ANSYS13.0/ LS-DYNA非線性有限元分析實例指導教程

內(nèi)容概要

　　ANSYSl3.OLs-DYNA作為世界上最著名的通用顯式非線性動力分析程序，能夠模擬真實世界的各種復(fù)雜幾何非線性、材料非線性和接觸非線性問題，特別適合求解各種二維、三維非線性結(jié)構(gòu)的高速碰撞、爆炸和金屬成形等非線性動力沖擊問題，同時可以求解傳熱、流體及流固耦合問題。
　　全書主要分為兩大部分：第一部分介紹了ANSYSl3．0LS—DYNA軟件所涉及的基礎(chǔ)知識、應(yīng)用方法及要點，主要包括：CAE技術(shù)及其發(fā)展、單元的特性及定義、材料模型及其選用、有限元建模技術(shù)、加載與約束、求解及控制、后處理等。第二部分結(jié)合實例介紹了LS-DYNA的一些典型應(yīng)用，主要包括：工業(yè)產(chǎn)品跌落測試分析、沖壓回彈分析、鳥撞風擋分析、軋制成形分析、沖擊分析、侵徹分析等，并在其中穿插講述了一些新的模塊、新的方法。
　　本書適合理工科院校本科高年級學生和研究生作為專業(yè)學習輔導教材，也可以作為各行各業(yè)工程技術(shù)人員的工程設(shè)計參考手冊。

書籍目錄

目 錄
前言
第1章CAE與LS—DYNA的發(fā)展
1．1 CAE技術(shù)及其發(fā)展
 CAE的優(yōu)越性：
 1．2 LS—DYNA特點及應(yīng)用
 1．2．1 LS．DYNA的功能特點
 1．2．2 LS．DYNA的應(yīng)用領(lǐng)域
 1．2．3 LS．DYNA的文件系統(tǒng)
 1．2．4．LS．DYNA分析的一般流程
 l_3顯式與隱式時間積分
第2章 ANSYS／LS．DYNA的單元特性及定義
2．1 ANSYS/LS—DYNA的單元特性
 2．1．1 LINKl60桿單元
 2．1．2 BEAMl61梁單元
 2．1．3 SHEI_L163薄殼單元
 2．1．4 SOLIDl64實體單元
 2．1．5 COMBll65彈簧阻尼單元
 2．1．6 MASSl66質(zhì)點質(zhì)量單元
 2．1．7 LINKl67纜單元
2．2定義顯式動力單元
 2．2．1過濾圖形界面
 2．2．2選擇單元類型
 2．2．3定義單元選項
 2．2．4定義單元實常數(shù)
2．3簡化積分與沙漏
 2．3．1簡化積分單元
 2．3．2沙漏概述
 2．3．3沙漏控制技術(shù)
 2．3．4單元綜合要點
第3章LS—DYNA材料模型及其選用
3．1材料定義流程
 3．1．1 圖形用戶界面(GUI)輸入材料模型的流程3l
 3．1．2用命令定義材料模型
 3．1．3材料模型選擇要點
3．2彈性材料模型
 3．2．1線彈性材料
 3. 2．2非線性彈性模型
3．3非線性無彈性模型
 3．3．1與應(yīng)變率無關(guān)的各向同性材料模型
 3. 3．2與應(yīng)變率相關(guān)的各向同性材料模型
 3．3．3與應(yīng)變率相關(guān)的各向異性材料模型
 3. 3．4考慮失效的材料模型
 3．3．5彈塑性流體動力學材料模型
 3．3．6粘彈塑性材料模型
3．4泡沫材料模型
 3．4．1低密度閉合多孔的聚氨酯泡沫
 3．4．2粘性泡沫材料模型
 3．4. 3低密度氨基甲酸乙酯泡沫
 3．4．4可壓扁泡沫材料模型
 3．4．5正交異性可壓扁Honeycomb蜂窩結(jié)構(gòu)
3．5狀態(tài)方程相關(guān)的材料模型
 3．5．1線性多項式狀態(tài)方程
 3．5．2 Gruneisen狀態(tài)方程
 3．5．3’Tbbulated狀態(tài)方程
3．6離散單元模型
 3．6．1彈簧的材料模型
 3．6．2阻尼器模型
 3．6_3索模型
3．7剛性體模型
第4章建立幾何實體模型
4．1常用的基本概念
 4．1．1建模前的規(guī)劃
 4．1．2 ANSYS／LS．DYNA的單位制
 4．1. 3 ANSYS坐標系
 4．1．4坐標系的激活與刪除
 4．1．5工作平面
 4．1．6組件與組元
 4．1．7工作環(huán)境設(shè)置
 4．2 ANSYS實體建模
 4．2．1自底向上建模8l
 4．2．2自頂向下建模
 4．2．3布爾操作
 4．2．4布爾運算失敗時建議采取的一些措施
 4．2．5其他常用實體建模方式
 4．2．6圖元的顯示9l
 4. 3從CAD系統(tǒng)中導入實體模型
 4．3．1生成IGES(.igs)格式文件
 4．3．2 ANSYS／LS．DYNA調(diào)IGES文件
第5章建立有限元模型
 5．1設(shè)置單元屬性
 5．1．1為實體模型指定屬性
 5．1．2使用總體的屬性設(shè)置
 5．1. 3修改單元屬性
 5．2控制網(wǎng)格密度
 5．2．1智能網(wǎng)格劃分
 5．2．2單元尺寸控制
 5．2．3單元類型控制
 5．2．4網(wǎng)格類型控制
 5．2．5改變網(wǎng)格
 5．3網(wǎng)格拖拉與掃掠
 5．3．1網(wǎng)格拖拉
 5．3．2網(wǎng)格掃掠
第6章LS．DYNA的接觸及其定義
6．1接觸算法與接觸類型
 6．1．1常用基本概念
 6．1．2 LS—DYNA的接觸算法
 6．1. 3 LS—DYNA的接觸類型
6．2接觸界面的定義與控制
 6．2．1定義接觸界面
 6．2．2列表和刪除接觸
 6．2．3接觸界面的控制選項
 6．2．4穿透問題及解決措施
 6．2．5接觸分析注意問題
第7章載荷、初始條件和約束
7．1施加載荷
 7．1．1定義數(shù)組參數(shù)、載荷曲線
 7．1．2施加載荷
7．2施加初始條件
7．3施加約束
 7．3．1施加約束
 7．3．2施加轉(zhuǎn)動約束
 7．3．3滑動或周期性邊界面約束
 7．3．4無反射邊界條件
 7．3．5定義特殊約束
7．4點焊和阻尼控制
 7．4．1點焊
 7．4．2阻尼控制
第8章求解與求解控制
8．1求解基本參數(shù)設(shè)定
 8．1．1計算時間控制
 8．1．2輸出文件控制
 8．1．3高級求解控制
 8．1．4輸出K文件
8．2求解與求解監(jiān)控
 8．2．1求解過程描述
 8．2．2求解監(jiān)控
 8．2．3求解中途退出的原因
 8．2．4．負體積產(chǎn)生的原因
 8．3重啟動
 8．3．1 新的分析
 8．3．2簡單重啟動
 8．3．3小型重啟動
 8．3．4完全重啟動14l
 8．4 LS—DYNA輸入數(shù)據(jù)格式
 8．4．1關(guān)鍵字文件的格式
 8．4．2關(guān)鍵字文件的組織關(guān)系
第9章．ANSYS／LS—DYNA后處理
 9．1 ANSYS后處理
 9．1．1通用后處理器POSTl
 9．1．2時間歷程后處理器POST
 9．2 LS—PREPOST 3．2后處理
 9．2．1 LS—PREPOST3．2程序界面
 9．2．2下拉菜單
 9．2．3圖形繪制
 9．2．4．圖形控制區(qū)
 9．2．5動畫控制區(qū)
 9．2．6主菜單
 9．2．7鼠標鍵盤操作
第10章產(chǎn)品的跌落測試分析
 10．1跌落測試分析概述
 10．2跌落測試模塊DTM
 10．2．1：DTM模塊的啟動
 10．2．2跌落測試分析基本流程
 10．2．3跌落測試分析參數(shù)設(shè)置
 10．3 PDA跌落測試分析
 10．3．1啟動D’TM模塊
 10．3．2打開幾何實體模型
 10．3．3定義單元類型、實常數(shù)
 10．3．4定義材料模型
 10．3．5生成有限元模型
 10．3．6生成PART
 10．3．7定義接觸18l
 10．3．8跌落分析基本參數(shù)設(shè)置
 10．3．9觀察分析結(jié)果
 10．3．10命令流實現(xiàn)
第11章板料沖壓及回彈分析
 11．1顯式一隱式序列求解
 11．1．1求解分析的顯式部分
 11．1．2為了進行隱式分析改變作業(yè)名
 11．1．3關(guān)閉單元的形狀檢查19l
 11．1．4轉(zhuǎn)換單元類型
 11．1．5修改隱式單元的幾何形狀
 11．1．6移走不需要的單元
 11．1．7重新定義邊界條件
 11．1．8輸入應(yīng)力
 11．1．9進行隱式求解
11．2板料沖壓成形模擬
 11．2．1 啟動ANSYS／LS—DYNA
 11．2．2定義單元類型、實常數(shù)、材料模型
 11．2．3創(chuàng)建幾何實體模型
 11．2．4定義接觸204．
 11．2．5定義約束
 11．2．6施加載荷
 11．2．7求解控制與求解
 11．2．8觀察分析結(jié)果
 11．2．9命令流實現(xiàn)
11．3回彈分析
 11．3．1為了進行隱式分析改變作業(yè)名
 11．3．2關(guān)閉單元的形狀檢查
 11．3．3轉(zhuǎn)換單元類型
 11．3．4修改隱式單元的幾何形狀
 11．3．5移走不需要的單元
 11．3．6重新定義邊界條件
 ll．3．7輸入應(yīng)力
 11_3．8進行隱式求解
 11_3．9檢查回彈結(jié)果22l
 11．3．10命令流實現(xiàn)
第12章鳥撞發(fā)動機風擋模式
 12．1隱式一顯式序列求解
 12．1．1進行隱式求解
 12．1．2為進行顯式求解改變作業(yè)名
 12．1．3改變單元類型
 12．1．4移走額外約束
 12．1．5寫來自隱式分析的節(jié)點結(jié)果
 12．1．6施加所需的接觸、載荷條件
 12．1．7初始化模型的幾何形狀
 12．1．8進行顯式分析
 12．2鳥撞發(fā)動機風擋模擬
 12．2．1進行隱式求解
 12．2．2隱式求解的命令流實現(xiàn)
 12．2．3為進行顯式求解改變作業(yè)名
 12．2．4改變單元類型、材料模型、實常數(shù)
 12．2．5移走額外約束
 12．2．6寫來自隱式分析的節(jié)點結(jié)果
 12．2．7施加所需的接觸、載荷條件
 12．2．8初始化模型的幾何形狀
 12．2．9進行顯式分析
 12．2．10命令流實現(xiàn)
 12．2．1后處理
第13章金屬塑性成形模擬
 13．1金屬塑性成形數(shù)值模擬
 13．1．1金屬塑性成形數(shù)值模擬概述
 13．1．2塑性成形有限元模擬優(yōu)點
 13．1_3塑性成形中的有限元方法
 13．2楔橫軋軋制成形模擬26l
 13．2．1啟動ANSYS／LS．DYNA
 13．2．2定義單元類型、實常數(shù)、材料模型
 13．2．3建立模具有限元模型
 13．2．4定義接觸
 13．2．5定義約束
 13．2．6定義載荷
 13．2．7定義模具的質(zhì)量中心
 13．2．8求解控制與求解
 13．2．9命令流實現(xiàn)
 13．2．10后處理
第14章沖擊動力學問題的分析
 14．1薄壁方管屈曲分析
 14．1．1 啟動ANSYS／LS—DYNA
 14．1．2建立有限元模型
 14．1．3定義接觸
 14．1．4定義邊界條件
 14．1．5施加沖擊載荷
 14．1．6求解控制設(shè)置
 14．1．7求解及求解過程控制
 14．1．8命令流實現(xiàn)
 14．1．9后處理
 14．2自適應(yīng)網(wǎng)格方法概述
 14．2．1 h—adaptive方法
 14．2．2 r_adaptive方法
 14．2_3開啟網(wǎng)格自適應(yīng)
 14．2．4 自適應(yīng)網(wǎng)格高級控制
 14．3薄壁方管的自適應(yīng)屈曲分析
 14_3．1創(chuàng)建PART
 14_3．2開啟網(wǎng)格自適應(yīng)
 14．3．3 自適應(yīng)網(wǎng)格高級控制
 14．3．4命令流實現(xiàn)
 14．3．5求解結(jié)果對比
第15章侵徹問題的分析
 15．1 Ls．DYNA侵徹問題模擬概述
 15．1．1侵徹問題的研究方法
 15．1．2侵徹問題的數(shù)值模擬
 15．2彈丸侵徹靶板分析
 15．2．1啟動ANSYS／LS．DYNA
 15．2．2建立有限元模型
 15．2．3定義接觸33l
 l 5．2．4定義邊界條件
 l 5．2．5定義彈丸初始速度
 15．2．6求解控制設(shè)置
 15．2．7求解及求解過程控制
 15．2．8命令流實現(xiàn)
 15．2．9后處理
第16章ALE、SPH高級分析
 16．1 ALE方法
 16．1．1 I~agrange、Euler、ALE方法
 16．1．2 ALE方法理論基礎(chǔ)
 16．1．3 執(zhí)行一個ALE分析
16．2無網(wǎng)格方法概述
 16．2．1無網(wǎng)格方法基本思想
 16．2．2無網(wǎng)格的發(fā)展歷程
 16．2．3無網(wǎng)格法的優(yōu)缺點
 16．2．4部分無網(wǎng)格方法簡介
 16．3 SPH方法
 16．3．1 SPH法的本質(zhì)
 16．3．2 SPH的基本理論
 16．3．3 LS．DYNA中的SPH算法
 16．3．4 SPH主要的關(guān)鍵字說明
附錄I 最常用的關(guān)鍵字
附錄II 常用建模操作命令
參考文獻

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