ANSYS/LS-DYNA動力分析方法與工程實例

目錄：
前言
第1篇 基礎(chǔ)學(xué)習(xí)篇
第1章 ANSYS／LS-DYNA基礎(chǔ)知識 2
1．1 LS-DYNA計算程序的發(fā)展過程 2
1．2 LS-DYNA程序的分析功能與應(yīng)用范圍 3
1．2．1 LS-DYNA動力分析功能綜述 3
1．2．2 LS-DYNA行業(yè)應(yīng)用范圍 4
1．3 ANSYS／LS-DYNA的工作環(huán)境 8
1．4 ANSYS／LS-DYNA的一般分析過程 11
1．5 ANSYS／LS-DYNA的程序組織和文件系統(tǒng) 12
1．6 LS-DYNA顯式動力分析的基本概念 14
第2章 建立顯式動力分析的模型 16
2．1 顯式動力分析建模概述 16
2．1．1 建模的一般流程 16
2．1．2 建模的基本原則 17
2．2 常用的基本概念 18
2．2．1 坐標(biāo)系與建模工作平面 18
2．2．2 組元、PART與PART集 20
2．2．3 剛體 22
2．3 開始一個新的分析 23
2．3．1 工作環(huán)境初始化設(shè)置 23
2．3．2 定義單元類型及相關(guān)的實參數(shù) 24
2．3．3 定義分析所需的材料模型 26
2．4 ANSYS建模常用操作及命令群組 27
2．5 按自底向上的順序建立幾何模型 29
2．6 實體建模與各種實體操作 32
2．6．1 體素的概念及其建立 32
2．6．2 布爾操作及相關(guān)的命令 34
2．6．3 其他常用的實體建模操作 36
2．7 建立有限元模型 38
2．7．1 自由網(wǎng)格與映射網(wǎng)格 38
2．7．2 網(wǎng)格劃分的基本設(shè)置 40
2．7．3 形成有限單元網(wǎng)格的操作 41
2．8 定義接觸信息 42
2．9 一個演示性的例子--模型的建立 44
2．9．1 問題描述與分析的規(guī)劃 44
2．9．2 創(chuàng)建分析模型 45
2．9．3 定義接觸面 48
第3章 載荷、約束與邊界條件 51
3．1 顯式分析荷載概述 51
3．2 施加顯式分析的荷載 53
3．3 施加初始條件 55
3．4 施加邊界條件 56
3．5 施加約束條件 57
3．6 一個演示性的例子(續(xù))--加載 59
第4章 顯式分析求解 62
4．1 分析的基本參數(shù)設(shè)定 62
4．1．1 設(shè)定LS-DYNA的計算終止時間 62
4．1．2 顯式分析參數(shù)控制選項 63
4．1．3 計算過程中文件的輸出控制 65
4．2 求解過程與重啟動 67
4．2．1 求解過程的描述 67
4．2．2 求解過程的監(jiān)控 69
4．2．3 重啟動 70
4．3 一個演示性的例子(續(xù)) 71
第5章 ANSYS后處理 73
5．1 顯式分析后處理概述 73
5．2 通用后處理器POST1的使用 73
5．3 時間歷程后處理器POST26的使用 74
5．3．1 時間歷程變量觀察器 74
5．3．2 POST26的后處理過程 77
5．3．3 讀取ASCII結(jié)果信息 79
5．4 報告生成器Report Generator的使用 80
5．5 一個演示性的例子(續(xù))--后處理 80
第2篇 深入提高篇
第6章 LS-DYNA關(guān)鍵宇文件 86
6．1 關(guān)鍵字文件概述 86
6．1．1 什么是LS-DYNA關(guān)鍵字文件 86
6．1．2 關(guān)鍵字文件的一般格式與組織關(guān)系 87
6．2 模型信息關(guān)鍵字 87
6．2．1 節(jié)點、單元以及部件信息 88
6．2．2 材料及狀態(tài)方程關(guān)鍵字 90
6．2．3 邊界條件及接觸信息 91
6．3 初始條件、約束及加載關(guān)鍵字 93
6．3．1 初始條件信息關(guān)鍵字 93
6．3．2 約束信息關(guān)鍵字 93
6．3．3 加載關(guān)鍵字 94
6．4 其他常見關(guān)鍵字 95
6．5 關(guān)鍵字編輯與修改 96
6．6 關(guān)鍵字文件舉例 97
第7章 LS-PREPOST后處理 102
7．1 LS-PERPOST概述與基本工作環(huán)境 102
7．1．1 LS-PREPOST概述 102
7．1．2 LS-PREPOST程序界面說明 103
7．1．3 鼠標(biāo)鍵盤操作 104
7．2 下拉菜單的功能 104
7．3 圖形繪制區(qū)域 106
7．4 常用的顯示控制按鈕 106
7．5 動畫播放控制臺 107
7．6 主菜單的常用操作 108
7．6．1 Fcomp菜單 109
7．6．2 SelPar菜單 110
7．6．3 Ident 111
7．6．4 History 112
7．6．5 Color菜單項 114
7．6．6 Splitw菜單項 115
7．6．7 Output菜單項 115
7．6．8 Ascii菜單項 116
第8章 LS-DYNA常用算法及特殊分析選項 117
8．1 三維SOLID單元的基本顯式算法 117
8．1．1 基本方程和控制條件 117
8．1．2 有限元空間離散 118
8．1．3 顯式時間積分與時步控制 122
8．2 LS-DYNA的動態(tài)接觸算法簡介 123
8．2．1 基本概念及方法概述 123
8．2．2 各種接觸類型的特性 125
8．3 特殊求解控制技術(shù) 126
8．3．1 沙漏控制技術(shù) 126
8．3．2 質(zhì)量縮放與混合時間積分 127
8．4 ALE和Euler方法簡介 128
8．5 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分及SPH算法簡介 130
第9章 LS-DYNA的單元特性 132
9．1 顯式單元概述 132
9．2 桿件結(jié)構(gòu)單元 132
9．3 2-D及3-D實體單元 135
9．4 薄殼單元 138
9．5 質(zhì)量、彈簧以及阻尼單元 140
第10章 LS-DYNA的材料模型 144
10．1 ANSYS／LS-DYNA材料模型概述 144
10．2 彈性材料模型 145
10．2．1 線彈性材料模型 145
10．2．2 非線性彈性材料模型 147
10．3 塑性材料模型 149
10．4 狀態(tài)方程及相關(guān)的材料模型 156
10．5 離散單元模型 157
10．5．1 彈簧的材料模型 158
10．5．2 阻尼器模型 161
10．5．3 索模型 162
10．6 剛性體模型 163
第3篇 工程實例篇
第11章 沖擊動力問題的仿真分析 166
11．1 LS-DYNA分析沖擊動力問題的注意事項 166
11．2 打樁過程中樁身的動應(yīng)力分析 167
11．2．1 問題描述與分析過程規(guī)劃 167
11．2．2 建模與計算 167
11．2．3 結(jié)果后處理及分析 175
11．3 薄壁鋼管在軸向沖擊作用下的屈曲 180
11．3．1 建立分析模型 180
11．3．2 分析選項設(shè)置與遞交求解 187
11．3．3 結(jié)果觀察與分析 190
第12章 侵徹動力問題的分析 193
12．1 LS-DYNA模擬侵徹問題的一般方法 193
12．2 分析實例：鋼彈丸以一定角度斜侵徹厚鋼板 194
12．2．1 問題描述與分析過程規(guī)劃 194
12．2．2 建立分析模型 195
12．2．3 遞交求解與結(jié)果分析 211
第13章 地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的振動過程仿真 220
13．1 LS-DYNA結(jié)構(gòu)地震作用仿真概述 220
13．1．1 地震波及其在LS-DYNA程序中的輸入 220
13．1．2 結(jié)構(gòu)地震作用分析方法簡介 221
13．1．3 LS-DYNA程序在結(jié)構(gòu)動力時程分析中的應(yīng)用 222
13．2 某多層框架建筑的彈性時程分析 223
13．2．1 問題描述與分析過程規(guī)劃 223
13．2．2 建模與加載 224
13．2．3 求解與結(jié)果分析 230
13．3 多層框架建筑的彈塑性時程分析 236
第14章 工業(yè)產(chǎn)品的跌落過程仿真 238
14．1 跌落測試數(shù)值仿真概述 238
14．2 ANSYS／LS-DYNA跌落測試模塊DTM 239
14．2．1 ANSYS／LS-DYNA跌落分析的基本流程 239
14．2．2 一些特殊的選項 241
14．3 一個簡單例題--空調(diào)冷凝器外箱的跌落分析 242
14．3．1 建立對象模型 243
14．3．2 參數(shù)設(shè)置與計算 252
14．3．3 觀察分析結(jié)果 254
第15章 工程爆破問題的仿真分析 257
15．1 爆炸問題數(shù)值模擬概述 257
15．2 土中爆炸擴腔過程的數(shù)值模擬 259
15．2．1 分析過程的規(guī)劃 259
15．2．2 建模以及求解 260
15．2．3 觀察分析結(jié)果 269
15．3 煙囪爆破拆除過程的簡化分析 274
15．3．1 爆破拆除原理及數(shù)值分析概述 274
15．3．2 一個煙囪爆破倒塌的簡化分析 275
附錄A ANSYS的ED命令及相應(yīng)關(guān)鍵字 290
附錄B 常用ANSYS建模命令參考 293
附錄C *SECTION關(guān)鍵字及單元算法選項 303
附錄D 常用材料模型及關(guān)鍵字 308
附錄E 協(xié)調(diào)單位及導(dǎo)出方法 310
參考文獻 311