LS-DYNA理论及功能
LS-DYNA的理论及功能
LS-DYNA发展概况 (LS-DYNA Introduction) LS-DYNA是以显式为主、隐式为辅的通用非线性动力分析有限元程序，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成形等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
DYNA程序系列最初是1976年在美国Lawrence Livermore National Lab. 由J.O.Hallquist博士主持开发完成的，主要目的是为武器设计提供分析工具，后经1979、1981、1982、1986、1987、1988年版的功能扩充和改进，成为国际著名的非线性动力分析软件，在武器结构设计、内弹道和终点弹道、军用材料研制等方面得到了广泛的应用。
1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司，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，进一步规范和完善DYNA的研究成果，陆续推出930版（1993年）、936版（1994年）、940版（1997年），950版（1998年）增加了汽车安全性分析（汽车碰撞、气囊、安全带、假人）、薄板冲压成形过程模拟以及流体与固体耦合（ALE和Euler算法）等新功能，使得LS-DYNA程序系统在国防和民用领域的应用范围进一步扩大，并建立了完备的质量保证体系。
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，PC版的前后处理采用ETA公司的FEMB，新开发的后处理器为LS-POST。目前，国内LS-DYNA的商业用户已超过100家。
211 第十三章 热分析和热固耦合分析
LS-DYNA除了强大的结构动力分析功能外，还可以进行稳态或瞬态的热分析，和热固
耦合分析，可以处理热传导、对流和辐射各种热问题，在焊接、冲压、锻压及碰撞等过程中
方便的考虑热问题（如塑性能转化为热能的问题）及热应力问题。
13.1 LS-DYNA求解热问题所涉及到的关键字求解热问题所涉及到的关键字：：
*CONTROL_SOLUTION
*CONTROL_THERMAL_SOLVER
*CONTROL_THERMAL_TIMESTEP
*CONTROL_THERMAL_NONLINEAR
*CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE_THERMAL
*CONTACT_2D_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE_THERMAL
*CONTACT_2D_AUTOMATIC_NODE_TO_SURFACE_THERMAL
*CONTACT_2D_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_THERMAL
*BOUNDARY_CONVECTION_OPTION
*BOUNDARY__FLUX_OPTION
*BOUNDARY_RADIATION_OPTION
*BOUNDARY_TEMPERATURE_OPTION
*BOUNDARY_THERMAL_WELD
*INITIAL_TEMPERATURE_OPTION
*LOAD_HEAT_GENERATION_OPTION
*PART
*MAT_THERMAL_OPTION
13.2 13.2 进行热分析和热固耦合分析的步骤进行热分析和热固耦合分析的步骤进行热分析和热固耦合分析的步骤：：
13.2.1 LS13.2.1 LS--DYNA激活热分析的关键字激活热分析的关键字
*CONTROL_SOLUTION：
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典型的输入为：
把热材料与结构材料相连使用的是*PART关键字：
1 如何处理LS-DYNA中的退化单元
在网格划分过程中，我们常遇到退化单元，如果不对它进行一定的处理，可能会对求解产生不稳定的影响。在LS-DYNA中，同一Part ID 下既有四面体，五面体和六面体，则四面体，五面体既为退化单元，节点排列分别为N1，N2，N3，N4，N4，N4，N4，N4和N1，N2，N3，N4，N5，N5，N6，N6。这样退化四面体单元中节点4有5倍于节点1-3的质量，而引起求解的困难。其实在LS-DYNA的单元公式中，类型10和15分别为四面体和五面体单元，比退化单元更稳定。所以为网格划分的方便起见，我们还是在同一Part
ID下划分网格，通过*CONTROL_SOLID关键字来自动把退化单元处理成类型10和15的四面体和五面体单元。
2 LS-DYNA中对于单元过度翘曲的情况有何处理方法
有两种方法：
1. 采用默认B-T算法，同时利用*control_shell控制字设置参数BWC＝1，激活翘曲刚度选项；
2. 采用含有翘曲刚度控制的单元算法，第10号算法。该算法是针对单元翘曲而开发的算法，处理这种情况能够很好的保证求解的精度。
除了上述方法外，在计算时要注意控制沙漏，确保求解稳定。
3 在ANSYS计算过程中结果文件大于8GB时计算自动中断，如何解决这个问题
解决超大结果文件的方案:
1. 将不同时间段内的结果分别写入一序列的结果记录文件；
2. 使用/assign命令和重启动技术；
3. ANSYS采用向指定结果记录文件追加当前计算结果数据方式使用/assign指定的文件，所以要求指定的结果记录文件都是新创建的文件，否则造成结果文件记录内容重复或混乱。特别是，反复运行相同分析命令流时，在重复运行命令流文件之前一定要删除以前生成的结果文件序列。具体操作方法和过程参见下列命令流文件的演示。
4关于梁、壳单元应力结果输出的说明
问题： 怎样显示梁单元径向和轴向的应力分布图（我作的梁单元结果只有变形图DOF SOLUTIN
作者联系方式：E-mail: lvyining@ 用LS‐DYNA进行动力总成悬置系统固有振动模态计算分析的方法吕毅宁 1 建模方法 动力总成的建模就采用了单一刚体模型，通过实验测量得到其惯性参数。为了提高显示效果，将动力总成建成了包括发动机缸体、缸盖、油底壳、发动机附件、变速箱等几个PART的装配体的模型。通过刚体组合方法（*CONSTRAINED_RIGID_BODIES）将各个部件装配为一个刚体，并直接赋予装配体惯性参数（*PART_INERTIA）。 动力总成悬置系统采用了离散单元的建模方法，即每个悬置等效为一个六向线性或非线性弹簧（*ELEMENT_BEAM, TYPE=6）。各个弹簧刚度的弹性系数通过定义梁单元的材料属性（*MAT_LINEAR_ELASTIC_DISCRETE_BEAM）指定。 2 动力总成悬置系统固有振动模态计算分析 采用LS/DYNA有限元软件的隐式求解功能，计算动力总成悬置系统的固有振动模态。求解得到系统的六个固有振动模态，包括模态频率和振型。 作 作者联系方式：E-ma ail: lvyining@ 图1. 动动力总成悬置系统的第1阶固有有振动模态的振振型
