在命令输入窗口键入：FINISH$/POST26或者在GUI环境中选取菜单路径MainMenuTimeHistPostpro。进入POST26之后，出现时间历程变量观察器程序界面，如图51所示。第6章LS-DYNA关键字文件有限元2009-05-1220:13:05阅读367评论1字

31、号：大中小订阅本章介绍LS-DYNA计算程序的数据输入文件一一关键字文件（前面介绍的ANSYS/LS-DYNA程序输出的k文件就是一种关键字文件）的一般格式及其组织结构。实际上，无论采用何种前处理程序建模，在递交LS-DYNA程序进行水解时，都是形成一个格式统一的关键字文件。由此可见，学会关键字丈件才算真正意义上学通了LS-DYNA程序。从这个意义上讲，本章的内容就显得非常重要。本章包括下面的几个主题：+LS-DYNA关键字文件概述+模型信息关键字+初始条件、约束与负载关键字+其他常见关键字+关键字文件的编辑与修改+关键宇文件的例子61关键字文件概述6.1.1什么是LS-DYNA关键字文件前面

32、介绍ANSYS/LS-DYNA的求解过程时，曾经提到过执行SOLVE命令的过程中，将自动形成一个模型数据文件k文件，这一文件被称为关键字文件，它是LS-DYNA计算程序的输入数据文件。该文件是一个ASCII格式的文本文件，其中包含所要分析问题的全部信息，如节点、单元信息、材料与状态方程信息以及接触、初、边值条件和载荷信息等。这些信息都是以LS-DYNA的关键字命令(KiiYWORD)的格式表达的。掌握一些常用的LS-DYNA关键字，有助于用户更加高效地使用-LS-DYNA求解程序的强大功能。ANSYS/LS-DYNA用户可以通过修改用EDWRITE命令形成的关键字文件，对模型进行局部的修正而避

33、免大量的改动或者重新建模然后再递交LS-DYNA求解器进行分析。关键字的修改也可用来实现在ANSYS或其他的前处理器中不支持的LS-DYNA程序的分析功能。实际上，除ANSYS之外，支持LS-DYNA求解程序的前处理软件还有很多，比如FEMB、HYPERMESH、PATRAN等。虽然各种前处理程序的建模操作方法各不相同，但是在建模完成后，都将输出一个格式统一的关键字文件以递交LS-DYNA求解器开始显式动力分析。也就是说，无论以何种途径建模和分析，最终都是在分析之前形成一个计算程序的输入信息文件，即关键字文件。因此可以说，学通LS-DYNA的关键字文件，就可以在使用LS-DYNA的过程中一通百

34、通，左右逢源。1.2关键字文件的一般格式与组织关系无论采用何种前处理程序，其输出给LS-DYNA计算程序的关键字文件都具有完全相同的格式以及组织关系，关键字文件的般格式为：+以一系列关键字段组织在一起，关键字段必须正确无误，并都以“*号开始。+同一个关键字可包含多个数据行。+每个数据行中数据的输入可采用标准格式，也可采用自由格式，即输入的参数之间以逗号隔开。+在关键字文件中的任意位置，可插入以“$”号开始的注释行。+所有的关键字文件总是以*KEYWORD关键字开始，以*END关键字结束。在关键字文件中，不同关键字段信息的一般组织关系如图6。1所示。*NODENIDXYZ*ELEMENTSOLI

35、DElDPIDN1N2N3N4N5N6N7N8*PARTPIDSECIDMIDEOSIDHGID.，.*SECTIONSOLIDSECIDELFORMAET*MATELASTICMIDROEPRDADBK*EOSEOSID*HOURGLASSHGID，.图611。SDNA关键字的组织关系图6-1形象地表示各种关键字信息的组织关系以及有关公用变量(图中粗斜体字，包括节点号、单元号、部件号、材料号、状态方程号）之间的引用关系，对LS-DYNA关键字文件的组织结构作了很直观的诠释。LS-DYNA关键字虽然很多，但并不是所有关键字都经常使用，对于一些在特殊动态问题中使用的关键字，本书将结合工程实例在后

36、面的相关章节中陆续进行介绍，读者可以结合具体的应用问题学习感兴趣的内容。此外，为便于学习，本书的附录中给出了ANSYS的显式分析系列命令（ED命令族）和常见LS-DYNA关键字之间的对应关系。本章的目的在于帮助读者快速熟悉关键字文件，下面将分类介绍在分析中常见的LS-DYNA命令关键字。62模型信息关键字在所有的关键字中间，最为常用的是与结构模型信息相关的关键字，包括定义有限元模型的节点、单元、PART信息的关键字段，定义模型材料及状态方程信息的关键字段，定义结构边界条件和接触信息的关键字段。关键字段用来向LS-DYNA求解程序提供有限元分析模型的量基本的信息。下面对这些关键字段进行分类介绍。

37、第7章LS-PREPOST后处理有限元2009-05-1220:13:58阅读654评论0字号：大中小订阅LS-PREPOST是LSTC专门为LS-DYNA求解器开发的后处理程序。用户可以利用这个后处理器处理一些LS-DYNA格式的计算输出丈件。本章将对LS-PREPOST后处理器的界面操作及其基本分析方法进行介绍。本章包括下面的几个主题：+LS-PREPOST概述与基本工作环境+下拉菜单的功能+图形绘制区域+常用的显示控制按钮+动画播放控制台+主菜单的常用操作7.1LS-PERPOST概述与基本工作环境7.1.1LS-PREPOST概述1999年，LSTC专门为有限元动力仿真求解器LS-DY

38、NA开发了后处理软件LS-POST，它能够提供快速的后处理功能，如计算结果的图形、动画显示与输出、结果数据的图示与分析、历史变量的提取以及数据分析等。在LS-POST的基础之上，LSTC于2003年发布了LS-PREPOSTI.0,因为拥有大量的前处理功能，LS-PREPOST成为LS-DYNA专用的配套前后处理软件。LSTC公司目前最新的前后处理程序的基本功能有：+读入和写出LS-DYNA关键字，创造部分LS-DYNA的模型数据。+各种快速显示功能，如平移、旋转、缩放等，帮助用户诊断有限元模型。+读入二进制计算结果数据文件d3plot，图形显示各种计算结果。+动态显示变形、应力应变云图等。+

39、对模型进行切片显示。+提取各种历史变量，进行数据分析操作，如微积分、快速傅氏变换等。+引入ascii结果文件或其他数据文件并进行数据分析。+部分简单的前处理操作，如编辑关键字，气囊折叠与假人位置调整等。在ANSYSLS-DYNA界面中，通过选择MainMenuSolutionOutputControlsOutputFileTypes菜单，如图7-1所示的对话框中设置输出用于LS-PREPOST后处理操作的结果文件类型（选择LS-DYNA或BOTH），或者通过如下命令：EDOPT,ADD,LSDYNAEDOPTADD,BOTH通过上述设置，求解程序在计算过程中可输出各种LS-DYNA格式的后处理

40、文件，如D3plot文件（二进制文件）及各种ascii文件等，这些格式的文件即可被LSPREPOST程序读入并进行各种后处理操作。7.1.2LS-PREPOST程序界面说明LS-PREPOST前后处理程序的主窗口界面如图7-2所示。按照使用功能可将上述程序界面划分为主菜单、下拉菜单、图形绘制区、图形显示控制按钮区、命令输入区、动画播放控制台等几个区域，以下逐个进行介绍。第8章LSDYNA常用算法及特殊分析选项有限元2009-05-1220:14:57阅读103评论0字号：大中小订阅本章将集中介绍LS-DYNA的显式积分算法、动态接触算法、沙漏控制、质量缩放、混合时间积分求解技术及处理流固耦合或

41、大变形问题的高级算法等。目的帮助读者对显式动力分析有一个较为深入的了解。本章包括下面的几个主题：+三维SOLID单元的基本显式算法+LS-DYNA的动态接触算法简介+特殊求解控制技术+ALE和Euler方法简介+自适应网格划分及SPH算法简介81三维SOLID单元的基本显式算法本节以三维8-Node实体单元为例，对LS-DYNA的显式积分算法进行介绍。从动力学问题的基本提法（基本方程和控制条件）入手，介绍连续体结构动力方程的空间有限单元离散、显式时间积分的概念及时步控制等问题。各种LS-DYNA显式单元特性及LS-DYNA的材料模型等问题将在后面几章进行介绍。考虑到部分读者不习惯哑标求和约定和

42、张量表示法，因此本节在叙述有关方程时采用求和符号表达式，这对不熟悉张量代数的读者将不会产生阅读和理解上的障碍。811基本方程和控制条件在理论力学中研究质点系的运动时，采用的是跟踪质点运动轨迹的Lagrangian增量法。LS-DYNA的主要算法即采用这一描述方法，对初始时刻位于空间点（al,a2,a3）的物质质点远动轨迹进行跟踪，其运动的轨迹方程为：满足下列各边界条件：位移边界条件：ui=ui（在位移边界ab1上）当xi+=xi-时发生接触，沿着内部的接触边界ab3。此外，还需要满足质量与能量的守恒条件，此处不再赘述812有限元空间离散运动微分方程弱解的积分形式（最小势能原理）为：式中，6u为

43、满足位移边界条件的虚位移场，农为相应于6u的虚应变场。设整个结构离散化为一系列有限单元，则结构总势能的变分可以近似地表示为各单元的势能变分之和，由此和式即可得到动力问题有限元基本方程，下面以三维8Node实体单元为例说明结构空间有限元离散的方法。在各单元内部，任意点的坐标可通过节点坐标值插值得到，即：其中的插值函数（形函数）为：其中的插值函数（形函数）为：第9章LSDYNA的单元特性有限元2009-05-1220:18:20阅读40评论0字号：大中小订阅本章将集中介绍LS-DYNA显式分析单元的特性，本章包括下面的几个主题:+显式单元概述令杆件结构单元+2-D及3-D实体单元+薄壳单元+质量、

44、弹簧以及阻尼单元91显式单元概述LS-DYNA程序提供了丰富的单元库，包括体单元、薄壳单元、厚壳单元、梁单元、杆单元、惯性与质量单元、弹簧阻尼单元等类型。以上这些单元的共同特点是：均是采用线性位移插值函数的低阶单元，缺省算法为缩减积分算法。分析经验表明，这些线性位移插值函数和单点积分算法的显式动态单元可以很好地用于各种大变形以及材料实效等高度非线性问题的分析。在ANSYSLS-DYNA程序中，共提供如下8种类型的显式分析单元，包括LS-DYNA的大部分单元类型：+LINKl60：桁架杆单元，仅能承受轴向的荷载。+BEAMI61:梁单元，用三个节点定义。+PLANEI62：二维实体单元(平面问题

45、或空间轴对称单元)。+SHELLI6:薄壳单元或薄膜单元，有多种积分算法。+SOLIDI64：三维实体单元，可退化为具有重节点的楔形、锥形、四面体单元。COMBII65:无质量弹簧一阻尼单元，可为线弹簧或旋转弹簧。+MASSI66：集中质量单元，由一个单节点和质量值(质量或者转动惯量)定义。+SOLIDI68：10节点四面体单元，适用于处理不规则几何模型的网格划分。本章重点系统介绍在ANSYS/LS-DYNA中各类单元的定义及选项设置。在ANSYS前处理器中定义单元类型，其实质是向关键字文件中写入包含相关信息的关键字段，因此对于ANSYS前处理不支持的单元算法选项，也可参照前面介绍的LS-DY

46、NA单元关键字格式对K文件进行修改。92杆件结构单元在ANSYS/LS-DYNA中，包含三种杆件单元，即L1NKI60杆单元、BEAMI61梁单元及LINKI67索单元。三种单元类型对应的LS-DYNA关键字均为*ELEMENTBEAM。3-D杆单元LINKI60(如图9-1所示)。基本特性为：该单元通过两个节点I和J定义，另一个节点K为辅助节点，仅在定义单元横截面的方位时使用。是均匀截面的等值杆单元，单元截面通过实参数定义。只能承受轴向的荷载，可处理各类桁架结构的弹性及塑性分析。由于采用线性的形函数，因此单元中的应力为均匀分布。一般使用的材料模型为弹性、塑性随动强化、双线性各向同性。其输出结果项目中的VX,VY，V乙AX，AY，AZ为节点的速度和加速度，是以自由度的形式存储，用于后处理，但其并不是结构实际的物理自由度。LINKI67线单元(如图9-2所示)，基本特性为：(1)该单元通过两个节点I和J定义，另一个节点K为辅助节点，仅在定义单元横截面的方位时使用。(2)该单元仅能承受拉伸作用，