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)
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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'
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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LS-DYNA unterstützt viele Simulationsfunktionen für unterschiedliche Körperbewegungen. Die wichtigsten Features sind:

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