LS-DYNA动力分析软件详解及应用

"LS-DYNA动力分析指南，适用于初学者，详细介绍LS-DYNA的发展历程、功能和分析能力。" LS-DYNA是一款强大的非线性动力学分析软件，最初由J.O.Hallquist博士在1976年于美国Lawrence Livermore National Lab开发，主要用于武器设计的分析工具。随着时间的推移，该软件经过多次更新和功能增强，逐渐成为国际知名的分析软件，广泛应用于武器结构设计、内弹道和终点弹道研究，以及军用材料的研制。 1988年，J.O.Hallquist成立了LSTC公司，推出了商业版本的LS-DYNA系列，包括显式和隐式解决方案，如LS-DYNA2D和LS-DYNA3D，以及热分析软件LS-TOPAZ2D和LS-TOPAZ3D等。同时，提供了前后处理工具如LS-MAZE、LS-ORION、LS-INGRID和LS-TAURUS等，极大地扩展了软件的应用领域。随后的版本（930、936、940等）增加了汽车安全性分析、薄板冲压成型模拟和流固耦合技术（如ALE和Euler算法），使LS-DYNA在国防和民用领域的应用更加广泛。 LSTC公司在1997年将多个程序整合为单一的LS-DYNA软件包，并引入了ETA公司的FEMB作为PC版的前后处理工具，同时开发了LS-POST作为新的后处理器。1996年，LSTC与ANSYS合作，推出了ANSYS/LS-DYNA，结合了ANSYS的前后处理和统一数据库，增强了LS-DYNA的分析能力。 在2001年的960版中，LS-DYNA添加了不可压缩流体求解器，进一步增强了其在流体动力学方面的功能。随着版本的不断更新，如970版，软件的通用后处理器LS-POST增加了前处理器的功能，而LS-PREPOST1.0版的发布则为用户提供了一个更全面的预后处理环境。 LS-DYNA的核心分析能力涵盖了广泛的领域，包括但不限于： 1. 非线性结构动力学：处理材料非线性、几何非线性以及接触非线性问题。 2. 显式和隐式求解器：适应不同类型的物理问题，显式求解器适合瞬态动力学问题，隐式求解器用于稳态或准稳态问题。 3. 流固耦合：结合流体动力学和固体力学的模拟，适用于冲击、爆炸等复杂场景。 4. 材料模型：支持多种复杂的材料行为，如塑性、弹性、粘塑性、损伤和断裂等。 5. 汽车碰撞安全分析：包括车辆碰撞、气囊展开、安全带作用以及假人模拟。 6. 冲压成型模拟：对金属薄板的成形过程进行精确预测。 7. 结构热分析：考虑温度变化对结构性能的影响。 LS-DYNA是一个功能强大的工具，适用于解决各种工程中的动态问题，尤其在汽车、航空航天、军事和其他需要高级动力学分析的领域具有重要价值。对于初学者来说，通过阅读"LS-DYNA动力分析指南"，可以逐步了解和掌握这款软件的使用方法，从而在实际项目中应用这些高级技术。