ANSYS 14.5/LS DYNA非线性有限元分析实例指导教程2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 CAE与LS-DYNA的发展1

1.1 CAE技术及其发展2

1.2 LS-DYNA的特点及应用3

1.2.1 LS-DYNA的功能特点3

1.2.2 LS-DYNA的应用领域5

1.2.3 LS-DYNA的文件系统7

1.2.4 LS-DYNA分析的一般流程8

1.3 显式与隐式时间积分9

第2章 ANSYS/LS-DYNA的单元特性及定义11

2.1 ANSYS/LS-DYNA的单元特性12

2.1.1 LINK160杆单元12

2.1.2 BEAM161梁单元13

2.1.3 SHELL163薄壳单元16

2.1.4 SOLID 164实体单元19

2.1.5 COMBI165弹簧阻尼单元20

2.1.6 MASS166质点质量单元21

2.1.7 LINK167缆单元23

2.2 定义显式动力单元24

2.2.1 过滤图形界面24

2.2.2 选择单元类型25

2.2.3 定义单元选项25

2.2.4 定义单元实常数26

2.3 简化积分与沙漏26

2.3.1 简化积分单元26

2.3.2 沙漏概述27

2.3.3 沙漏控制技术27

2.3.4 单元综合要点28

第3章 LS-DYNA材料模型及其选用29

3.1 材料定义流程30

3.1.1 利用图形用户界面（GUI）输入材料模型的流程30

3.1.2 用命令定义材料模型32

3.1.3 材料模型选择要点33

3.2 弹性材料模型33

3.2.1 线弹性材料33

3.2.2 非线性弹性模型36

3.3 非线性无弹性模型39

3.3.1 与应变率无关的各向同性材料模型40

3.3.2 与应变率相关的各向同性材料模型43

3.3.3 与应变率相关的各向异性材料模型48

3.3.4 考虑失效的材料模型53

3.3.5 弹塑性流体动力学材料模型55

3.3.6 粘弹塑性材料模型56

3.4 泡沫材料模型58

3.4.1 低密度闭合多孔的聚氨酯泡沫58

3.4.2 粘性泡沫材料模型59

3.4.3 低密度氨基甲酸乙酯泡沫60

3.4.4 可压扁泡沫材料模型61

3.4.5 正交异性可压扁Honeycomb蜂窝结构61

3.5 状态方程相关的材料模型63

3.5.1 线性多项式状态方程63

3.5.2 Gruneisen状态方程64

3.5.3 Tbbulated状态方程64

3.6 离散单元模型65

3.6.1 弹簧的材料模型65

3.6.2 阻尼器模型69

3.6.3 索模型70

3.7 刚性体模型71

第4章 建立几何实体模型73

4.1 常用的基本概念74

4.1.1 建模前的规划74

4.1.2 ANSYS/LS-DYNA的单位制74

4.1.3 ANSYS坐标系75

4.1.4 坐标系的激活与删除77

4.1.5 工作平面78

4.1.6 组件与组元79

4.1.7 工作环境设置80

4.2 ANSYS实体建模83

4.2.1 自底向上建模83

4.2.2 自顶向下建模86

4.2.3 布尔操作88

4.2.4 布尔运算失败时建议采取的一些措施92

4.2.5 其他常用实体建模方式93

4.2.6 图元的显示94

4.3 从CAD系统中导入实体模型94

4.3.1 生成IGES （.igs）格式文件95

4.3.2 ANSYS/LS-DYNA调IGES文件97

第5章 建立有限元模型99

5.1 设置单元属性100

5.1.1 为实体模型指定属性100

5.1.2 使用总体的属性设置101

5.1.3 修改单元属性101

5.2 控制网格密度102

5.2.1 智能网格划分102

5.2.2 单元尺寸控制102

5.2.3 单元类型控制103

5.2.4 网格类型控制103

5.2.5 改变网格105

5.3 网格拖拉与扫掠106

5.3.1 网格拖拉106

5.3.2 网格扫掠108

第6章 LS-DYNA的接触及其定义110

6.1 接触算法与接触类型111

6.1.1 常用基本概念111

6.1.2 LS-DYNA的接触算法112

6.1.3 LS-DYNA的接触类型113

6.2 接触界面的定义与控制116

6.2.1 定义接触界面116

6.2.2 列表和删除接触119

6.2.3 接触界面的控制选项119

6.2.4 穿透问题及解决措施121

6.2.5 接触分析注意问题122

第7章 载荷、初始条件和约束123

7.1 施加载荷124

7.1.1 定义数组参数、载荷曲线124

7.1.2 施加载荷126

7.2 施加初始条件127

7.3 施加约束129

7.3.1 施加约束129

7.3.2 施加转动约束129

7.3.3 滑动或周期性边界面约束129

7.3.4 无反射边界条件130

7.3.5 定义特殊约束131

7.4 点焊和阻尼控制131

7.4.1 点焊131

7.4.2 阻尼控制132

第8章 求解与求解控制133

8.1 求解基本参数设定134

8.1.1 计算时间控制134

8.1.2 输出文件控制137

8.1.3 高级求解控制139

8.1.4 输出K文件142

8.2 求解与求解监控142

8.2.1 求解过程描述142

8.2.2 求解监控143

8.2.3 求解中途退出的原因144

8.2.4 负体积产生的原因144

8.3 重启动145

8.3.1 新的分析145

8.3.2 简单重启动145

8.3.3 小型重启动146

8.3.4 完全重启动147

8.4 LS-DYNA输入数据格式147

8.4.1 关键字文件的格式147

8.4.2 关键字文件的组织关系148

第9章 ANSYS/LS-DYNA后处理150

9.1 ANSYS后处理151

9.1.1 通用后处理器POST1151

9.1.2 时间历程后处理器POST26155

9.2 LS-PREPOST4.0后处理161

9.2.1 LS-PREPOST 4.0程序界面161

9.2.2 下拉菜单162

9.2.3 图形绘制163

9.2.4 图形控制区163

9.2.5 动画控制区164

9.2.6 主菜单165

9.2.7 鼠标键盘操作172

第10章 产品的跌落测试分析173

10.1 跌落测试分析概述174

10.2 跌落测试模块DTM174

10.2.1 DTM模块的启动174

10.2.2 跌落测试分析基本流程174

10.2.3 跌落测试分析参数设置176

10.3 PDA跌落测试分析179

10.3.1 启动DTM模块179

10.3.2 打开几何实体模型180

10.3.3 定义单元类型、实常数181

10.3.4 定义材料模型182

10.3.5 生成有限元模型183

10.3.6 生成PART187

10.3.7 定义接触188

10.3.8 跌落分析基本参数设置189

10.3.9 观察分析结果190

10.3.1 0命令流实现192

第11章 板料冲压及回弹分析196

11.1 显式-隐式序列求解197

11.1.1 求解分析的显式部分198

11.1.2 为了进行隐式分析改变作业名198

11.1.3 关闭单元的形状检查198

11.1.4 转换单元类型199

11.1.5 修改隐式单元的几何形状200

11.1.6 移走不需要的单元200

11.1.7 重新定义边界条件200

11.1.8 输入应力201

11.1.9 进行隐式求解201

11.2 板料冲压成形模拟202

11.2.1 启动ANSYS/LS-DYNA202

11.2.2 定义单元类型、实常数、材料模型202

11.2.3 创建几何实体模型208

11.2.4 定义接触212

11.2.5 定义约束213

11.2.6 施加载荷214

11.2.7 求解控制与求解216

11.2.8 观察分析结果218

11.2.9 命令流实现221

11.3 回弹分析224

11.3.1 为了进行隐式分析改变作业名224

11.3.2 关闭单元的形状检查225

11.3.3 转换单元类型225

11.3.4 修改隐式单元的几何形状226

11.3.5 移走不需要的单元226

11.3.6 重新定义边界条件227

11.3.7 输入应力227

11.3.8 进行隐式求解228

11.3.9 检查回弹结果228

11.3.1 0命令流实现229

第12章 鸟撞发动机风挡模式231

12.1 隐式-显式序列求解232

12.1.1 进行隐式求解232

12.1.2 为进行显式求解改变作业名232

12.1.3 改变单元类型233

12.1.4 移走额外约束234

12.1.5 写来自隐式分析的节点结果234

12.1.6 施加所需的接触、载荷条件235

12.1.7 初始化模型的几何形状235

12.1.8 进行显式分析236

12.2 鸟撞发动机风挡模拟236

12.2.1 进行隐式求解236

12.2.2 隐式求解的命令流实现247

12.2.3 为进行显式求解改变作业名254

12.2.4 改变单元类型、材料模型、实常数254

12.2.5 移走额外约束256

12.2.6 写来自隐式分析的节点结果257

12.2.7 施加所需的接触、载荷条件257

12.2.8 初始化模型的几何形状260

12.2.9 进行显式分析261

12.2.1 0命令流实现263

12.2.1 1后处理265

第13章 金属塑性成形模拟267

13.1 金属塑性成形数值模拟268

13.1.1 金属塑性成形数值模拟概述268

13.1.2 塑性成形有限元模拟优点268

13.1.3 塑性成形中的有限元方法268

13.2 楔横轧轧制成形模拟269

13.2.1 启动ANSYS/LS-DYNA270

13.2.2 定义单元类型、实常数、材料模型270

13.2.3 建立模具有限元模型277

13.2.4 定义接触285

13.2.5 定义约束285

13.2.6 定义载荷286

13.2.7 定义模具的质量中心288

13.2.8 求解控制与求解290

13.2.9 命令流实现292

13.2.1 0后处理297

第14章 冲击动力学问题的分析300

14.1 薄壁方管屈曲分析301

14.1.1 启动ANSYS/LS-DYNA301

14.1.2 建立有限元模型302

14.1.3 定义接触306

14.1.4 定义边界条件306

14.1.5 施加冲击载荷311

14.1.6 求解控制设置312

14.1.7 求解及求解过程控制314

14.1.8 命令流实现314

14.1.9 后处理316

14.2 自适应网格方法概述319

14.2.1 h-adaptive方法319

14.2.2 r-adaptive方法321

14.2.3 开启网格自适应321

14.2.4 自适应网格高级控制322

14.3 薄壁方管的自适应屈曲分析324

14.3.1 创建PART324

14.3.2 开启网格自适应324

14.3.3 自适应网格高级控制325

14.3.4 命令流实现325

14.3.5 求解结果对比327

第15章 侵彻问题的分析329

15.1 LS-DYNA侵彻问题模拟概述330

15.1.1 侵彻问题的研究方法330

15.1.2 侵彻问题的数值模拟330

15.2 弹丸侵彻靶板分析331

15.2.1 启动ANSYS/LS-DYNA331

15.2.2 建立有限元模型332

15.2.3 定义接触340

15.2.4 定义边界条件341

15.2.5 定义弹丸初始速度344

15.2.6 求解控制设置344

15.2.7 求解及求解过程控制346

15.2.8 命令流实现346

15.2.9 后处理350

第16章 ALE、 SPH高级分析354

16.1 ALE方法355

16.1.1 Lagrange、 Euler、 ALE方法355

16.1.2 ALE方法理论基础357

16.1.3 执行一个ALE分析360

16.2 无网格方法概述361

16.2.1 无网格方法基本思想362

16.2.2 无网格方法的发展历程362

16.2.3 无网格方法的优缺点363

16.2.4 部分无网格方法简介364

16.3 SPH方法366

16.3.1 SPH方法的本质366

16.3.2 SPH的基本理论366

16.3.3 LS-DYNA中的SPH算法367

16.3.4 SPH方法主要的关键字说明370

附录A最常用的关键字373

附录B常用建模操作命令375

参考文献380