LS-DYNA有限元建模、分析和优化设计

第1章绪论
1.1求解微分方程的常用数值计算方法简介
1.1.1有限差分法
1.1.2有限元法
1.1.3有限体积法
1.1.4边界元法
1.1.5离散元法
1.1.6光滑粒子流体动力学法
1.2求解微分方程的常用数值计算软件介绍
1.2.1ANSYS
1.2.2LSDYNA
1.2.3AUTODYN
1.2.4ABAQUS
1.2.5MSC.Dytran
1.3支持LSDYNA的主流前后处理软件
1.3.1TrueGrid
1.3.2LSPrePost 
1.3.3HyperMesh
1.3.4ANSYS Workbench
1.3.5ETA PreSys
1.3.6ANSA
1.4参考文献
第2章LSPrePost基本功能和用户界面简介
2.1LSPrePost图形用户界面
2.1.1界面布局
2.1.2F功能键
2.1.3鼠标操作
2.2下拉菜单栏
2.2.1File子菜单
2.2.2Misc.子菜单
2.2.3View子菜单
2.2.4Geometry子菜单
2.2.5FEM子菜单
2.2.6Application子菜单
2.2.7Settings子菜单
2.2.8Help子菜单
2.3右端工具栏
2.4底部工具栏
2.5通用工具和应用实例
2.5.1通用选择面板
2.5.2动画控制
2.5.3关键字管理器
2.5.4测量标尺
2.5.5设置模型旋转中心
2.5.6剖析D3hsp文件
2.6参考文献
第3章LSPrePost几何建模
3.1LSPrePost几何特征
3.2几何建模实例
3.2.1瓶子三维几何建模
3.2.2修补模型
3.2.3抽取中面
3.2.4几何清理
3.2.5由单元生成面
3.2.6由单元生成多个面
3.3参考文献
 
 
第4章LSPrePost有限元建模
4.1网格划分
4.1.1网格划分基础
4.1.2常用壳单元网格划分方法
4.1.3网格划分工具栏
4.2模型和Part
4.3单元工具
4.4Solution Explorer
4.5有限元建模实例
4.5.1抽取实体单元中面
4.5.2生成柱坐标系边界条件
4.5.3Part替换
4.5.4模型比较
4.5.52DMesh生成网格实例
4.5.6单元编辑实例
4.5.7曲线和曲面网格划分实例
4.5.8通过ElGen界面生成单元
4.5.9生成并细化同几何分析NURBS单元
4.5.10气囊折叠
4.5.11复合材料层压板建模
4.6参考文献
第5章LSPrePost后处理
5.1POST后处理
5.1.1POST基本功能
5.1.2显示模型应力
5.1.3绘制力位移曲线
5.1.4曲线和动画同时显示
5.2MS POST后处理
5.2.1MS POST基本功能
5.2.2生成切片
5.2.3生成等值面
5.2.4生成流线
5.3参考文献
第6章LSPrePost二次开发
6.1LSPrePost命令文件
6.2脚本命令语言
6.2.1基于C语言的SCL API函数
6.2.2几何实体类型
6.2.3基于C语言的SCL几何相关函数
6.2.4基于C语言的SCL与C语言的差异
6.2.5运行SCL
6.2.6数据中心参数列表
6.2.7SCL编程实例
6.3LSReader语言
6.3.1API函数
6.3.2D3P_Parameter和BINOUT_Parameter
6.3.3编程实例
6.4自定义按钮
6.5Keyword Reader
6.6参考文献
第7章LSDYNA基础
7.1软件基本功能
7.1.1材料模型
7.1.2状态方程
7.1.3单元类型
7.1.4接触类型
7.1.5初始条件、载荷和约束定义
7.1.6沙漏控制
7.1.7拉格朗日算法
7.1.8自适应网格重分方法
7.1.9欧拉和ALE算法
7.1.10SPH法
7.1.11无单元伽辽金方法
7.1.12边界元方法
7.1.13刚体动力学功能
7.1.14隐式算法
7.1.15热分析
7.1.16不可压缩流求解器
7.1.17时空守恒元解元求解器
7.1.18微粒法
7.1.19离散元法
7.1.20电磁场模块
7.1.21近场动力学方法
7.1.22光滑粒子伽辽金算法
7.1.23扩展有限元法
7.1.24结构化ALE方法
7.1.25NVH、疲劳和频域分析
7.1.26同几何分析
7.1.27转子动力学
7.1.28*DEFINE_OPTION_FUNCTION函数定义功能
7.1.29二次开发
7.1.30汽车行业的专门功能
7.1.31板料成形行业的专门功能
7.1.32多功能控制选项
7.1.33支持的硬件平台
7.2应用领域
7.3关键字输入格式
7.3.1关键字输入数据格式的特点
7.3.2关键字用户手册卡片格式说明
7.4资源网站
7.5参考文献
第8章拉格朗日算法
8.1小球撞击平板计算算例
8.1.1计算模型概况
8.1.2LSPrePost建模
8.1.3关键字文件讲解
8.1.4数值计算结果
8.2气囊展开计算算例
8.2.1计算模型概况
8.2.2LSPrePost建模
8.2.3关键字文件讲解
8.2.4数值计算结果
8.3S型管件撞击刚性墙计算算例
8.3.1计算模型概况
8.3.2LSPrePost建模
8.3.3关键字文件讲解
8.3.4数值计算结果
8.4参考文献
第9章ALE算法
9.1ALE算法简介
9.1.1ALE算法步骤
9.1.2ALE多物质
9.2边界条件
9.3流固耦合
9.4水下爆炸二维计算算例
9.4.1计算模型概况
9.4.2关键字文件讲解
9.4.3数值计算结果
9.5参考文献
第10章SALE算法
10.1原有ALE求解器的缺点
10.2SALE算法优点
10.3SALE算法简介
10.4SALE并行计算
10.4.1SMP并行计算
10.4.2MPP并行计算
10.4.3MPP HYBRID并行计算
10.5SALE主要关键字
10.5.1*ALE_STRUCTURED_MESH
10.5.2*ALE_STRUCTURED_MESH_CONTROL_POINTS
10.5.3*ALE_STRUCTURED_MESH_MOTION
10.5.4*ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING
10.5.5*ALE_STRUCTURED_FSI
10.5.6*ALE_STRUCTURED_MESH_REFINE
10.5.7*ALE_STRUCTURED_MESH_TRIM
10.6SALE边界条件定义
10.7炸药定义
10.7.1炸药的TNT当量折算方法
10.7.2起爆点定义关键字
10.8空气中爆炸计算算例
10.8.1计算模型概况
10.8.2关键字文件讲解
10.8.3数值计算结果
10.9参考文献
第11章NVH、疲劳和频域分析
11.1信号处理基础
11.2关键字和结果数据处理
11.3模态分析
11.3.1模态分析关键字
11.3.2悬臂梁预应力模态分析算例
11.4频率响应函数
11.4.1关键字和后处理
11.4.2平板频响函数分析算例
11.5稳态振动
11.5.1关键字和后处理
11.5.2平板强迫振动分析
11.5.3等效辐射功率计算
11.6边界元声学
11.6.1声学计算基础
11.6.2边界元声学计算公式和方法
11.6.3关键字和后处理
11.6.4平板振动噪声计算算例
11.6.5远场水下爆炸声固耦合计算
11.7有限元声学
11.7.1关键字和后处理
11.7.2简化汽车车腔声学计算算例
11.8随机振动
11.8.1关键字和后处理
11.8.2压力作用下平板随机振动计算算例
11.9随机振动疲劳
11.9.1如何定义SN曲线
11.9.2米勒线性累积疲劳理论
11.9.3疲劳分析方法
11.9.4关键字和后处理
11.9.5铝板疲劳分析算例
11.10时域疲劳
11.10.1关键字和后处理
11.10.2基于应力的时域疲劳分析算例
11.10.3基于应变的时域疲劳分析
11.11响应谱分析
11.11.1输入响应谱
11.11.2响应谱分析理论基础
11.11.3振型组合方法
11.11.4关键字和后处理
11.11.5高层建筑框架结构响应谱分析算例
11.12统计能量分析法
11.13参考文献
第12章SPH法
12.1SPH法简介
12.2SPH近似算法
12.3核函数
12.4相关关键字
12.5时间步长
12.6人工黏性
12.7活动粒子和不活动粒子
12.8材料模型和状态方程
12.9边界条件
12.10SPH热学计算
12.11SPH与其他Part的作用
12.12SPH粒子生成和显示
12.12.1SPH粒子生成
12.12.2SPH粒子显示
12.13容器内水流计算算例
12.13.1计算模型概况
12.13.2关键字文件讲解
12.13.3数值计算结果
12.14参考文献
第13章EFG算法
13.1EFG算法简介
13.2*SECTION_SOLID_EFG
13.3通用无网格法和熵近似函数法
13.4EFG三维自适应网格重分
13.5金属锻造计算算例
13.5.1计算模型概况
13.5.2关键字文件讲解
13.5.3数值计算结果
13.6参考文献
第14章SPG算法
14.1SPG算法基本理论
14.2主要关键字
14.2.1*SECTION_SOLID_SPG
14.2.2*CONSTRAINED_IMMERSED_IN_SPG
14.3传热分析
14.4双重尺度计算
14.5SPG粒子显示
14.6三点弯曲计算算例
14.6.1计算模型概况
14.6.2关键字文件讲解
14.6.3数值计算结果
14.7参考文献
第15章离散元法
15.1DES基础
15.1.1DES单元受力
15.1.2DES计算流程
15.1.3DES键接模型
15.2DES粒子生成
15.3主要关键字
15.3.1*CONTROL_DISCRETE_ELEMENT_{OPTION}
15.3.2*DEFINE_DE_BOND
15.3.3*DEFINE_DE_INJECTION_{OPTION}
15.3.4*DEFINE_DE_TO_SURFACE_COUPLING
15.3.5*ELEMENT_DISCRETE_SPHERE_{OPTION}
15.4离散元块体运动计算算例
15.4.1计算模型概况
15.4.2关键字文件讲解
15.4.3数值计算结果
15.5参考文献
第16章近场动力学方法
16.1近场动力学方法简介
16.2主要关键字
16.2.1*SECTION_SOLID_PERI
16.2.2*MAT_ELASTIC_PERI
16.2.3定义层压复合材料的PD关键字
16.3复合材料平板拉伸计算算例
16.3.1计算模型概况
16.3.2关键字文件讲解
16.3.3数值计算结果
16.4参考文献
第17章CESE算法
17.1CESE算法简介
17.2CESE主要应用
17.3CESE流固耦合
17.4CESE算例建模计算流程
17.5CESE主要关键字
17.5.1*CESE_BOUNDARY_AXISYMMETRIC
17.5.2*CESE_BOUNDARY_NON_REFLECTIVE_OPTION
17.5.3*CESE_BOUNDARY_PRESCRIBED_OPTION
17.5.4*CESE_CONTROL_LIMITER
17.5.5*CESE_CONTROL_MESH_MOV
17.5.6*CESE_CONTROL_SOLVER
17.5.7*CESE_CONTROL_TIMESTEP
17.5.8*CESE_DATABASE_ELOUT
17.5.9*CESE_DATABASE_FSIDRAG
17.5.10*CESE_DRAG
17.5.11*CESE_EOS_IDEAL_GAS
17.5.12*CESE_FSI_EXCLUDE
17.5.13*CESE_INITIAL
17.5.14*CESE_INITIAL_CHEMISTRY
17.5.15*CESE_INITIAL_OPTION
17.5.16*CESE_MAT_000
17.5.17*CESE_MAT_001(_GAS)
17.5.18*CESE_PART
17.5.19*MESH_VOLUME_PART
17.6化学反应流子模块
17.6.1化学反应流子模块介绍
17.6.2主要关键字
17.7随机颗粒流子模块
17.7.1随机颗粒流子模块介绍
17.7.2主要关键字
17.8DUALCESE算法
17.9气炮发射弹丸计算算例
17.9.1计算模型概况
17.9.2关键字文件讲解
17.9.3数值计算结果
17.10参考文献
第18章ICFD算法
18.1ICFD网格自动生成
18.2水平集方法
18.3流固耦合
18.4边界条件
18.4.1周期性边界条件
18.4.2滑移网格边界条件
18.5稳态解与多物理场耦合快速计算方法
18.6沉浸界面
18.7ICFD算例建模计算流程
18.8主要关键字
18.8.1*ICFD_BOUNDARY_CONJ_HEAT
18.8.2*ICFD_BOUNDARY_FREESLIP
18.8.3*ICFD_BOUNDARY_FSI
18.8.4*ICFD_BOUNDARY_FSI_EXCLUDE
18.8.5*ICFD_BOUNDARY_GROUND
18.8.6*ICFD_BOUNDARY_NONSLIP
18.8.7*ICFD_BOUNDARY_PRESCRIBED_PRE
18.8.8*ICFD_BOUNDARY_PRESCRIBED_TEMP
18.8.9*ICFD_BOUNDARY_PRESCRIBED_VEL
18.8.10*ICFD_CONTROL_CONJ
18.8.11*ICFD_CONTROL_DEM_COUPLING
18.8.12*ICFD_CONTROL_FSI
18.8.13*ICFD_CONTROL_GENERAL
18.8.14*ICFD_CONTROL_MESH
18.8.15*ICFD_CONTROL_TIME
18.8.16*ICFD_DATABASE_DRAG_{OPTION}
18.8.17*ICFD_INITIAL
18.8.18*ICFD_INITIAL_LEVELSET
18.8.19*ICFD_INITIAL_TURBULENCE
18.8.20*ICFD_MAT
18.8.21*ICFD_MODEL_NONNEWT
18.8.22*ICFD_PART
18.8.23*ICFD_PART_VOL
18.8.24*ICFD_SECTION
18.8.25*MESH_BL
18.8.26*MESH_EMBEDSHELL
18.8.27*MESH_INTERF
18.8.28*MESH_SURFACE_ELEMENT
18.8.29*MESH_SURFACE_NODE
18.8.30*MESH_VOLUME
18.9溃坝计算算例
18.9.1计算模型概况
18.9.2关键字文件讲解
18.9.3数值计算结果
18.10参考文献
第19章电磁场求解器
19.1电磁场求解器的特点
19.2涡流计算模块
19.3感应加热计算模块
19.4电阻加热计算模块
19.5其他特性
19.6主要关键字
19.6.1*EM_2DAXI
19.6.2*EM_CIRCUIT
19.6.3*EM_CIRCUIT_ROGO
19.6.4*EM_CONTROL
19.6.5*EM_SOLVER_BEM
19.6.6*EM_SOLVER_FEM
19.7电池内部短路计算算例
19.7.1计算模型概况
19.7.2关键字文件讲解
19.7.3数值计算结果
19.8参考文献
第20章其他算法
20.1二次拉格朗日实体单元
20.2厚壳单元
20.2.1厚壳单元介绍
20.2.2厚壳单元建模
20.3同几何分析
20.3.1基于NURBS的同几何分析概念
20.3.2薄壁方管稳态振动分析算例
20.4微粒法
20.5参考文献
第21章LSDYNA二次开发
21.1原有的二次开发环境及应用
21.2新的二次开发环境
21.2.1用户子程序
21.2.2用户子程序的编译和链接
21.2.3用户子程序的动态链接库的调用
21.2.4二次开发的其他新增功能
21.3材料模型的二次开发过程
21.3.1线弹性材料模型
21.3.2LSDYNA用户子程序开发和调试
21.3.3材料模型的验证
21.3.4关键字输入文件
21.4用户关键字的二次开发
21.4.1模型自动建模
21.4.2材料参数的自动转换
21.5参考文献
第22章LSOPT优化设计、参数辨识和概率分析
22.1软件功能简介
22.2主要术语
22.3尺寸优化算例
22.3.1优化模型概况
22.3.2优化建模
22.3.3优化结果
22.4材料参数识别算例
22.4.1优化模型概况
22.4.2优化建模
22.4.3优化结果
22.5参考文献
第23章LSTaSC拓扑优化和形状优化
23.1软件功能介绍
23.1.1基本功能
23.1.2拓扑优化
23.1.3自由表面形状优化
23.1.4软件使用
23.2主要术语
23.3用户界面
23.4拓扑优化算例
23.4.1优化模型概况
23.4.2优化建模
23.4.3优化结果
23.5参考文献