| |
LS - DYNA
Самый известный и самый передовой программный комплекс для динамического анализа.
LS - DYNA - многоцелевая программа, использующая явную постановку метода конечных элементов ( explicit finite element program ) - предназначена для анализа нелинейного динамического отклика трехмерных неупругих структур. Полностью автоматизированный процесс решения контактных задач, а также множество функций по проверке получаемого решения позволяют инженерам во всем мире успешно решать сложнейшие задачи удара, разрушения и формования.
- Аналитические возможности
- Приложения
- Библиотека элементов
- Модели материала
- Контакт
- Специализированные функции для проблем автомобилестроения
- Адаптивность
- Функциональность
- Оценка корректности
- Компьютерные платформы
2. Приложения
- Оценка сопротивляемости удару ( crashworthiness simulations, crash test): автомобили, летательные аппараты, поезда, суда
- Анализ безопасности пассажира ( Occupant safety analyses ): взаимодействие воздушной подушки и виртуальной модели человека ( airbag – dummy interaction ), ремни безопасности, и др.
- Формование металла: прокат, выдавливание, штамповка, литье, волочение, пластическое формование, прокат профилей, глубокая вытяжка, гидроформование (включая большие деформации) и многоступенчатые процессы ( rolling , extrusion , forging , casting , spinning , ironing , superplastic forming , sheet metal stamping , profile rolling , deep drawing , hydroforming ( including very large deformations ), and multi - stage processes .
- Резка металла
- Задачи о вылете лопатки турбинных двигателей ( Jet engine blade containment )
- Птицестойкость
- Расчет тонкостенных, жестяных контейнеров
- Производство автомобильных комплектующих: корпус, бамперы, колесные диски, рулевые колонки, ( Automotive part manufacturing : car body , bumpers , girders , steering wheel , steering column , etc .)
- Электронные компоненты
- Проникновение ( penetration )
- Формование стекла
- Пластики: литье, инжекционное литье
- Биомедицинские приложения ( Biomedical applications )
- Взрывная нагрузка ( Blast loading )
- Анализ ячеистых, сотовых и тонкостенных кессонных конструкций
- Точечно-сварные, заклепочные и болтовые соединения
- Инженерный расчет изделий народного потребления (инструменты, спортинвентарь, защитные шлемы и т.д.)
- Взаимодействие потоков жидкости и газа с конструкцией
- Моделирование землятресений
- Расчет грузовых контейнеров
 |
 |
3. Библиотека элементов
Элементы низкого порядка, используемые в LS - DYNA просты, эффективны и точны - используются специальные элементы с редуцированным числом точек интегрирования. Для оболочечных и твердотельных элементов изменения формы с нулевой энергией деформации ( zero - energy modes ) контролируются как язкостью, так и жесткостью ( hourglass viscosity or stiffness ). Все элементы рактически на 100% векторизованы (оптимизированы под векторную архитектуру компьютера).
- прямоугольные тонкие оболочки
- треугольные оболочечные элементы
- мембраны
- элементы толстой оболочки ( hexahedral thick shells )
- элементы твердого тела
- балки
- 2-х узловые ферменные стержневые элементы (2- nodes truss element )
- элементы "только растяжение" ( cable elements )
- пружины и демпферы
- точечные массы
- элементы "ремень безопасности"( seatbelt elements )
- абсолютно жесткие тела ( rigid bodies )
- моделирование сварки
4. Модели материала
LS - DYNA имеет 100 различных моделей металлических и неметаллических материалов.
- упругую
- упругопластическую
- эластомеры (упругие полимеры)
- модели вспененных материалов
- линейная вязко-упругая
- стекло
- геологические модели
- элементы ткани
- кевлар ( kevlar ) с повреждениями
- уравнения состояния гидродинамики
- акустическое давление
- композиты
- задаваемые пользователем модели
- специальные возможности по анализу потоков
5. Контакт
Решение контактных задач в LS - DYNA полностью автоматизировано. В решении используются constraint and penalty methods для удовлетворения условий контакта. Эта методика прекрасно зарекомендовала себя и на протяжении последних более чем двадцати лет LS - DYNA используется в таких сложнейших приложениях, как анализ сопротивляемости удару как целиком автомобиля (или любого транспортного средства), так и отдельных его компонентов, анализ безопасности пассажира.
Возможен также расчет объединенного термо-механического контакта. В программе осуществляется более 20 моделей контакта. Большинство из них связано с контактом деформируемого в деформируемое тело, контакт отдельных поверхностей деформируемого тела и контакт деформируемого с абсолютно жестким телом, например:
- контакт с абсолютно жесткими поверхностями
- связанные поверхности ( tied surfaces )
- узлы, привязанные к поверхности ( nodes tied to surfaces )
- края оболочек, привязанные к поверхности оболочек ( shell edges tied to shell surfaces )
- смятие ( folding )
- интерфейс между потоками и конструкцией
- эродирующий контакт
- контакт край в край (edge-to- edge contact)
- расчет результирующей силы при контакте и моделирование контакта при известной результирующей силе ( resultant force contact )
- отботровка ( drawbeads )
- импорт поверхностей из CAD - систем
В программу включены специальные возможности по моделированию контакта между абсолютно жесткой поверхностью (обычно определяемой аналитически) и деформируемой конструкцией, например штамповка металла, где штамп и прессформа могут быть импортированы в форматах IGES - или VDA и далее считаются абсолютно жесткими. Следующим примером может быть моделирование состояния пассажиров в транспортном средстве где жесткий манекен контактирует с деформируемыми поверхностями воздушных подушек и панели управления.
LS - DYNA реализует следующие возможности в моделировании трения:
- Статическое и динамическое Кулоновское трение
- вязкое трение
- модели трения, определяемые пользователем
Задание контактирующих поверхностей предельно упрощено, и пользователь может специфицировать части конструкции (или всю конструкцию целиком), вступающие в контакт, графически - выбирая с помощью мыши или просто задавая соответствующий идентификатор.
7. Адаптивность
Традиционные конечноэлементные программы на позволяют проводить расчеты в области больших деформаций. Явная формулировка метода, используемая в LS - DYNA позволяет без потери точности деформировать КЭ сетки вплоть до вырождения отдельных элементов, что, наряду с автоматической регенерацией сеток, сводит участие пользователя в решении высоко нелинейных задач к минимуму.
- адаптивные сетки
- нормы ошибок
- специфицируемые пользователем уровни сгущения сеток ( refinment )
- вложенные циклы итерирования
- графический вывод
8. Функциональность
Множество опций, контролирующих функций и вложенных процедур дают пользователям необычайно гибкий инструментарий для решения конкретных задач
- ввод с использованием ключевых слов
- прямой импорт модели в формате Nastran ( Nastran bulk data files )
- разбиение вводного файла на несколько меньшего объема
- пользовательские процедуры
- функция адаптивного перестроения сеток ( remapping )
- функция общего перезапуска
- перенесение граничных условий
- динамическое размещение данных ( dynamic storage allocation )
- опции контроля вывода результатов в базу данных
- программно опрашиваемые переключатели - монитор слежения за статусом процесса
- динамическая релаксация (для моделирования квазистатики)
- интерактивная графика в режиме реального времени
- приложение предварительного напряжения к конструкции по результатам линейного решения из ANSYS , Nastran
- двойная точность для 32-битных рабочих станций
- оптимизация
9. Оценка корректности
Результаты анализа проведенного на LS - DYNA полностью совпадают с данными натурных испытаний. Перед выпуском каждой версии программа подвергается всестороннему тестированию - решается более 1000 пробных задач.
Материалы с сайта фирмы ООО “ KAE -Сервисы” (www. cae-services.ru)
Скачать данную станицу в pdf формате
|
