LS-DYNA有限元建模、分析和優(yōu)化設(shè)計

第1章緒論
1.1求解微分方程的常用數(shù)值計算方法簡介
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光滑粒子流體動力學(xué)法
1.2求解微分方程的常用數(shù)值計算軟件介紹
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
第2章LSPrePost基本功能和用戶界面簡介
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)用實例
2.5.1通用選擇面板
2.5.2動畫控制
2.5.3關(guān)鍵字管理器
2.5.4測量標尺
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
第3章LSPrePost幾何建模
3.1LSPrePost幾何特征
3.2幾何建模實例
3.2.1瓶子三維幾何建模
3.2.2修補模型
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由單元生成多個面
3.3參考文獻
 
 
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有限元建模實例
4.5.1抽取實體單元中面
4.5.2生成柱坐標系邊界條件
4.5.3Part替換
4.5.4模型比較
4.5.52DMesh生成網(wǎng)格實例
4.5.6單元編輯實例
4.5.7曲線和曲面網(wǎng)格劃分實例
4.5.8通過ElGen界面生成單元
4.5.9生成并細化同幾何分析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
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曲線和動畫同時顯示
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
第6章LSPrePost二次開發(fā)
6.1LSPrePost命令文件
6.2腳本命令語言
6.2.1基于C語言的SCL API函數(shù)
6.2.2幾何實體類型
6.2.3基于C語言的SCL幾何相關(guān)函數(shù)
6.2.4基于C語言的SCL與C語言的差異
6.2.5運行SCL
6.2.6數(shù)據(jù)中心參數(shù)列表
6.2.7SCL編程實例
6.3LSReader語言
6.3.1API函數(shù)
6.3.2D3P_Parameter和BINOUT_Parameter
6.3.3編程實例
6.4自定義按鈕
6.5Keyword Reader
6.6參考文獻
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無單元伽遼金方法
7.1.12邊界元方法
7.1.13剛體動力學(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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電磁場模塊
7.1.21近場動力學(xué)方法
7.1.22光滑粒子伽遼金算法
7.1.23擴展有限元法
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
7.1.33支持的硬件平臺
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
7.3.2關(guān)鍵字用戶手冊卡片格式說明
7.4資源網(wǎng)站
7.5參考文獻
第8章拉格朗日算法
8.1小球撞擊平板計算算例
8.1.1計算模型概況
8.1.2LSPrePost建模
8.1.3關(guān)鍵字文件講解
8.1.4數(shù)值計算結(jié)果
8.2氣囊展開計算算例
8.2.1計算模型概況
8.2.2LSPrePost建模
8.2.3關(guān)鍵字文件講解
8.2.4數(shù)值計算結(jié)果
8.3S型管件撞擊剛性墻計算算例
8.3.1計算模型概況
8.3.2LSPrePost建模
8.3.3關(guān)鍵字文件講解
8.3.4數(shù)值計算結(jié)果
8.4參考文獻
第9章ALE算法
9.1ALE算法簡介
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水下爆炸二維計算算例
9.4.1計算模型概況
9.4.2關(guān)鍵字文件講解
9.4.3數(shù)值計算結(jié)果
9.5參考文獻
第10章SALE算法
10.1原有ALE求解器的缺點
10.2SALE算法優(yōu)點
10.3SALE算法簡介
10.4SALE并行計算
10.4.1SMP并行計算
10.4.2MPP并行計算
10.4.3MPP HYBRID并行計算
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當量折算方法
10.7.2起爆點定義關(guān)鍵字
10.8空氣中爆炸計算算例
10.8.1計算模型概況
10.8.2關(guān)鍵字文件講解
10.8.3數(shù)值計算結(jié)果
10.9參考文獻
第11章NVH、疲勞和頻域分析
11.1信號處理基礎(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
11.5.1關(guān)鍵字和后處理
11.5.2平板強迫振動分析
11.5.3等效輻射功率計算
11.6邊界元聲學(xué)
11.6.1聲學(xué)計算基礎(chǔ)
11.6.2邊界元聲學(xué)計算公式和方法
11.6.3關(guān)鍵字和后處理
11.6.4平板振動噪聲計算算例
11.6.5遠場水下爆炸聲固耦合計算
11.7有限元聲學(xué)
11.7.1關(guān)鍵字和后處理
11.7.2簡化汽車車腔聲學(xué)計算算例
11.8隨機振動
11.8.1關(guān)鍵字和后處理
11.8.2壓力作用下平板隨機振動計算算例
11.9隨機振動疲勞
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時域疲勞
11.10.1關(guān)鍵字和后處理
11.10.2基于應(yīng)力的時域疲勞分析算例
11.10.3基于應(yīng)變的時域疲勞分析
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)計能量分析法
11.13參考文獻
第12章SPH法
12.1SPH法簡介
12.2SPH近似算法
12.3核函數(shù)
12.4相關(guān)關(guān)鍵字
12.5時間步長
12.6人工黏性
12.7活動粒子和不活動粒子
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)水流計算算例
12.13.1計算模型概況
12.13.2關(guān)鍵字文件講解
12.13.3數(shù)值計算結(jié)果
12.14參考文獻
第13章EFG算法
13.1EFG算法簡介
13.2*SECTION_SOLID_EFG
13.3通用無網(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金屬鍛造計算算例
13.5.1計算模型概況
13.5.2關(guān)鍵字文件講解
13.5.3數(shù)值計算結(jié)果
13.6參考文獻
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雙重尺度計算
14.5SPG粒子顯示
14.6三點彎曲計算算例
14.6.1計算模型概況
14.6.2關(guān)鍵字文件講解
14.6.3數(shù)值計算結(jié)果
14.7參考文獻
第15章離散元法
15.1DES基礎(chǔ)
15.1.1DES單元受力
15.1.2DES計算流程
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離散元塊體運動計算算例
15.4.1計算模型概況
15.4.2關(guān)鍵字文件講解
15.4.3數(shù)值計算結(jié)果
15.5參考文獻
第16章近場動力學(xué)方法
16.1近場動力學(xué)方法簡介
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)合材料平板拉伸計算算例
16.3.1計算模型概況
16.3.2關(guān)鍵字文件講解
16.3.3數(shù)值計算結(jié)果
16.4參考文獻
第17章CESE算法
17.1CESE算法簡介
17.2CESE主要應(yīng)用
17.3CESE流固耦合
17.4CESE算例建模計算流程
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隨機顆粒流子模塊
17.7.1隨機顆粒流子模塊介紹
17.7.2主要關(guān)鍵字
17.8DUALCESE算法
17.9氣炮發(fā)射彈丸計算算例
17.9.1計算模型概況
17.9.2關(guān)鍵字文件講解
17.9.3數(shù)值計算結(jié)果
17.10參考文獻
第18章ICFD算法
18.1ICFD網(wǎng)格自動生成
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)解與多物理場耦合快速計算方法
18.6沉浸界面
18.7ICFD算例建模計算流程
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潰壩計算算例
18.9.1計算模型概況
18.9.2關(guān)鍵字文件講解
18.9.3數(shù)值計算結(jié)果
18.10參考文獻
第19章電磁場求解器
19.1電磁場求解器的特點
19.2渦流計算模塊
19.3感應(yīng)加熱計算模塊
19.4電阻加熱計算模塊
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)部短路計算算例
19.7.1計算模型概況
19.7.2關(guān)鍵字文件講解
19.7.3數(shù)值計算結(jié)果
19.8參考文獻
第20章其他算法
20.1二次拉格朗日實體單元
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)振動分析算例
20.4微粒法
20.5參考文獻
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用戶子程序的動態(tài)鏈接庫的調(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模型自動建模
21.4.2材料參數(shù)的自動轉(zhuǎn)換
21.5參考文獻
第22章LSOPT優(yōu)化設(shè)計、參數(shù)辨識和概率分析
22.1軟件功能簡介
22.2主要術(shù)語
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
第23章LSTaSC拓撲優(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拓撲優(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
23.3用戶界面
23.4拓撲優(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