Ansys Workbench 2024/LS-DYNA 非线性有限元分析实例指导教程夏德伟胡仁喜康士廷_夏德伟胡仁喜康士廷_9787111786962

Ansys Workbench 2024/LS-DYNA实现了LS-DYNA求解器的强大计算功能与Ansys Workbench中提供的前处理和后处理工具的完美结合。本书对Ansys Workbench 2024/LS-DYNA进行了由浅入深的讲解，全书分为两大部分：第一部分介绍了Ansys Workbench 2024/LS-DYNA的基础知识、应用方法及要点；第二部分结合实例介绍了LS-DYNA的一些典型应用，并讲述了一些新的模块和新的方法。本书可作为理工科院校相关行业的本科生和研究生学习Ansys Workbench 2024/LS-DYNA的参考书，也可供从事结构分析的工程技术人员使用。

随着计算力学、计算数学、工程管理学，特别是信息技术的飞速发展，数值模拟技术日趋成熟，已广泛应用于土木、机械、电子、能源、冶金、国防军工和航天航空等诸多领域，并对这些领域产生了深远的影响。随着计算机技术的迅速发展，有限元分析越来越多地在工程领域中用于仿真模拟以及求解真实的工程问题，由此也产生了一批非常成熟的通用和专业有限元分析软件。Ansys软件是由美国Ansys公司开发，融结构、流体、电场、磁场和声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，能与多数CAD软件实现数据的共享和交换，是现代产品设计的高级CAE工具之一。Ansys Workbench 是Ansys公司开发的新一代协同仿真软件，与传统的Ansys软件相比，它更利于协同仿真和项目管理，可以进行双向的数据传输，具有复杂装配件接触关系的自动识别和接触建模功能，可对复杂的几何模型进行高质量的网格处理，其自带的可定制的工程材料数据库非常方便用户进行编辑及应用，且支持所有Ansys软件的有限元分析功能。LS-DYNA是一款著名的通用显式非线性动力分析软件，能够模拟真实世界中的复杂问题，广泛应用于汽车、航空航天、建筑、军事和生物工程等行业。Ansys Workbench 2024/LS-DYNA则实现了LS-DYNA求解器的强大计算功能与Ansys Workbench中提供的前处理和后处理工具的完美结合，其用户界面更加友好，易用性更强。本书的最大特点之一是理论与实践相结合，具有很强的可读性和实用性。全书分为两大部分：第一部分介绍了Ansys Workbench 2024/LS-DYNA的基础知识、应用方法及要点，主要包括CAE与Ansys Workbench 简介，Ansys Workbench 2024/LS-DYNA基础，定义工程数据，DesignModeler应用程序，Mechanical应用程序，网格划分，LS-DYNA的单元算法，载荷、约束、初始条件和连接，求解与求解控制，Ansys Workbench/LS-DYNA后处理；第二部分结合实例介绍了LS-DYNA的一些典型应用，主要包括产品的坠落测试分析，板料冲压及回弹分析，鸟撞发动机叶片模拟，金属塑性成形模拟，冲击动力学问题的分析，侵彻问题的分析，ALE、SPH高级分析，并讲述了一些新的模块和新的方法。随书配送的电子资料包中包含了所有实例的素材源文件，以及全程实例配音讲解动画AVI文件，读者可以登录百度网盘（网址：https://pan.baidu.com/s/1vUQiBrrFGO-d3hU6s6A46Q；密码：swsw）或者扫描下方的二维码进行下载。本书由魏桥国科（滨州）科学技术产业工程研究院有限公司的夏德伟总经理、河北工业职业技术大学的胡仁喜博士和石家庄三维书屋文化传播有限公司的康士廷编写，其中夏德伟编写了第1 ~ 9章，胡仁喜编写了第10 ~ 15章，康士廷编写了第16 ~ 17章。由于编者水平有限，书中难免有纰漏之处，恳请广大读者不吝赐教（可发邮件至714491436 @ qq.com）。也欢迎加入三维书屋图书学习交流群（QQ：992379586）交流探讨。编　者

前言第1章　CAE与Ansys Workbench 简介 11.1　CAE技术及其优越性 21.1.1　CAE技术流程 21.1.2　CAE的优越性 31.2　Ansys Workbench概述 31.2.1　Ansys Workbench的特点 31.2.2　Ansys Workbench 应用程序分类 41.2.3　Ansys Workbench文档管理 51.3　Ansys Workbench 2024的图形界面 71.3.1　工具箱 71.3.2　项目原理图 91.3.3　系统和单元格 91.3.4　单元格的类型 91.3.5　了解单元格状态 101.3.6　项目原理图中的链接 11第2章　Ansys Workbench 2024/LS-DYNA基础 122.1　Ansys Workbench/LS-DYNA简介 132.1.1　LS-DYNA的功能特点 132.1.2　LS-DYNA的应用领域 142.1.3　LS-DYNA的文件系统 162.2　隐式与显式时间积分 172.3　Ansys Workbench/LS-DYNA分析的一般流程 192.4　在Ansys Workbench中创建LS-DYNA分析系统 20第3章　定义工程数据 213.1　定义工程数据的流程 223.1.1　材料库 223.1.2　添加库中的材料 233.1.3　添加新材料 243.1.4　材料模型选择要点 253.2　弹性材料模型 253.2.1　线性弹性材料模型 253.2.2　超弹性材料模型 273.2.3　黏弹性材料模型 303.3　非弹性材料模型 303.3.1　塑性材料模型 303.3.2　成形塑性材料模型 343.3.3　失效材料模型 393.4　与状态方程相关的材料模型 413.4.1　体积模量材料模型 423.4.2　剪切模量材料模型 423.4.3　多项式EOS材料模型 423.4.4　冲击EOS线性材料模型 433.4.5　冲击EOS双线性材料模型 443.5　其他材料模型 453.5.1　泡沫材料模型 453.5.2　欧拉材料模型 463.5.3　LS-DYNA外部模型材料 463.5.4　刚性体模型 46第4章　DesignModeler应用程序 484.1　DesignModeler简介 494.1.1　建模前的规划 494.1.2　进入DesignModeler 494.1.3　DesignModeler操作界面介绍 504.1.4　DesignModeler和CAD类文件的交互 544.2　DesignModeler的操作 554.2.1　图形的控制 554.2.2　选择过滤器 564.2.3　快捷菜单 574.3　绘制草图 594.3.1　创建新平面 594.3.2　创建新草图 604.3.3　草图工具箱 614.3.4　绘制草图辅助工具 654.4　三维特征建模 664.4.1　挤出 664.4.2　旋转 684.4.3　扫掠 694.4.4　蒙皮/放样 694.4.5　薄/表面 704.5　三维建模高级功能和工具 714.5.1　几何体转换 714.5.2　几何体操作 734.5.3　模式（阵列） 744.5.4　Boolean（布尔）操作 744.5.5　直接创建几何体 754.5.6　冻结和解冻体 754.6　概念建模 764.6.1　线操作 764.6.2　面操作 784.6.3　定义横截面 79第5章　Mechanical应用程序 815.1　启动Mechanical应用程序 825.2　Mechanical用户界面 825.2.1　Mechanical选项卡 825.2.2　图形工具栏 855.2.3　轮廓窗格 865.2.4　详细信息窗格 875.2.5　视图区 875.2.6　状态栏 885.2.7　快速启动 88第6章　网格划分 906.1　网格划分概述 916.1.1　网格划分流程 916.1.2　分析类型 916.2　网格划分方法 926.2.1　自动划分方法 926.2.2　四面体网格划分方法 926.2.3　六面体主导网格划分方法 946.2.4　扫掠网格划分方法 946.2.5　多区域网格划分方法 946.2.6　笛卡儿网格划分方法 956.3　全局网格控制 956.3.1　分辨率 956.3.2　全局单元尺寸 956.3.3　初始尺寸种子 966.3.4　平滑和过渡 966.4　局部网格控制 976.4.1　尺寸调整 976.4.2　接触尺寸 986.4.3　加密 986.4.4　面网格剖分 986.4.5　匹配控制 996.4.6　收缩 996.4.7　膨胀 996.5　网格工具 1006.5.1　生成网格 1006.5.2　截面 1016.5.3　创建命名选择 102第7章　LS-DYNA的单元算法 1037.1　Ansys Workbench/LS-DYNA的单元特性 1047.1.1　梁单元 1047.1.2　壳单元 1077.1.3　实体单元 1087.1.4　质量单元 1107.2　定义单元算法 1117.3　缩减积分与沙漏 1117.3.1　缩减积分单元 1127.3.2　沙漏概述 1127.3.3　沙漏控制技术 1127.3.4　单元综合要点 113第8章　载荷、约束、初始条件和连接 1148.1　施加载荷 1158.1.1　施加载荷的方法和载荷类型 1158.1.2　定义表格数据、载荷图形 1178.2　施加约束 1188.3　施加初始条件 1198.4　LSDYNA Pre选项卡 1198.4.1　刚体工具 1208.4.2　条件 1208.4.3　接触特性 1218.5　定义连接 1218.5.1　焊点 1218.5.2　弹簧 1228.5.3　梁 1228.6　接触及其定义 1238.6.1　与接触有关的基本概念 1238.6.2　LS-DYNA的接触算法 1248.6.3　LS-DYNA的接触类型 1258.6.4　定义接触 1288.6.5　穿透问题及解决措施 132第9章　求解与求解控制 1339.1　求解基本参数设定 1349.1.1　计算时间控制 1349.1.2　输出控制 1359.1.3　其他求解控制 1369.1.4　输出k文件 1389.2　求解与求解监控 1399.2.1　求解过程描述 1399.2.2　求解监控 1429.2.3　求解中途退出的原因 1439.2.4　负体积产生的原因 1449.3　重启动 1449.3.1　简单重启动 1459.3.2　小型重启动 1469.3.3　完全重启动 1479.4　LS-DYNA输入数据格式 1479.4.1　关键字文件的格式 1479.4.2　关键字文件的组织关系 148第10章　Ansys Workbench/LS-DYNA后处理 15010.1　Ansys Workbench后处理 15110.1.1　添加结果对象 15110.1.2　查看结果 15110.2　LS-PrePost V4.10.8后处理 15710.2.1　LS-PrePost V4.10.8程序界面 15710.2.2　下拉菜单 15710.2.3　图形绘制区 15810.2.4　图形控制区 15910.2.5　动画控制区 16010.2.6　主菜单 16110.2.7　鼠标和键盘操作 169第11章　产品的坠落测试分析 17111.1　坠落测试分析概述 17211.2　坠落测试模块MechanicalDropTest 17211.2.1　MechanicalDropTest模块的加载 17211.2.2　坠落测试分析基本流程 17311.2.3　坠落测试向导 17411.3　PDA坠落测试分析 17711.3.1　加载MechanicalDropTest模块 17711.3.2　定义工程数据 17811.3.3　导入和编辑几何模型 18011.3.4　定义表面几何体厚度和分配材料 18111.3.5　网格划分 18211.3.6　定义接触 18411.3.7　定义单元算法 18711.3.8　启动坠落测试向导 18911.3.9　观察分析结果 190第12章　板料冲压及回弹分析 19212.1　显式-隐式序列求解 19312.1.1　通过LS-DYNA分析系统进行冲压分析 19412.1.2　导出结果数据信息 19412.1.3　创建静态结构分析系统并进行数据链接 19412.1.4　读入厚度分布数据 19512.1.5　读入应力分布数据 19512.1.6　通过静态结构分析系统进行回弹分析 19612.2　板料冲压成形模拟 19612.2.1　创建LS-DYNA分析系统 19612.2.2　定义工程数据 19612.2.3　创建几何模型 19912.2.4　定义板料厚度和分配材料 20412.2.5　定义接触 20412.2.6　网格划分 20412.2.7　定义约束 20512.2.8　求解控制 20612.2.9　施加载荷 20612.2.10　定义单元算法并提交求解 20712.2.11　观察分析结果并导出结果数据信息 20812.3　回弹分析 21312.3.1　创建静态结构分析系统并进行数据链接 21312.3.2　读入厚度分布数据 21312.3.3　读入应力分布数据 21512.3.4　定义边界条件 21812.3.5　进行隐式求解 21812.3.6　检查回弹结果 219第13章　鸟撞发动机叶片模拟 22013.1　隐式-显式序列求解 22113.1.1　创建隐式-显式序列求解分析系统 22113.1.2　定义隐式求解参数 22113.1.3　预应力模式定义 22113.1.4　施加显式分析所需的接触、载荷条件 22313.1.5　进行隐式-显式序列求解 22313.2　鸟撞发动机叶片模拟的设置及后处理 22313.2.1　创建隐式-显式序列求解分析系统 22413.2.2　定义隐式求解参数 22413.2.3　预应力模式定义 23613.2.4　施加显式分析所需的接触、载荷条件 23613.2.5　进行隐式-显式序列求解 24013.2.6　后处理 240第14章　金属塑性成形模拟 24214.1　金属塑性成形数值模拟 24314.1.1　金属塑性成形数值模拟概述 24314.1.2　塑性成形有限元模拟优点 24314.1.3　塑性成形中的有限元方法 24314.2　楔横轧轧制成形模拟 24414.2.1　创建LS-DYNA分析系统 24414.2.2　定义工程数据 24514.2.3　导入并修改几何模型 24614.2.4　分配材料 25014.2.5　定义对称 25014.2.6　网格划分 25114.2.7　定义接触 25314.2.8　定义约束 25414.2.9　求解控制设置 25414.2.10　定义载荷 25514.2.11　定义模具的质量中心 25614.2.12　设置沙漏控制 25714.2.13　求解及求解过程控制 25714.2.14　后处理 259第15章　冲击动力学问题的分析 26315.1　薄壁方管屈曲分析 26415.1.1　创建LS-DYNA分析系统 26415.1.2　定义工程数据 26415.1.3　创建几何模型 26515.1.4　定义方管厚度和材料模型 26715.1.5　定义对称 26715.1.6　定义接触 26815.1.7　网格划分 26815.1.8　施加约束 26915.1.9　求解控制设置 26915.1.10　施加冲击载荷 27115.1.11　其他设置 27215.1.12　求解及求解过程控制 27215.1.13　后处理 27215.2　自适应网格方法概述 27715.2.1　H-adaptive方法 27715.2.2　R-adaptive方法 27915.2.3　创建自适应网格区域 28015.2.4　自适应网格控制 28015.3　薄壁方管的自适应屈曲分析 28115.3.1　将项目以新文件名存盘 28115.3.2　创建自适应网格区域 28215.3.3　自适应网格控制 28215.3.4　求解结果对比 282第16章　侵彻问题的分析 28516.1　LS-DYNA侵彻问题模拟概述 28616.1.1　侵彻问题的研究方法 28616.1.2　侵彻问题的数值模拟 28616.2　弹丸侵彻靶板分析 28716.2.1　创建LS-DYNA分析系统 28716.2.2　定义工程数据 28716.2.3　创建几何模型 28916.2.4　分配材料 29316.2.5　定义对称 29316.2.6　网格划分 29416.2.7　定义接触 29816.2.8　定义边界条件 29816.2.9　定义弹丸初始速度 29816.2.10　求解控制设置 29916.2.11　求解及求解过程控制 29916.2.12　后处理 301第17章　ALE、SPH高级分析 30617.1　ALE算法 30717.1.1　拉格朗日、欧拉、ALE算法 30717.1.2　ALE算法理论基础 30917.1.3　执行一个ALE分析 31217.2　无网格方法概述 31417.2.1　无网格方法基本思想 31417.2.2　无网格方法的发展历程 31417.2.3　无网格方法的优缺点 31617.2.4　部分无网格方法简介 31617.3　SPH方法 31817.3.1　SPH 方法的本质 31817.3.2　SPH方法的基本理论 31817.3.3　LS-DYNA中的SPH算法 31917.3.4　SPH主要的关键字说明 322附录　LS-DYNA最常用的关键字 324参考文献 325

你还可能感兴趣

我要评论