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目次
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ANSYS 18.0 / LS-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複雜幾何非線性、材料非線性和接觸非線性問題，特別適合求解各種二維、三維非線性結構的高速碰撞、爆炸和金屬成形等非線性動力衝擊問題，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ANSYS18.0/LS-DYNA軟件所涉及的基礎知識、應用方法及要點，主要包括：CAE技術及其發展、單元的特性及定義、材料模型及其選用、有限元建模技術、加載與約束、求解及控制、後處理等。第二部分結合實例介紹了LS-DYNA的一些典型應用。
目次
前言
第1章 CAE與LS-DYNA的發展1
1.1 CAE技術及其發展2
1.1.1 CAE技術流程2
1.1.2 CAE的優越性3
1.2 LS-DYNA的特點及應用3
1.2.1 LS-DYNA的功能特點3
1.2.2 LS-DYNA的應用領域5
1.2.3 LS-DYNA的文件系統7
1.2.4 LS-DYNA分析的一般流程8
1.3 顯式與隱式時間積分9
第2章 ANSYS/LS-DYNA的單元特性及定義11
2.1 ANSYS/LS-DYNA的單元特性12
2.1.1 LINK160杆單元12
2.1.2 BEAM161梁單元13
2.1.3 SHELL163薄殼單元16
2.1.4 SOLID164實體單元19
2.1.5 COMBI165彈簧阻尼單元20
2.1.6 MASS166質點質量單元21
2.1.7 LINK167纜單元23
2.2 定義顯式動力單元24
2.2.1 過濾圖形界面24
2.2.2 選擇單元類型24
2.2.3 定義單元選項25
2.2.4 定義單元實常數26
2.3 簡化積分與沙漏27
2.3.1 簡化積分單元27
2.3.2 沙漏概述27
2.3.3 沙漏控制技術27
2.3.4 單元綜合要點29
第3章 ANSYS/LS-DYNA材料模型及其選用30
3.1 材料定義流程31
3.1.1 利用圖形用戶界面（GUI）輸入材料模型的流程31
3.1.2 用命令定義材料模型33
3.1.3 材料模型選擇要點34
3.2 彈性材料模型34
3.2.1 線彈性材料34
3.2.2 非線性彈性模型38
3.3 非線性無彈性模型40
3.3.1 與應變率無關的各向同性材料模型41
3.3.2 與應變率相關的各向同性材料模型44
3.3.3 與應變率相關的各向異性材料模型50
3.3.4 考慮失效的材料模型54
3.3.5 彈塑性流體動力學材料模型57
3.3.6 黏彈塑性材料模型58
3.4 泡沫材料模型60
3.4.1 低密度閉合多孔的聚氨酯泡沫60
3.4.2 黏性泡沫材料模型62
3.4.3 低密度氨基甲酸乙酯泡沫63
3.4.4 可壓扁泡沫材料模型64
3.4.5 正交異性可壓扁Honeycomb蜂窩結構65
3.5 與狀態方程相關的材料模型67
3.5.1 線性多項式狀態方程67
3.5.2 Gruneisen狀態方程67
3.5.3 Tbbulated狀態方程69
3.6 離散單元模型69
3.6.1 彈簧的材料模型69
3.6.2 阻尼模型73
3.6.3 索模型74
3.7 剛性體模型75
第4章 建立幾何實體模型78
4.1 常用的基本概念79
4.1.1 建模前的規劃79
4.1.2 ANSYS/LS-DYNA的單位制79
4.1.3 ANSYS坐標系80
4.1.4 坐標系的激活與刪除82
4.1.5 工作平面83
4.1.6 組件與組元84
4.1.7 工作環境設置85
4.2 ANSYS實體建模88
4.2.1 自底向上建模88
4.2.2 自頂向下建模91
4.2.3 布爾操作93
4.2.4 布爾運算失敗時建議採取的一些措施97
4.2.5 其他常用實體建模方式98
4.2.6 圖元的顯示98
4.3 從CAD系統中導入實體模型99
4.3.1 生成IGES（.igs）格式文件99
4.3.2 ANSYS/LS-DYNA調入IGES文件101
第5章 建立有限元模型104
5.1 設置單元屬性105
5.1.1 為實體模型指定屬性105
5.1.2 使用總體的屬性設置106
5.1.3 修改單元屬性106
5.2 控制網格密度107
5.2.1 智能網格劃分107
5.2.2 單元尺寸控制107
5.2.3 單元類型控制108
5.2.4 網格類型控制109
5.2.5 改變網格111
5.3 網格拖拉與掃掠111
5.3.1 網格拖拉111
5.3.2 網格掃掠112
第6章 LS-DYNA的接觸及其定義115
6.1 接觸算法與接觸類型116
6.1.1 常用基本概念116
6.1.2 LS-DYNA的接觸算法117
6.1.3 LS-DYNA的接觸類型118
6.2 接觸界面的定義與控制121
6.2.1 定義接觸界面121
6.2.2 列表和刪除接觸124
6.2.3 接觸界面的控制選項124
6.2.4 穿透問題及解決措施126
6.2.5 接觸分析應注意的問題127
第7章 載荷、初始條件和約束128
7.1 施加載荷129
7.1.1 定義數組參數、載荷曲線129
7.1.2 施加載荷131
7.2 施加初始條件132
7.3 施加約束134
7.3.1 施加約束134
7.3.2 施加轉動約束134
7.3.3 滑動或週期性邊界面約束135
7.3.4 無反射邊界條件136
7.3.5 定義特殊約束137
7.4 點焊和阻尼控制137
7.4.1 點焊137
7.4.2 阻尼控制138
第8章 求解與求解控制139
8.1 求解基本參數設定140
8.1.1 計算時間控制140
8.1.2 輸出文件控制142
8.1.3 高級求解控制145
8.1.4 輸出K文件148
8.2 求解與求解監控148
8.2.1 求解過程描述148
8.2.2 求解監控149
8.2.3 求解中途退出的原因150
8.2.4 負體積產生的原因150
8.3 重啟動151
8.3.1 新的分析151
8.3.2 簡單重啟動151
8.3.3 小型重啟動152
8.3.4 完全重啟動153
8.4 LS-DYNA輸入數據格式153
8.4.1 關鍵字文件的格式154
8.4.2 關鍵字文件的組織關係155
第9章 ANSYS/LS-DYNA後處理156
9.1 ANSYS後處理157
9.1.1 通用後處理器POST1157
9.1.2 時間歷程後處理器POST26161
9.2 LS-PREPOST 4.0後處理167
9.2.1 LS-PREPOST 4.0程序界面167
9.2.2 下拉菜單168
9.2.3 圖形繪製168
9.2.4 圖形控制區168
9.2.5 動畫控制區169
9.2.6 主菜單170
9.2.7 鼠標鍵盤操作177
第10章 產品的跌落測試分析178
10.1 跌落測試分析概述179
10.2 跌落測試模塊DTM179
10.2.1 DTM模塊的啟動179
10.2.2 跌落測試分析基本流程179
10.2.3 跌落測試分析參數設置181
10.3 PDA跌落測試分析184
10.3
第1章 CAE與LS-DYNA的發展1
1.1 CAE技術及其發展2
1.1.1 CAE技術流程2
1.1.2 CAE的優越性3
1.2 LS-DYNA的特點及應用3
1.2.1 LS-DYNA的功能特點3
1.2.2 LS-DYNA的應用領域5
1.2.3 LS-DYNA的文件系統7
1.2.4 LS-DYNA分析的一般流程8
1.3 顯式與隱式時間積分9
第2章 ANSYS/LS-DYNA的單元特性及定義11
2.1 ANSYS/LS-DYNA的單元特性12
2.1.1 LINK160杆單元12
2.1.2 BEAM161梁單元13
2.1.3 SHELL163薄殼單元16
2.1.4 SOLID164實體單元19
2.1.5 COMBI165彈簧阻尼單元20
2.1.6 MASS166質點質量單元21
2.1.7 LINK167纜單元23
2.2 定義顯式動力單元24
2.2.1 過濾圖形界面24
2.2.2 選擇單元類型24
2.2.3 定義單元選項25
2.2.4 定義單元實常數26
2.3 簡化積分與沙漏27
2.3.1 簡化積分單元27
2.3.2 沙漏概述27
2.3.3 沙漏控制技術27
2.3.4 單元綜合要點29
第3章 ANSYS/LS-DYNA材料模型及其選用30
3.1 材料定義流程31
3.1.1 利用圖形用戶界面（GUI）輸入材料模型的流程31
3.1.2 用命令定義材料模型33
3.1.3 材料模型選擇要點34
3.2 彈性材料模型34
3.2.1 線彈性材料34
3.2.2 非線性彈性模型38
3.3 非線性無彈性模型40
3.3.1 與應變率無關的各向同性材料模型41
3.3.2 與應變率相關的各向同性材料模型44
3.3.3 與應變率相關的各向異性材料模型50
3.3.4 考慮失效的材料模型54
3.3.5 彈塑性流體動力學材料模型57
3.3.6 黏彈塑性材料模型58
3.4 泡沫材料模型60
3.4.1 低密度閉合多孔的聚氨酯泡沫60
3.4.2 黏性泡沫材料模型62
3.4.3 低密度氨基甲酸乙酯泡沫63
3.4.4 可壓扁泡沫材料模型64
3.4.5 正交異性可壓扁Honeycomb蜂窩結構65
3.5 與狀態方程相關的材料模型67
3.5.1 線性多項式狀態方程67
3.5.2 Gruneisen狀態方程67
3.5.3 Tbbulated狀態方程69
3.6 離散單元模型69
3.6.1 彈簧的材料模型69
3.6.2 阻尼模型73
3.6.3 索模型74
3.7 剛性體模型75
第4章 建立幾何實體模型78
4.1 常用的基本概念79
4.1.1 建模前的規劃79
4.1.2 ANSYS/LS-DYNA的單位制79
4.1.3 ANSYS坐標系80
4.1.4 坐標系的激活與刪除82
4.1.5 工作平面83
4.1.6 組件與組元84
4.1.7 工作環境設置85
4.2 ANSYS實體建模88
4.2.1 自底向上建模88
4.2.2 自頂向下建模91
4.2.3 布爾操作93
4.2.4 布爾運算失敗時建議採取的一些措施97
4.2.5 其他常用實體建模方式98
4.2.6 圖元的顯示98
4.3 從CAD系統中導入實體模型99
4.3.1 生成IGES（.igs）格式文件99
4.3.2 ANSYS/LS-DYNA調入IGES文件101
第5章 建立有限元模型104
5.1 設置單元屬性105
5.1.1 為實體模型指定屬性105
5.1.2 使用總體的屬性設置106
5.1.3 修改單元屬性106
5.2 控制網格密度107
5.2.1 智能網格劃分107
5.2.2 單元尺寸控制107
5.2.3 單元類型控制108
5.2.4 網格類型控制109
5.2.5 改變網格111
5.3 網格拖拉與掃掠111
5.3.1 網格拖拉111
5.3.2 網格掃掠112
第6章 LS-DYNA的接觸及其定義115
6.1 接觸算法與接觸類型116
6.1.1 常用基本概念116
6.1.2 LS-DYNA的接觸算法117
6.1.3 LS-DYNA的接觸類型118
6.2 接觸界面的定義與控制121
6.2.1 定義接觸界面121
6.2.2 列表和刪除接觸124
6.2.3 接觸界面的控制選項124
6.2.4 穿透問題及解決措施126
6.2.5 接觸分析應注意的問題127
第7章 載荷、初始條件和約束128
7.1 施加載荷129
7.1.1 定義數組參數、載荷曲線129
7.1.2 施加載荷131
7.2 施加初始條件132
7.3 施加約束134
7.3.1 施加約束134
7.3.2 施加轉動約束134
7.3.3 滑動或週期性邊界面約束135
7.3.4 無反射邊界條件136
7.3.5 定義特殊約束137
7.4 點焊和阻尼控制137
7.4.1 點焊137
7.4.2 阻尼控制138
第8章 求解與求解控制139
8.1 求解基本參數設定140
8.1.1 計算時間控制140
8.1.2 輸出文件控制142
8.1.3 高級求解控制145
8.1.4 輸出K文件148
8.2 求解與求解監控148
8.2.1 求解過程描述148
8.2.2 求解監控149
8.2.3 求解中途退出的原因150
8.2.4 負體積產生的原因150
8.3 重啟動151
8.3.1 新的分析151
8.3.2 簡單重啟動151
8.3.3 小型重啟動152
8.3.4 完全重啟動153
8.4 LS-DYNA輸入數據格式153
8.4.1 關鍵字文件的格式154
8.4.2 關鍵字文件的組織關係155
第9章 ANSYS/LS-DYNA後處理156
9.1 ANSYS後處理157
9.1.1 通用後處理器POST1157
9.1.2 時間歷程後處理器POST26161
9.2 LS-PREPOST 4.0後處理167
9.2.1 LS-PREPOST 4.0程序界面167
9.2.2 下拉菜單168
9.2.3 圖形繪製168
9.2.4 圖形控制區168
9.2.5 動畫控制區169
9.2.6 主菜單170
9.2.7 鼠標鍵盤操作177
第10章 產品的跌落測試分析178
10.1 跌落測試分析概述179
10.2 跌落測試模塊DTM179
10.2.1 DTM模塊的啟動179
10.2.2 跌落測試分析基本流程179
10.2.3 跌落測試分析參數設置181
10.3 PDA跌落測試分析184
10.3
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