Features
Funktionsumfang
Simulationen können in Verwendung eines oder mehrerer dieser aufgelisteten Features durchgeführt werden:
- Nichtlineare Bewegungen
- Paralleles Prozessing (SMP, MPP)
- Starrkörper-Bewegungen
- Quasi-statische Simulationen
- Eigenmoden
- Lineare Statik
- Thermalanalysen
- Fluidanalysen (Euler, ALE)
- Versagensanalysen
- Unterwasserschock
- Rissausbreitung
- Echtzeit-Akkustik
- Seismische Bodenbewegung
- Quasi-statische Simulationen
- Design-Optimierung
- Implizite Rückfederung
- 'Multiphysics'-Kopplung (strukturell, thermisch, flüssig, akkustisch, usw.)
- Struktur-Thermal-Kopplung
- SPH (Smooth Particle Hydrodynamics)
- EFG (Elementfreie Galerkin Methode)
- BEM (Randelemente-Methode)
- Vollautomatische Kontaktanalyse
- Funktionen-Eingabe (FORTRAN oder C-Syntax)
- Verschlüsselung von Material-Eingabedaten
- Redundante Netzwerk-Lizenzserver
- Elektromagnetische Simulation (v980)
Eine Vielzahl von Kontrolloptionen und Unterprogrammen geben dem Anwender ein Maximum an Flexibliität bei der Definition des Simulationsproblems:
- Keyword-Input
- Globale/ Selektive Massenskalierung
- Explizite und implizite Zeitschrittintegration
- Adaptives 'Remeshing'
- Direkter Import der 'Nastran bulk data'- Dateien
- Auftrennung der Eingabe-Dateien in Unterdateien
- Anwender-Unterprogramme
- Re-Mapping
- Übertragung von Randbedingungen
- Dynamische Speichereinteliung
- Umfangreiche Datenausgabe-Möglichkeiten (Ascii/ Binär)
- Programmablaufkontrollen/Simulationsstatus-Anzeige
- Dynamische Relaxation
- Interaktive Echtzeit-Grafik
- Vorspannung durch 'Nastran Linear Solution'
- 'Double Precision'
Elementbibliothek
LS-DYNA verfügt über eine große Elementbibliothek mit unterintegrierten und vollintegrierten Elementformulierungen.
- Punktmassen
- Balken/Stab
- Hughes-Liu beam
- Belytschko-Schwer resultant beam
- Truss element
- Belytschko-Schwer beam with full cross-section integration
- Belytschko-Schwer tubular beam
- Discrete beam / cable
- 2D Plane strain shell element
- 2D Axisymmetric volume weighted shell element
- Spotweld beam
- Diskrete Elemente
- Feder (Translation und Torsion)
- Dämpfer (Translational und Torsion
- Volumenelemente (Solids)
- 8-Knoten Brick-Elemente
- 4-Knoten Tetraheder-Element
- Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) Brick- Element
- Eulersches Brick-Element
- Eulersches Navier-Stokes-Element
- Dicke 8-Knoten Schalenelemente (Shells)
- Reduzierte Integration
- Selektive reduzierte Integration
- Dünne 4-Knoten Schalenelemente (Shells)
- Hughes-Liu Shell
- Belytschko-Tsay Shell
- Belytschko-Leviathan Shell
- Belytschko-Wong-Chiang Shell
- Vollintegrierte Shells
- Ebene-Spannungs-Shell
- Ebene-Dehnungs-Shell
- Dreieckige Schalenelemente (Shells)
- C0 Shell
- DKT Shell
- Membran
- Belytschko-Tsay Membran
- Vollintegrierte Belytschko-Tsay Membran
- Sicherheitsgurt-Elemente
- Gurtstraffer/-vorspanner
- Gurteinzug
- Gurtumlenker (Slipring)
- Sensoren, Beschleunigungsaufnehmer
- SPH-Elemente
- Schweißpunkte
Materialmodelle
LS-DYNA unterstützt mehr als 130 metallische und nicht-metallische Materialmodelle.
- Elastisch
- Metalle
- Kunststoffe
- Linear Visko-elastisch
- Elasto-viskoplastisch
- Elastomere und Gummi
- Glas-Modelle
- Schäume
- Gewebe
- Faserverbundwerkstoffe
- Honigwaben
- Kevlar-Material mit Schädigung
- Hydrodynamische Modelle mit Zustandsgleichung
- Akustisches Druckmaterial/Element
- Beton & Erde
- Hochexplosives
- Gas
- Viskose Flüssigkeiten
- Biomechanische Materialmodelle
- Materialversagensmodelle
- Anwenderspezifische Materialien
Kontaktoptionen
Die vollautomatische Kontaktanalysemöglichkeiten mit LS-DYNA sind einfach zu handhaben, robust und validiert. Es werden Constraint- und Penalty-Methoden verwendet um Kontaktoptionen zu erfüllen. Diese Techniken werden seit über 20 Jahren erfolgreich in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. Bsp. in Crash-Studien von Gesamtfahrzeugstrukturen, System/Komponenten-Untersuchungen, und Insassensicherheits-Analysen. Gekoppelte thermo-mechanische Kontakte können zudem verwendet werden. Über 40 Kontakte mit verschiedenenen Kontaktoptionen sind verfügbar, zum Beispiel:
- 'Single Surface' - Kontakt
- Starrkörperkontakt
- Balken-Balken - Kontakt
- 'Tied' - Kontakt
- 'Nodes Tied to Surfaces' - Kontakt
- 'Shell Edges Tied to Shell Surfaces' - Kontakt
- Fluid-Struktur Wechselwirkung
- 'Eroding' - Kontakt
- 'Edge-to-edge' - Kontakt
- 'Resultant Force' - Kontakt
- Ziehleisten (Umformen)
- 'Pinball' - Kontakt
- 'Flexible body' - Kontakt
- 'Flexible body to rigid body' - Kontakt
- 'Rigid body to rigid body' - Kontakt
- 'Sliding'- Kontakt (gleiten)
- Kontakt mit CAD-Oberfläche
- Wärmeübergang im Kontakt
- Anwenderspezifische Kontaktoptionen
Es existiert eine spezielle Option für Kontakte zwischen einer starren Oberfläche (üblicherweise als analytische Oberfläche definiert) und einer verformbaren Oberfläche. Beispielsweise beim Metallumformen können die als IGES- oder VDA-Oberfläche importierten Stempel- oder Matrizengeometrien als starr angenommen werden. Ein weiteres Beispiel ist die Insassen-Modellierung, bei welcher der Starrkörper-Dummy (aufgebaut aus Geometrieoberflächen) mit verformbaren Strukturen, wie Airbag und Instrumententafel, in Kontakt tritt.
Verschiedene Reibungsmodelle sind verfügbar:
- Statische und Dynamische Coulomb-Reibung
- Viskose Reibung
- Druckabhängige Reibung
- Anwenderspezifische Reibungsmodelle
Die Kontaktdefinition wird erleichtert durch die Möglichkeit der Eingabe von Bauteli-IDs, durch Definition einer dem Kontaktbereich zugeordneten Box oder durch simples Einfügen des Modells in die Kontaktoption.
Spezielle Fahrzeug-Funktionen
- Sicherheitsgurte - einschließlich der Modellierung von Gurtstraffer/ -vorspanner, Gurteinzug, Gurtumlenker, Sensoren und Beschleunigungsaufnehmer
- Gasgenerator-Modelle
- Airbag-Gewebelagenmodelle
- Beschleunigungsaufnehmer
- Airbag-Sensoren
- Airbag-Ausbruch
- Eulersche Entfaltung des Airbags
- Airbag-Falter
- Ungefaltete Airbag-Referenzgeometrie
- Dummy-Positionierer
- Seitenaufprall Dummy-Spezialdämpfer
- Partikelmethode (Korpuskular) für Airbag-Entfaltung
Spezielle Umform-Funktionen
- Anisotropische dehnratenabhängige Plastizität
- Statische Kondensation (elast. Werkzeugdeformation)
- 'One-Step'-Berechnung
- Starre Werkzeuge
- Spezielle Umform-Kontakte
- Thermische Kontakte
- Automatische Segmentorientierung
- Kopplung thermisch/mechanische Analysen
- Mehrstufige Umformprozesse
- Implizite Rückfederung
- Werkstück-Beschnitt (nur für Shell-Elemente)
- ALE-Formulierung (Arbitrary Lagrangian-Eulerian)
- Adaptive Netzverfeinerung
- Elementlöschung bei Elementversagen
- 'Rigid Body Stoppers' für Werkzeugkontrolle
- 'Strain-rate spped up' für superplastisches Umformen
- Druck mit 'Load mask' (Hydroformen)
Adaptivität
Durch das automatisches Neuvernetzen kann der Anwender exakte Ergebnisse bei minimalem Rechenaufwand erzielen:
- Adaptive Optionen
- Fehlernormen
- Anwenderspezifische Netzverfeinerungs-Ebenen
- 'Sub-Cycling'
Starrkörper-Bewegungen
- Spherical and Revolute Joints'
- 'Cylindrical'
- 'Planar'
- 'Universal'
- 'Translational'
- 'Locking'
- 'Translational and Rotational Motor'
- 'Gear'
- 'Rack and Pinion'
- 'Pulley'
- 'Screw'
- 'Cardan Joint'
- Schalten von 'rigid'- zu 'deformable' -Material
- 'Rigid Body Stoppers'
- 'Rigid Body' - Kontakt