LS-DYNA有限元建模、分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)

第1章緒論
1.1求解微分方程的常用數(shù)值計(jì)算方法簡(jiǎn)介
1.1.1有限差分法
1.1.2有限元法
1.1.3有限體積法
1.1.4邊界元法
1.1.5離散元法
1.1.6光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)法
1.2求解微分方程的常用數(shù)值計(jì)算軟件介紹
1.2.1ANSYS
1.2.2LSDYNA
1.2.3AUTODYN
1.2.4ABAQUS
1.2.5MSC.Dytran
1.3支持LSDYNA的主流前后處理軟件
1.3.1TrueGrid
1.3.2LSPrePost 
1.3.3HyperMesh
1.3.4ANSYS Workbench
1.3.5ETA PreSys
1.3.6ANSA
1.4參考文獻(xiàn)
第2章LSPrePost基本功能和用戶界面簡(jiǎn)介
2.1LSPrePost圖形用戶界面
2.1.1界面布局
2.1.2F功能鍵
2.1.3鼠標(biāo)操作
2.2下拉菜單欄
2.2.1File子菜單
2.2.2Misc.子菜單
2.2.3View子菜單
2.2.4Geometry子菜單
2.2.5FEM子菜單
2.2.6Application子菜單
2.2.7Settings子菜單
2.2.8Help子菜單
2.3右端工具欄
2.4底部工具欄
2.5通用工具和應(yīng)用實(shí)例
2.5.1通用選擇面板
2.5.2動(dòng)畫控制
2.5.3關(guān)鍵字管理器
2.5.4測(cè)量標(biāo)尺
2.5.5設(shè)置模型旋轉(zhuǎn)中心
2.5.6剖析D3hsp文件
2.6參考文獻(xiàn)
第3章LSPrePost幾何建模
3.1LSPrePost幾何特征
3.2幾何建模實(shí)例
3.2.1瓶子三維幾何建模
3.2.2修補(bǔ)模型
3.2.3抽取中面
3.2.4幾何清理
3.2.5由單元生成面
3.2.6由單元生成多個(gè)面
3.3參考文獻(xiàn)
 
 
第4章LSPrePost有限元建模
4.1網(wǎng)格劃分
4.1.1網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)
4.1.2常用殼單元網(wǎng)格劃分方法
4.1.3網(wǎng)格劃分工具欄
4.2模型和Part
4.3單元工具
4.4Solution Explorer
4.5有限元建模實(shí)例
4.5.1抽取實(shí)體單元中面
4.5.2生成柱坐標(biāo)系邊界條件
4.5.3Part替換
4.5.4模型比較
4.5.52DMesh生成網(wǎng)格實(shí)例
4.5.6單元編輯實(shí)例
4.5.7曲線和曲面網(wǎng)格劃分實(shí)例
4.5.8通過(guò)ElGen界面生成單元
4.5.9生成并細(xì)化同幾何分析NURBS單元
4.5.10氣囊折疊
4.5.11復(fù)合材料層壓板建模
4.6參考文獻(xiàn)
第5章LSPrePost后處理
5.1POST后處理
5.1.1POST基本功能
5.1.2顯示模型應(yīng)力
5.1.3繪制力位移曲線
5.1.4曲線和動(dòng)畫同時(shí)顯示
5.2MS POST后處理
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生成流線
5.3參考文獻(xiàn)
第6章LSPrePost二次開發(fā)
6.1LSPrePost命令文件
6.2腳本命令語(yǔ)言
6.2.1基于C語(yǔ)言的SCL API函數(shù)
6.2.2幾何實(shí)體類型
6.2.3基于C語(yǔ)言的SCL幾何相關(guān)函數(shù)
6.2.4基于C語(yǔ)言的SCL與C語(yǔ)言的差異
6.2.5運(yùn)行SCL
6.2.6數(shù)據(jù)中心參數(shù)列表
6.2.7SCL編程實(shí)例
6.3LSReader語(yǔ)言
6.3.1API函數(shù)
6.3.2D3P_Parameter和BINOUT_Parameter
6.3.3編程實(shí)例
6.4自定義按鈕
6.5Keyword Reader
6.6參考文獻(xiàn)
第7章LSDYNA基礎(chǔ)
7.1軟件基本功能
7.1.1材料模型
7.1.2狀態(tài)方程
7.1.3單元類型
7.1.4接觸類型
7.1.5初始條件、載荷和約束定義
7.1.6沙漏控制
7.1.7拉格朗日算法
7.1.8自適應(yīng)網(wǎng)格重分方法
7.1.9歐拉和ALE算法
7.1.10SPH法
7.1.11無(wú)單元伽遼金方法
7.1.12邊界元方法
7.1.13剛體動(dòng)力學(xué)功能
7.1.14隱式算法
7.1.15熱分析
7.1.16不可壓縮流求解器
7.1.17時(shí)空守恒元解元求解器
7.1.18微粒法
7.1.19離散元法
7.1.20電磁場(chǎng)模塊
7.1.21近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法
7.1.22光滑粒子伽遼金算法
7.1.23擴(kuò)展有限元法
7.1.24結(jié)構(gòu)化ALE方法
7.1.25NVH、疲勞和頻域分析
7.1.26同幾何分析
7.1.27轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)
7.1.28*DEFINE_OPTION_FUNCTION函數(shù)定義功能
7.1.29二次開發(fā)
7.1.30汽車行業(yè)的專門功能
7.1.31板料成形行業(yè)的專門功能
7.1.32多功能控制選項(xiàng)
7.1.33支持的硬件平臺(tái)
7.2應(yīng)用領(lǐng)域
7.3關(guān)鍵字輸入格式
7.3.1關(guān)鍵字輸入數(shù)據(jù)格式的特點(diǎn)
7.3.2關(guān)鍵字用戶手冊(cè)卡片格式說(shuō)明
7.4資源網(wǎng)站
7.5參考文獻(xiàn)
第8章拉格朗日算法
8.1小球撞擊平板計(jì)算算例
8.1.1計(jì)算模型概況
8.1.2LSPrePost建模
8.1.3關(guān)鍵字文件講解
8.1.4數(shù)值計(jì)算結(jié)果
8.2氣囊展開計(jì)算算例
8.2.1計(jì)算模型概況
8.2.2LSPrePost建模
8.2.3關(guān)鍵字文件講解
8.2.4數(shù)值計(jì)算結(jié)果
8.3S型管件撞擊剛性墻計(jì)算算例
8.3.1計(jì)算模型概況
8.3.2LSPrePost建模
8.3.3關(guān)鍵字文件講解
8.3.4數(shù)值計(jì)算結(jié)果
8.4參考文獻(xiàn)
第9章ALE算法
9.1ALE算法簡(jiǎn)介
9.1.1ALE算法步驟
9.1.2ALE多物質(zhì)
9.2邊界條件
9.3流固耦合
9.4水下爆炸二維計(jì)算算例
9.4.1計(jì)算模型概況
9.4.2關(guān)鍵字文件講解
9.4.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
9.5參考文獻(xiàn)
第10章SALE算法
10.1原有ALE求解器的缺點(diǎn)
10.2SALE算法優(yōu)點(diǎn)
10.3SALE算法簡(jiǎn)介
10.4SALE并行計(jì)算
10.4.1SMP并行計(jì)算
10.4.2MPP并行計(jì)算
10.4.3MPP HYBRID并行計(jì)算
10.5SALE主要關(guān)鍵字
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邊界條件定義
10.7炸藥定義
10.7.1炸藥的TNT當(dāng)量折算方法
10.7.2起爆點(diǎn)定義關(guān)鍵字
10.8空氣中爆炸計(jì)算算例
10.8.1計(jì)算模型概況
10.8.2關(guān)鍵字文件講解
10.8.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
10.9參考文獻(xiàn)
第11章NVH、疲勞和頻域分析
11.1信號(hào)處理基礎(chǔ)
11.2關(guān)鍵字和結(jié)果數(shù)據(jù)處理
11.3模態(tài)分析
11.3.1模態(tài)分析關(guān)鍵字
11.3.2懸臂梁預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析算例
11.4頻率響應(yīng)函數(shù)
11.4.1關(guān)鍵字和后處理
11.4.2平板頻響函數(shù)分析算例
11.5穩(wěn)態(tài)振動(dòng)
11.5.1關(guān)鍵字和后處理
11.5.2平板強(qiáng)迫振動(dòng)分析
11.5.3等效輻射功率計(jì)算
11.6邊界元聲學(xué)
11.6.1聲學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)
11.6.2邊界元聲學(xué)計(jì)算公式和方法
11.6.3關(guān)鍵字和后處理
11.6.4平板振動(dòng)噪聲計(jì)算算例
11.6.5遠(yuǎn)場(chǎng)水下爆炸聲固耦合計(jì)算
11.7有限元聲學(xué)
11.7.1關(guān)鍵字和后處理
11.7.2簡(jiǎn)化汽車車腔聲學(xué)計(jì)算算例
11.8隨機(jī)振動(dòng)
11.8.1關(guān)鍵字和后處理
11.8.2壓力作用下平板隨機(jī)振動(dòng)計(jì)算算例
11.9隨機(jī)振動(dòng)疲勞
11.9.1如何定義SN曲線
11.9.2米勒線性累積疲勞理論
11.9.3疲勞分析方法
11.9.4關(guān)鍵字和后處理
11.9.5鋁板疲勞分析算例
11.10時(shí)域疲勞
11.10.1關(guān)鍵字和后處理
11.10.2基于應(yīng)力的時(shí)域疲勞分析算例
11.10.3基于應(yīng)變的時(shí)域疲勞分析
11.11響應(yīng)譜分析
11.11.1輸入響應(yīng)譜
11.11.2響應(yīng)譜分析理論基礎(chǔ)
11.11.3振型組合方法
11.11.4關(guān)鍵字和后處理
11.11.5高層建筑框架結(jié)構(gòu)響應(yīng)譜分析算例
11.12統(tǒng)計(jì)能量分析法
11.13參考文獻(xiàn)
第12章SPH法
12.1SPH法簡(jiǎn)介
12.2SPH近似算法
12.3核函數(shù)
12.4相關(guān)關(guān)鍵字
12.5時(shí)間步長(zhǎng)
12.6人工黏性
12.7活動(dòng)粒子和不活動(dòng)粒子
12.8材料模型和狀態(tài)方程
12.9邊界條件
12.10SPH熱學(xué)計(jì)算
12.11SPH與其他Part的作用
12.12SPH粒子生成和顯示
12.12.1SPH粒子生成
12.12.2SPH粒子顯示
12.13容器內(nèi)水流計(jì)算算例
12.13.1計(jì)算模型概況
12.13.2關(guān)鍵字文件講解
12.13.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
12.14參考文獻(xiàn)
第13章EFG算法
13.1EFG算法簡(jiǎn)介
13.2*SECTION_SOLID_EFG
13.3通用無(wú)網(wǎng)格法和熵近似函數(shù)法
13.4EFG三維自適應(yīng)網(wǎng)格重分
13.5金屬鍛造計(jì)算算例
13.5.1計(jì)算模型概況
13.5.2關(guān)鍵字文件講解
13.5.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
13.6參考文獻(xiàn)
第14章SPG算法
14.1SPG算法基本理論
14.2主要關(guān)鍵字
14.2.1*SECTION_SOLID_SPG
14.2.2*CONSTRAINED_IMMERSED_IN_SPG
14.3傳熱分析
14.4雙重尺度計(jì)算
14.5SPG粒子顯示
14.6三點(diǎn)彎曲計(jì)算算例
14.6.1計(jì)算模型概況
14.6.2關(guān)鍵字文件講解
14.6.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
14.7參考文獻(xiàn)
第15章離散元法
15.1DES基礎(chǔ)
15.1.1DES單元受力
15.1.2DES計(jì)算流程
15.1.3DES鍵接模型
15.2DES粒子生成
15.3主要關(guān)鍵字
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離散元塊體運(yùn)動(dòng)計(jì)算算例
15.4.1計(jì)算模型概況
15.4.2關(guān)鍵字文件講解
15.4.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
15.5參考文獻(xiàn)
第16章近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法
16.1近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法簡(jiǎn)介
16.2主要關(guān)鍵字
16.2.1*SECTION_SOLID_PERI
16.2.2*MAT_ELASTIC_PERI
16.2.3定義層壓復(fù)合材料的PD關(guān)鍵字
16.3復(fù)合材料平板拉伸計(jì)算算例
16.3.1計(jì)算模型概況
16.3.2關(guān)鍵字文件講解
16.3.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
16.4參考文獻(xiàn)
第17章CESE算法
17.1CESE算法簡(jiǎn)介
17.2CESE主要應(yīng)用
17.3CESE流固耦合
17.4CESE算例建模計(jì)算流程
17.5CESE主要關(guān)鍵字
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化學(xué)反應(yīng)流子模塊
17.6.1化學(xué)反應(yīng)流子模塊介紹
17.6.2主要關(guān)鍵字
17.7隨機(jī)顆粒流子模塊
17.7.1隨機(jī)顆粒流子模塊介紹
17.7.2主要關(guān)鍵字
17.8DUALCESE算法
17.9氣炮發(fā)射彈丸計(jì)算算例
17.9.1計(jì)算模型概況
17.9.2關(guān)鍵字文件講解
17.9.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
17.10參考文獻(xiàn)
第18章ICFD算法
18.1ICFD網(wǎng)格自動(dòng)生成
18.2水平集方法
18.3流固耦合
18.4邊界條件
18.4.1周期性邊界條件
18.4.2滑移網(wǎng)格邊界條件
18.5穩(wěn)態(tài)解與多物理場(chǎng)耦合快速計(jì)算方法
18.6沉浸界面
18.7ICFD算例建模計(jì)算流程
18.8主要關(guān)鍵字
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潰壩計(jì)算算例
18.9.1計(jì)算模型概況
18.9.2關(guān)鍵字文件講解
18.9.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
18.10參考文獻(xiàn)
第19章電磁場(chǎng)求解器
19.1電磁場(chǎng)求解器的特點(diǎn)
19.2渦流計(jì)算模塊
19.3感應(yīng)加熱計(jì)算模塊
19.4電阻加熱計(jì)算模塊
19.5其他特性
19.6主要關(guān)鍵字
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電池內(nèi)部短路計(jì)算算例
19.7.1計(jì)算模型概況
19.7.2關(guān)鍵字文件講解
19.7.3數(shù)值計(jì)算結(jié)果
19.8參考文獻(xiàn)
第20章其他算法
20.1二次拉格朗日實(shí)體單元
20.2厚殼單元
20.2.1厚殼單元介紹
20.2.2厚殼單元建模
20.3同幾何分析
20.3.1基于NURBS的同幾何分析概念
20.3.2薄壁方管穩(wěn)態(tài)振動(dòng)分析算例
20.4微粒法
20.5參考文獻(xiàn)
第21章LSDYNA二次開發(fā)
21.1原有的二次開發(fā)環(huán)境及應(yīng)用
21.2新的二次開發(fā)環(huán)境
21.2.1用戶子程序
21.2.2用戶子程序的編譯和鏈接
21.2.3用戶子程序的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的調(diào)用
21.2.4二次開發(fā)的其他新增功能
21.3材料模型的二次開發(fā)過(guò)程
21.3.1線彈性材料模型
21.3.2LSDYNA用戶子程序開發(fā)和調(diào)試
21.3.3材料模型的驗(yàn)證
21.3.4關(guān)鍵字輸入文件
21.4用戶關(guān)鍵字的二次開發(fā)
21.4.1模型自動(dòng)建模
21.4.2材料參數(shù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換
21.5參考文獻(xiàn)
第22章LSOPT優(yōu)化設(shè)計(jì)、參數(shù)辨識(shí)和概率分析
22.1軟件功能簡(jiǎn)介
22.2主要術(shù)語(yǔ)
22.3尺寸優(yōu)化算例
22.3.1優(yōu)化模型概況
22.3.2優(yōu)化建模
22.3.3優(yōu)化結(jié)果
22.4材料參數(shù)識(shí)別算例
22.4.1優(yōu)化模型概況
22.4.2優(yōu)化建模
22.4.3優(yōu)化結(jié)果
22.5參考文獻(xiàn)
第23章LSTaSC拓?fù)鋬?yōu)化和形狀優(yōu)化
23.1軟件功能介紹
23.1.1基本功能
23.1.2拓?fù)鋬?yōu)化
23.1.3自由表面形狀優(yōu)化
23.1.4軟件使用
23.2主要術(shù)語(yǔ)
23.3用戶界面
23.4拓?fù)鋬?yōu)化算例
23.4.1優(yōu)化模型概況
23.4.2優(yōu)化建模
23.4.3優(yōu)化結(jié)果
23.5參考文獻(xiàn)