LS-DYNA软件全面介绍

LS-DYNA适用于研究结构动力学问题中涉及大变形、复杂材料模型和接触情况的物理现象。

LS-DYNA可以在显式分析和采用不同时间步长的隐式分析之间进行切换。不同学科如热耦合分析、计算流体动力学（CFD）、流固耦合、光滑粒子流体动力学（SPH）、无网格伽辽金法（EFG）、颗粒法（CPM）、边界元法（BEM）等可以与结构动力学相结合进行分析。

LS-DYNA在汽车设计中的应用

复杂汽车系统在碰撞过程中结构变形机理必不可少的工具。LS-DYNA 可用于评估汽车性能，甚至在无任何物理样车模型基础上进行。总体上讲，与物理实车试验相比，数值仿真可以研究更多的碰撞情形或工况。更进一步的优点为在产品开发阶段中应用LS-DYNA将显著缩短产品上市时间。

LS-DYNA 配备了针对汽车设计应用的特殊功能，例如焊点、安全气囊模型、安全带模型、卷缩器等。目前超过15 家的大型汽车制造商使用LS-DYNA进行碰撞模拟，LST,an Ansys company将根据实际应用的问题反馈和解决方法等进一步来完善和加强求解器。绝大部分汽车应用方面的功能是根据客户的要求开发的。比如，三种不同的分析方法可用于安全气囊展开过程的研究，可分别解决不同模拟精度的气囊展开。对气囊初始展开过程可以进行适当详细的分析、十分详细的分析、或者仅仅以预测无折叠气囊的性能。因此LS-DYNA 可以用于离位乘员工况的分析、用于气体发生器中旋转调节阻板的设计、或用于碰撞过程中乘员与安全气囊之间相互作用的分析。

LS-DYNA在航空和国防方面的应用

LS-DYNA 是一款比较先进的软件，能够模拟高速冲击、爆破和爆炸。ALE 法和SPH 法非常适合于研究对织物、金属板以及复合材料的高速冲击。大量材料本构方程库（有多种材料失效模式选项）可以满足许多航空和国防应用方面的需求。此外，2-D 功能、自动重划网格和重分区域技术可以允许用户研究轴对称问题。结合为汽车应用方面开发的功能，LS-DYNA 的多物理场模拟能力更加方便坦克和火箭的溅落负载分析和飞机紧急降落分析。这些功能也可以用于针对鸟撞时飞机涡轮机和叶片的优化设计。

LS-DYNA跌落测试分析

LS-DYNA 可用于研究跌落冲击条件下产品的抗撞击性能，这个应用范围包括消费品、工具和容器设计。例如，在包装设计方面，LS-DYNA 可以帮助开发食品容器使其能承受在运输和储存情况下动态载荷。

除含有复杂失效机理的许多材料模型库外，LS-DYNA 中各学科耦合和显式隐式切换的灵活功能对很多应用模拟仿真非常必要。比如，容器中液体可用ALE 法或SPH 法模拟并与结构进行耦合分析。这可以准确地模拟液体在受冲击时的物理现象。无网格伽辽金法（EFG）可用于裂纹研究，它可以消除裂纹扩展过程中网格对仿真结果的影响。

LS-DYNA 提供在显式和隐式之间的任意时间步切换的方案来有效确定模型稳态变形。进一步地，LS-DYNA 允许部件由刚体切换为可变形体，反之亦然。这一功能经常用于确定在下落过程中（主要冲击发生之前）各零部件之间的相对位置。

LS-DYNA 用于容器研究

在某些行业，一直存在对社区和环境造成严重损害事故的风险。作为一种工具，LS-DYNA 可以模拟一个系统是如何失效等信息来减少上述风险。设计更改可以减少甚至消除所考虑负载下的风险。一个典型案例是用来运输核燃料元件的容器。在运输过程中对于任何可预见的意外情况发生时确保容器仍然保持封闭和严密密封状态是至关重要的。LS-DYNA 常用于运输容器、容器内部和容器封闭外壳周围的能量吸收缓冲区的设计。

另一个例子是对物体的高速冲击，比如涡轮叶片从涡轮机脱离后的高速冲击不应该损坏水库堤坝。LS-DYNA 允许用户评估涡轮叶片撞击涡轮机壳体所造成的损害。因为这些模拟需要准确地预测材料失效后的阶段，所以前期需要做大量的材料试验。但就可能受到严重损坏的高风险而言，这种努力也是值得的。

主要应用领域

▀ 汽车、火车和轮船的耐撞性模拟

▀ 飞机紧急降落

▀ 乘员安全分析

▀ 行人保护分析

▀ 汽车零部件制造

▀ 金属成形

▀ 金属切削

▀ 玻璃成形

▀ 生物医学应用

▀ 稳定性/失效分析