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的前后处理器?/p>

ANSYS/PRE-POST,

求解?/p>

LS-DYNA

,是全世界范

围内最知名的有限元显式求解程序?/p>

LS-DYNA

?/p>

1976

年由美国劳伦斯·利沃莫尔国家实

验室?/p>

Lawrence Livermore National Laboratory

?/p>

J.O.Hallquist

博士主持开发,时间积分采用

中心差分格式?/p>

当时主要用于求解三维非弹性结构在高速碰撞?/p>

爆炸冲击下的大变形动力响

应,是北约组织武器结构设计的分析工具?/p>

LS-DYNA

的源程序曾在北约的局域网

Pubic 

Domain

公开发行,因此在广泛传播到世界各地的研究机构和大学。从理论和算法而言?/p>

LS-DYNA

是目前所有的显式求解程序的鼻祖和理论基础?/p>

 

1988

年,

J.O.Hallquist

创建利沃

莫尔软件技术公司(

Livermore Software Technology Corporation

?/p>

?/p>

LS-DYNA

开始商业化?/p>

程,总体来看?/p>

到目前为止在单元技术?/p>

材料模式、接触算法以及多场耦合方面获得非常?/p>

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1996

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?/p>

 

ANSYS/LS-DYNA

的用户主要是发达国家的研究机构、大学和世界各地的工业部门(航空

航天、汽车、造船、零件制造和军事工业等)

。应用领域是:高速碰撞模拟(如飞机、汽车?/p>

火车、船舶碰撞事故引起的结构动力响应和破坏)

、乘客的安全性分析(保护气囊与假人的

相互作用,安全带的可靠性分析)

、零件制造(冲压、锻压、铸造、挤压、轧制、超塑性成

形等?/p>

、罐状容器的设计、爆炸过程、高速弹丸对板靶的穿甲模拟、生物医学工程、机械部

件的运动分析等?/p>

 

ANSYS/LS-DYNA

强大功能的基础是求解器的理论基础和丰富算法。下

面仅?/p>

LS-DYNA

在模拟冲压?/p>

锻压和铸造等工艺过程的功能和特色进行说明?/p>

 

1. 

冲压

 

?/p>

板冲压过程的物理描述是:在模具各部件(通常是凸模、凹模和压料板)的共同作用下,板

料发生大变形?/p>

板料成形的变形能来自强迫模具部件运动外功?/p>

而能量的传递完全靠模具?/p>

板料的接触和摩擦。由此可见,对于成形过程的模拟,软件的接触(

contact

)算法的理论?/p>

精度决定程序的可靠性,

除此之外?/p>

由于板料的位移和变形很大?/p>

用来模拟板料的单元类?/p>

应满足这一要求?/p>

进行一定的假设?/p>

模具为刚体,

模具的运动可直接作为冲压系统的位移边

界条件。将冲压过程的物理模型转化为力学模型,即动量方程、边界条件、初始条件。可?/p>

述为:在给定的模具位移条件下,求得板料的位移函数,并在任意时刻同时满足动量方程?/p>

边界条件和初始条件。这已经是一般性的力学问题,可采用有限元的方法进行求解?/p>

 

LS-DYNA

在分析冲压时模具定义为刚体,因此板料和模具都应用壳单元进行离散?/p>

LS-DYNA

的单元都采用

Lagrange

增量方法进行描述。其壳单元算法共?/p>

16

种,可用于板

成形分析使用的单元有

11

中,可分类为四节点和三节点单元;单点积分、多点积分单元和

缩减积分?/p>

select-reduced

)单元。单元采?/p>

co-rotational

坐标系统分离单元运动中的变形?/p>

刚体运动?/p>

使用单点积分的求解速度很快?/p>

一般都可得到可靠的结果?/p>

当单元的翘曲和弯?/p>

变形较大时,

可通过增加沿壳厚度方向的积分点数目保证精度?/p>

用于板料成形的材料模式是

各种弹塑性材料,可考虑各向异性、强化特征。强化类型包括指数强化、随动强化、等向强

化、混合强化以及应变率对材料强化的影响。应变率的影响归结为两种方式?/p>

1.

采用

Cowper-Symonds

模型?/p>

2.

以表格方式给定任意应变率下的应力

-

应变曲线。部分材料模式引

?/p>

Hill

?/p>

Barlat

的各向异性屈服假设,

并假定壳单元的平面应力状态,

因此几乎专用于板?/p>

形模拟。并且还能够通过给定材料?/p>

FLD

?/p>

flow limit dia.

)判断板料在拉延过程中局部开?/p>

现象?/p>

 

LS-DYNA

目前的接触类型有

30

余种,适于板成形分析的?/p>

12

种,都采用罚函数

方法?/p>

penalty

?/p>

,在接触计算过程中考虑壳单元厚度及其变化。值得说明的是?/p>

1.

拉延筋与

板料接触?/p>

contact-drawbead

?/p>

,可认为是非线性弹簧算法,需给定单位长度拉延筋的对板?/p>

的阻力变化曲线?/p>

2.LS-DYNA 

新增加三种接触类型(

forming

类型接触)专用于板成形模

拟,这些接触类型降低了对模具网格的连续性要求,并且计算速度更快?/p>

 

LS-DYNA

进行

板成形分析时可选择使用

3D adaptive mesh

功能?/p>

可在计算过程中对板料网格进行局部加密,

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的前后处理器?/p>

ANSYS/PRE-POST,

求解?/p>

LS-DYNA

,是全世界范

围内最知名的有限元显式求解程序?/p>

LS-DYNA

?/p>

1976

年由美国劳伦斯·利沃莫尔国家实

验室?/p>

Lawrence Livermore National Laboratory

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J.O.Hallquist

博士主持开发,时间积分采用

中心差分格式?/p>

当时主要用于求解三维非弹性结构在高速碰撞?/p>

爆炸冲击下的大变形动力响

应,是北约组织武器结构设计的分析工具?/p>

LS-DYNA

的源程序曾在北约的局域网

Pubic 

Domain

公开发行,因此在广泛传播到世界各地的研究机构和大学。从理论和算法而言?/p>

LS-DYNA

是目前所有的显式求解程序的鼻祖和理论基础?/p>

 

1988

年,

J.O.Hallquist

创建利沃

莫尔软件技术公司(

Livermore Software Technology Corporation

?/p>

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LS-DYNA

开始商业化?/p>

程,总体来看?/p>

到目前为止在单元技术?/p>

材料模式、接触算法以及多场耦合方面获得非常?/p>

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1996

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ANSYS/LS-DYNA

的用户主要是发达国家的研究机构、大学和世界各地的工业部门(航空

航天、汽车、造船、零件制造和军事工业等)

。应用领域是:高速碰撞模拟(如飞机、汽车?/p>

火车、船舶碰撞事故引起的结构动力响应和破坏)

、乘客的安全性分析(保护气囊与假人的

相互作用,安全带的可靠性分析)

、零件制造(冲压、锻压、铸造、挤压、轧制、超塑性成

形等?/p>

、罐状容器的设计、爆炸过程、高速弹丸对板靶的穿甲模拟、生物医学工程、机械部

件的运动分析等?/p>

 

ANSYS/LS-DYNA

强大功能的基础是求解器的理论基础和丰富算法。下

面仅?/p>

LS-DYNA

在模拟冲压?/p>

锻压和铸造等工艺过程的功能和特色进行说明?/p>

 

1. 

冲压

 

?/p>

板冲压过程的物理描述是:在模具各部件(通常是凸模、凹模和压料板)的共同作用下,板

料发生大变形?/p>

板料成形的变形能来自强迫模具部件运动外功?/p>

而能量的传递完全靠模具?/p>

板料的接触和摩擦。由此可见,对于成形过程的模拟,软件的接触(

contact

)算法的理论?/p>

精度决定程序的可靠性,

除此之外?/p>

由于板料的位移和变形很大?/p>

用来模拟板料的单元类?/p>

应满足这一要求?/p>

进行一定的假设?/p>

模具为刚体,

模具的运动可直接作为冲压系统的位移边

界条件。将冲压过程的物理模型转化为力学模型,即动量方程、边界条件、初始条件。可?/p>

述为:在给定的模具位移条件下,求得板料的位移函数,并在任意时刻同时满足动量方程?/p>

边界条件和初始条件。这已经是一般性的力学问题,可采用有限元的方法进行求解?/p>

 

LS-DYNA

在分析冲压时模具定义为刚体,因此板料和模具都应用壳单元进行离散?/p>

LS-DYNA

的单元都采用

Lagrange

增量方法进行描述。其壳单元算法共?/p>

16

种,可用于板

成形分析使用的单元有

11

中,可分类为四节点和三节点单元;单点积分、多点积分单元和

缩减积分?/p>

select-reduced

)单元。单元采?/p>

co-rotational

坐标系统分离单元运动中的变形?/p>

刚体运动?/p>

使用单点积分的求解速度很快?/p>

一般都可得到可靠的结果?/p>

当单元的翘曲和弯?/p>

变形较大时,

可通过增加沿壳厚度方向的积分点数目保证精度?/p>

用于板料成形的材料模式是

各种弹塑性材料,可考虑各向异性、强化特征。强化类型包括指数强化、随动强化、等向强

化、混合强化以及应变率对材料强化的影响。应变率的影响归结为两种方式?/p>

1.

采用

Cowper-Symonds

模型?/p>

2.

以表格方式给定任意应变率下的应力

-

应变曲线。部分材料模式引

?/p>

Hill

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Barlat

的各向异性屈服假设,

并假定壳单元的平面应力状态,

因此几乎专用于板?/p>

形模拟。并且还能够通过给定材料?/p>

FLD

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)判断板料在拉延过程中局部开?/p>

现象?/p>

 

LS-DYNA

目前的接触类型有

30

余种,适于板成形分析的?/p>

12

种,都采用罚函数

方法?/p>

penalty

?/p>

,在接触计算过程中考虑壳单元厚度及其变化。值得说明的是?/p>

1.

拉延筋与

板料接触?/p>

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,可认为是非线性弹簧算法,需给定单位长度拉延筋的对板?/p>

的阻力变化曲线?/p>

2.LS-DYNA 

新增加三种接触类型(

forming

类型接触)专用于板成形模

拟,这些接触类型降低了对模具网格的连续性要求,并且计算速度更快?/p>

 

LS-DYNA

进行

板成形分析时可选择使用

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功能?/p>

可在计算过程中对板料网格进行局部加密,

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LS-DYNA

,是全世界范

围内最知名的有限元显式求解程序?/p>

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年由美国劳伦斯·利沃莫尔国家实

验室?/p>

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J.O.Hallquist

博士主持开发,时间积分采用

中心差分格式?/p>

当时主要用于求解三维非弹性结构在高速碰撞?/p>

爆炸冲击下的大变形动力响

应,是北约组织武器结构设计的分析工具?/p>

LS-DYNA

的源程序曾在北约的局域网

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公开发行,因此在广泛传播到世界各地的研究机构和大学。从理论和算法而言?/p>

LS-DYNA

是目前所有的显式求解程序的鼻祖和理论基础?/p>

 

1988

年,

J.O.Hallquist

创建利沃

莫尔软件技术公司(

Livermore Software Technology Corporation

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LS-DYNA

开始商业化?/p>

程,总体来看?/p>

到目前为止在单元技术?/p>

材料模式、接触算法以及多场耦合方面获得非常?/p>

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的用户主要是发达国家的研究机构、大学和世界各地的工业部门(航空

航天、汽车、造船、零件制造和军事工业等)

。应用领域是:高速碰撞模拟(如飞机、汽车?/p>

火车、船舶碰撞事故引起的结构动力响应和破坏)

、乘客的安全性分析(保护气囊与假人的

相互作用,安全带的可靠性分析)

、零件制造(冲压、锻压、铸造、挤压、轧制、超塑性成

形等?/p>

、罐状容器的设计、爆炸过程、高速弹丸对板靶的穿甲模拟、生物医学工程、机械部

件的运动分析等?/p>

 

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强大功能的基础是求解器的理论基础和丰富算法。下

面仅?/p>

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在模拟冲压?/p>

锻压和铸造等工艺过程的功能和特色进行说明?/p>

 

1. 

冲压

 

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料发生大变形?/p>

板料成形的变形能来自强迫模具部件运动外功?/p>

而能量的传递完全靠模具?/p>

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contact

)算法的理论?/p>

精度决定程序的可靠性,

除此之外?/p>

由于板料的位移和变形很大?/p>

用来模拟板料的单元类?/p>

应满足这一要求?/p>

进行一定的假设?/p>

模具为刚体,

模具的运动可直接作为冲压系统的位移边

界条件。将冲压过程的物理模型转化为力学模型,即动量方程、边界条件、初始条件。可?/p>

述为:在给定的模具位移条件下,求得板料的位移函数,并在任意时刻同时满足动量方程?/p>

边界条件和初始条件。这已经是一般性的力学问题,可采用有限元的方法进行求解?/p>

 

LS-DYNA

在分析冲压时模具定义为刚体,因此板料和模具都应用壳单元进行离散?/p>

LS-DYNA

的单元都采用

Lagrange

增量方法进行描述。其壳单元算法共?/p>

16

种,可用于板

成形分析使用的单元有

11

中,可分类为四节点和三节点单元;单点积分、多点积分单元和

缩减积分?/p>

select-reduced

)单元。单元采?/p>

co-rotational

坐标系统分离单元运动中的变形?/p>

刚体运动?/p>

使用单点积分的求解速度很快?/p>

一般都可得到可靠的结果?/p>

当单元的翘曲和弯?/p>

变形较大时,

可通过增加沿壳厚度方向的积分点数目保证精度?/p>

用于板料成形的材料模式是

各种弹塑性材料,可考虑各向异性、强化特征。强化类型包括指数强化、随动强化、等向强

化、混合强化以及应变率对材料强化的影响。应变率的影响归结为两种方式?/p>

1.

采用

Cowper-Symonds

模型?/p>

2.

以表格方式给定任意应变率下的应力

-

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的各向异性屈服假设,

并假定壳单元的平面应力状态,

因此几乎专用于板?/p>

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现象?/p>

 

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30

余种,适于板成形分析的?/p>

12

种,都采用罚函数

方法?/p>

penalty

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1.

拉延筋与

板料接触?/p>

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,可认为是非线性弹簧算法,需给定单位长度拉延筋的对板?/p>

的阻力变化曲线?/p>

2.LS-DYNA 

新增加三种接触类型(

forming

类型接触)专用于板成形模

拟,这些接触类型降低了对模具网格的连续性要求,并且计算速度更快?/p>

 

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求解?/p>

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年由美国劳伦斯·利沃莫尔国家实

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当时主要用于求解三维非弹性结构在高速碰撞?/p>

爆炸冲击下的大变形动力响

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1988

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J.O.Hallquist

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程,总体来看?/p>

到目前为止在单元技术?/p>

材料模式、接触算法以及多场耦合方面获得非常?/p>

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的用户主要是发达国家的研究机构、大学和世界各地的工业部门(航空

航天、汽车、造船、零件制造和军事工业等)

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、乘客的安全性分析(保护气囊与假人的

相互作用,安全带的可靠性分析)

、零件制造(冲压、锻压、铸造、挤压、轧制、超塑性成

形等?/p>

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件的运动分析等?/p>

 

ANSYS/LS-DYNA

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在模拟冲压?/p>

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冲压

 

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板冲压过程的物理描述是:在模具各部件(通常是凸模、凹模和压料板)的共同作用下,板

料发生大变形?/p>

板料成形的变形能来自强迫模具部件运动外功?/p>

而能量的传递完全靠模具?/p>

板料的接触和摩擦。由此可见,对于成形过程的模拟,软件的接触(

contact

)算法的理论?/p>

精度决定程序的可靠性,

除此之外?/p>

由于板料的位移和变形很大?/p>

用来模拟板料的单元类?/p>

应满足这一要求?/p>

进行一定的假设?/p>

模具为刚体,

模具的运动可直接作为冲压系统的位移边

界条件。将冲压过程的物理模型转化为力学模型,即动量方程、边界条件、初始条件。可?/p>

述为:在给定的模具位移条件下,求得板料的位移函数,并在任意时刻同时满足动量方程?/p>

边界条件和初始条件。这已经是一般性的力学问题,可采用有限元的方法进行求解?/p>

 

LS-DYNA

在分析冲压时模具定义为刚体,因此板料和模具都应用壳单元进行离散?/p>

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Lagrange

增量方法进行描述。其壳单元算法共?/p>

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种,可用于板

成形分析使用的单元有

11

中,可分类为四节点和三节点单元;单点积分、多点积分单元和

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坐标系统分离单元运动中的变形?/p>

刚体运动?/p>

使用单点积分的求解速度很快?/p>

一般都可得到可靠的结果?/p>

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变形较大时,

可通过增加沿壳厚度方向的积分点数目保证精度?/p>

用于板料成形的材料模式是

各种弹塑性材料,可考虑各向异性、强化特征。强化类型包括指数强化、随动强化、等向强

化、混合强化以及应变率对材料强化的影响。应变率的影响归结为两种方式?/p>

1.

采用

Cowper-Symonds

模型?/p>

2.

以表格方式给定任意应变率下的应力

-

应变曲线。部分材料模式引

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Hill

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Barlat

的各向异性屈服假设,

并假定壳单元的平面应力状态,

因此几乎专用于板?/p>

形模拟。并且还能够通过给定材料?/p>

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)判断板料在拉延过程中局部开?/p>

现象?/p>

 

LS-DYNA

目前的接触类型有

30

余种,适于板成形分析的?/p>

12

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方法?/p>

penalty

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,在接触计算过程中考虑壳单元厚度及其变化。值得说明的是?/p>

1.

拉延筋与

板料接触?/p>

contact-drawbead

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,可认为是非线性弹簧算法,需给定单位长度拉延筋的对板?/p>

的阻力变化曲线?/p>

2.LS-DYNA 

新增加三种接触类型(

forming

类型接触)专用于板成形模

拟,这些接触类型降低了对模具网格的连续性要求,并且计算速度更快?/p>

 

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进行

板成形分析时可选择使用

3D adaptive mesh

功能?/p>

可在计算过程中对板料网格进行局部加密,



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