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2017 第五期(雙月刊) 有限元資訊 主辦:美國 FEAINFORMATION.com 中文版網址: www.feainformation.com.cn LS-DYNA® 在板料成形模擬中的一些進展 熱壓炸藥在封閉艙室內中爆炸的後燃模型及數值類比 LS-DYNA 2017 第三屆中國 LS-DYNA 用戶大會

FEA Information Engineering Chinese Journal (traditional ......泛認可,並在汽車工業,模具工業,航空航太和電子電器等多種領域內得到廣泛使用。 LSTC

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有 限 元 資 訊 參 加 者

2017 第五期(雙月刊)

有限元資訊

主辦:美國 FEAINFORMATION.com

中文版網址: www.feainformation.com.cn

LS-DYNA® 在板料成形模擬中的一些進展

熱壓炸藥在封閉艙室內中爆炸的後燃模型及數值類比

LS-DYNA

2017 第三屆中國 LS-DYNA 用戶大會

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有 限 元 資 訊 參 加 者

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 1 -

有限元資訊參加者

迪艾工程技術軟體(上海)有限公司 (ETA)

奧雅納工程諮詢(上海)有限公司 (ARUP 中國)

上海恒士達科技有限公司 (HengStar)

大連富坤科技開發有限公司(Dalian Fukun)

勢流科技股份有限公司 ( Flotrend Corp.)

安捷新科技股份有限公司(AgileSim)

鑫威資訊股份有公司 (SimW@re)

北京思諾信科技有限公司(AutoCAE)

磐翼資訊科技(上海)有限公司(PAN-I)

上海卓位元資訊技術有限公司(Dynawe)

FEA-INFORMATION 中文版《有限元資訊》的主要內容包括:LS-DYNA 最新發展動態,LS-DYNA 功能系

列化介紹,LS-DYNA 應用實例交流,中國及華人地區 FEA 活動及年會資訊,LS-DYNA 中國及華人地區銷售和

代理商介紹,LS-DYNA 培訓課程內容介紹及代理商培訓計畫等。期刊為雙月刊,每雙月份第四周發刊。

衷心期望本期刊能夠得到大家的關心和支援,並歡迎大家踴躍提供稿件和建議。

本期刊是電子版,免費發行。通過電子郵件訂閱。

本期刊中文版網址: www.feainformation.com.cn

使用者可以通過網站下載全部期刊 (簡體,繁體)

本期刊英文版網站: www.feainformation.com

www.feapublications.com

訂閱投稿郵箱 : [email protected]

訂閱請注明主題:FEA Chinese sign up

投稿請注明主題:FEA Chinese Article

主辦:美國 FEAINFORMATION.com

編輯:Marsha Victory, 趙豔華/Yanhua Zhao

特邀編輯:蘇 敏/Grace Su

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目 錄

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 2 -

*本刊所刊載資料,除特別注明出處外,其餘所有資料,本刊均保留所有權,任何機構或個人,未經本刊授權,不

得隨意轉載、引用。若有違反,本刊保留採取進一 步措施的權利。如對本刊有任何問題,請與編輯 Yanhua

Zhao 聯繫。 Email: [email protected]

目 錄

有限元資訊參加者 1

2017第三屆中國LS-DYNA用戶大會: 會議通知 3

LS-DYNA 功能系列介紹

1. LS-DYNA® 在板料成形模擬中的一些進展

2. 熱壓炸藥在封閉艙室內中爆炸的後燃模型及數值類比

朱星海, 樊後福, 張力, 肖煜中

Kyoung-Su Im, 張增產, Grant O. Cook.

4

26

2017第三屆中國LS-DYNA用戶大會: 培訓課程 30

LS-DYNA 中國代理商

1. 迪艾工程技術軟體(上海)有限公司簡介 (ETA)

2. 奧雅納工程諮詢(上海)有限公司 簡介(ARUP中國)

3. 上海恒士達科技有限公司簡介 (HengStar)

4. 大連富坤科技開發有限公司簡介 (Dalian Fukun)

LS-DYNA 臺灣代理商

39 40 40 41 41 42

代理商LS-DYNA 培訓及活動資訊

1. 迪艾工程技術軟體(上海)有限公司培訓 (ETA)

2. 奧雅納工程諮詢(上海)有限公司培訓( ARUP)

3. 上海恒士達科技有限公司培訓 (HengStar)

43

44

45

國內會議資訊快遞 蘇敏/Grace Su 48

LS-DYNA資訊資源網址 49

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2017 第三屆中國 LS-DYNA 用戶大會

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 3 -

2017 第三屆中國 LS-DYNA 用戶大會

會議通知

隨著 CAE 技術在中國的迅速發展,作為業界著名的有限元軟體,LS-DYNA®已經獲得國內用戶的廣

泛認可,並在汽車工業,模具工業,航空航太和電子電器等多種領域內得到廣泛使用。

LSTC 是國際著名的有限元模擬軟體公司,它的產品包括 LS-DYNA®, LS-PrePost®, LS-OPT®等。

LSTC 定於 2017 年 10 月 24-25 日在中國上海舉辦第三屆中國 LS-DYNA 用戶大會。大會將邀請海內外業

內專家,LSTC 的技術骨幹及廣大客戶,介紹軟體的最新功能,並分享使用經驗。中國 LS-DYNA 用戶大

會將繼續定期舉辦,並成為相關領域的學者和工程技術人員交流研究成果和瞭解軟體最新發展動態的

一個重要平臺。

主辦單位: 美國 Livermore Software Technology Corp.

中國 大連富坤科技開發有限公司

合辦單位: 迪艾工程技術軟體(上海)有限公司(ETA)

奧雅納工程諮詢(上海)有限公司(ARUP)

上海恒士達科技有限公司(HengStar)

會議日期:2017 年 10 月 23-25 日

課程培訓:本屆 LS-DYNA 用戶大會在會前和會後提供技術培訓。

為期三天,10 月 23,26,27 日。

會議地點: 上海錦江湯臣洲際大酒店

中國,上海 浦東新區 張楊路 777 號

會 議 費:1200 元 高校師生:800 元

會議網址:www.lsdyna.cn

聯繫我們: [email protected] [email protected]

參加會議邀請和報名

本次大會的宗旨是促進軟體發展者與用戶之間以及用戶與用戶之間的互動及交流。我們真誠邀請

並熱誠歡迎學術界,工業界的專家學者,出席會議並分享你們的經驗。

會議邀請函和報名表在會議網頁,可隨時下載。報名表發送郵件到:[email protected] 或發送

傳真至大連:0411-87611110。如需要郵寄邀請函或有任何會議問題,請聯繫我們。

連絡人:張豔君 郵箱: [email protected] 手機: 138-98415814

*大會的資訊將隨時發佈在會議網站,請關注和查看會議網頁。

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 4 -

LS-DYNA® 在板料成形模擬中的一些進展

朱星海, 樊後福, 張力, 肖煜中 LSTC

1. 前言

作為世界上最流行的有限元軟體,LSDYNA ® 在很多領域都得到廣泛地應用。從 1990 年左右,

LSDYNA 開始被應用到板料成形的模擬中來。在應用初期,人們主要用來預測板料的可成形性。隨著

軟體的不斷完善,LSDYNA 在回彈預測及回彈補償中取得重大突破,從此確立了它在板料成形模擬中

的領先地位。

隨著應用的不斷增加,新的問題不斷被發現。為了解決用戶在板料變形的模擬中遇到的問題,

LSDYNA® 新增了許多新的功能。在這篇文章中,我們將介紹幾種新的功能。

FLD 和應力三軸度極限曲線的轉換

定義硬化曲線*DEFINE_CURVE_STRESS

*ELEMENT_LANCING 中的新功能

一步法模擬的改進

夾層單元的二維與三維切邊模擬的新進展

最佳擬合計算

薄殼網格到厚殼網格的自動轉換

2. FLD 和應力三軸度極限曲線的轉換

隨著先進高強鋼(Advanced High Strength Steels,AHSS))更加廣泛的應用,除了傳統的頸縮失

效之外,衝壓工程師需要進一步考慮成形過程中材料發生斷裂失效的情況(例如剪切斷裂)。根據

使用者需求,在 LS-DYNA 中新加入了兩個關鍵字來描述從頸縮到斷裂的材料失效模型:

*DEFINE_CURVE_FLD_FROM_TRIAXIAL_LIMIT, *DEFINE_CURVE_TRIAXIAL_LIMIT_FROM_FLD

當僅有應力三軸度極限曲線時,*DEFINE_CURVE_FLD_FROM_TRIAXIAL_LIMIT 提供從應力三軸度曲線

至 FLD 的轉換功能,給出頸縮失效極限曲線。而*DEFINE_CURVE_TRIAXIAL_LIMIT_FROM_FLD 提供了

FLD 至應力三軸度曲線的轉換功能,在僅有 FLD 曲線時給出相應的斷裂極限曲線。

上述轉換功能可以用在 LS-DYNA 中的材料模型中,如*MAT_037_NLP_FAILURE,

*MAT_ADD_EROSION, 或 *MAT_260B;或者關鍵字*CONTROL_FORMING_ONESTEP。

目前轉換功能採用了平面應力假設以及 Von-Mises 屈服函數。轉換得到的 FLD 曲線或者應力三軸度曲

線存放在副檔名為“.o”的檔中(Unix 的 batch queue 輸出檔)。

下面給出*DEFINE_CURVE_FLD_FROM_TRIAXIAL_LIMIT 的一個示例。曲線的橫軸表示應力三軸度,

通常範圍是-1/3 到 2/3;縱軸表示材料距離斷裂狀態的等效塑性應變。關於應力三軸度曲線參見 Li,

Yaning et al, “Prediction of shear-induced fracture in sheet metal forming,” Journals of Material Processing

Technology, Volume 210, issue 14, (2010).

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 5 -

*DEFINE_CURVE_FLD_FROM_TRIAXIAL_LIMIT

909

-.3284545, 2.485632

-.3193636, 2.327586

-.3102727, 2.198276

-.3011818, 2.04023

-.2875454, 1.882184

-.2739091, 1.70977

-.2602727, 1.522989

-.2466363, 1.37931

-.2239091, 1.235632

-.2011818, 1.106322

-.1648182, .9626437

-.133, .8477012

-8.754542E-02, .7471265

-4.663633E-02, .6896552

-1.481815E-02, .6465518

3.36367E-03, .632184

3.972731E-02, .6178162

8.518185E-02, .6034483

.1397273, .6034483

.1897273, .6465518

.2351819, .7183908

.2715455, .7758621

.3033637, .862069

.3306364, .9770116

.3488182, .9195403

.3715455, .8189656

.3988182, .7040231

.4351819, .5890805

.4715455, .5028736

.517, .4310345

.5533637, .4166667

.5760909, .4166667

.617, .4310345

.6397273, .4885058

.6533636, .5603449

.6670001, .8045977

*end

圖 1 從應力三軸度極限曲線到 FLD 的轉換

圖 1 為從應力三軸度曲線轉換得到 FLD 曲線。圖中紅色曲線為輸入的三軸度曲線,綠色曲線為

LS-DYNA 輸出的 FLD 曲線。LS-DYNA 計算得到的 FLD 曲線與論文的結果一致。

下面給出的例子是關於*DEFINE_ CURVE_TRIAXIAL_LIMIT_FROM_FLD。圖中橫軸表示 FLD 曲線的次應

變,縱軸表示 FLD 曲線的主應變。

*DEFINE_CURVE_TRIAXIAL_LIMITFROM_FLD

909 -2.485543, 1.260929 -2.326915, 1.211872

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 6 -

-2.196562, 1.173440

-2.037161, 1.115458

-1.876514, 1.064689

-1.701195, 0.9987057

-1.511570, 0.9169926

-1.364909, 0.8546170

-1.215432, 0.8004163

-1.080362, 0.7465187

-0.9267878, 0.6888055

-0.8039308, 0.6348159

-0.6904781, 0.5923799

-0.6199200, 0.5716710

-0.5669760, 0.5526081

-0.5458882, 0.5490728

-0.5156967, 0.5524927

-0.4797515, 0.5568793

-0.4477362, 0.5742416

-0.4447934, 0.6287722

-0.4554417, 0.7088588

-0.4556653, 0.7716601

-0.4686948, 0.8609383

-0.4924086, 0.9770012

-0.4380930, 0.9192049

-0.3606666, 0.8170972

-0.2779830, 0.6991526

-0.1942268, 0.5787448

-0.1300228, 0.4857036

-6.8558961E-02,

0.4028141

-2.8324760E-02,

0.3741716

-1.5549607E-03,

0.3616189

5.8079619E-02,

0.3408428

0.1153265, 0.3534369

0.1781329, 0.3710328

0.4022586, 0.4023391

*end

圖 2 給出了 FLD 曲線到應力三軸度曲線的轉換。圖中紅線為輸入的 FLD 曲線,綠線為 LS-DYNA

輸出的應力三軸度曲線。如同圖 1,LS-DYNA 計算得到的曲線與論文中的曲線一致。

圖 2 從 FLD 到應力三軸度極限曲線的轉換

3. 定義硬化曲線*DEFINE_CURVE_STRESS

新關鍵字*DEFINE_CURVE_STRESS,可以基於常見的材料硬化律來產生材料硬化曲線,同時可以

對硬化律進行加權組合。在材料模型裡,可以通過曲線 ID 調用產生的曲線。此功能可以用於所有通

過*DEFINE_CURVE 來定義硬化曲線的材料模型。通過該關鍵字,用戶可以定義 5 種不同的硬化律

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 7 -

(ITYPE 1 至 5),並且可以將 Swift power 硬化律(ITYPE 1)與其他硬化律加權組合(ITYPE 2 至 5)。

目前已經實現的硬化律如下所示:

ITYPE=1:Swift 硬化律使用如下形式

其中 為真實等效應力, 為初始屈服點之前彈性應變, 為強度係數, 為等效塑性應變,

n 為硬化係數。 變數定義如下所示:

ITYPE=2:Voce 硬化律使用如下形式

其中 為初始屈服應力, 為 與應力飽和值之差, zeta 為應變係數。變數定義如下所示:

硬化曲線權重係數

ITYPE=3:Voce 硬化律使用如下形式:

其中 , , 為材料常數。變數定義如下所示:

硬化曲線權重係數

ITYPE=4:Hockett-Sherby 硬化律使用如下形式

其中 , , , 為材料常數。變數定義如下所示:

硬化曲線權重係數

ITYPE=5: Stoughton-Yoon 硬化律使用如下形式

其中 , , , 與 為材料常數,並且

,

變數定義如下所示:

, 硬化曲線權重係數

根據 Stoughton-Yoon, “除了有屈服點延伸效應(Yield Point Elongation,YPE)的金屬材料,該硬

化律可以描述初始屈服點之後的硬化過程,涵蓋從小應變範圍直至漲形實驗中的最大應變範圍,並

且可用於軟鋼,AHSS 高強鋼以及鋁合金”。

如果 , 該硬化律退化為 Hockett-Sherby 硬化律 (ITYPE 4)。如果 並且 ,

該硬化律退化為 Voce 硬化律(ITYPE 3)。

ITYPE=11:為 ITYPE=1 (第一張卡片定義)與 ITYPE=2, 3, or 4 (第二張卡片定義)之一的加權組

合。當 第一張卡片中定義了 P4 (硬化曲線權重係數),ITYPE 1 轉為 ITYPE 11。 在第二張卡片中,

需要相應定義變數 P4 (ITYPE 2 and 3 使用),P5 (ITYPE 4 使用)或者 P6 (ITYPE 5 使用),如下例

所示。

下例為通過關鍵字*DEFINE_CURVE_STRESS 定義硬化曲線(LCID 90903),其中 Swift power 硬化

律(ITYPE 1)權重係數 50%,Hockett-Sherby 硬化律(ITYPE 4)權重係數 80%。

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 8 -

*MAT_037

$ MID RO E PR SIGY ETAN R HLCID

1 7.900E-09 2.070E+05 0.30 -1.45 90903

*DEFINE_CURVE_STRESS

$---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7----+----8

$ ITYPE=1: power law. P1=K, P2=n, P3=e0, P4=0.5.

$ ITYPE=4: Hockett-Sherby law. P1=A, P2=B, P3=C, P4=H, P5=0.8.

$ VOCE: sigma=A-B*exp(-C*eps**H)

$ LCID TYPE P1 P2 P3 P4 P5

90903 11 350.0 0.22 0.01 0.5

90903 4 162.2 72.2 4.34 1.2 0.8

圖 4 為 LS-DYNA 單拉模擬(圖 3)的結果對比,

其中包含 Swift power 硬化律(ITYPE 1),Hockett-Sherby 硬化律(ITYPE 4)以及兩者的加權組合,得到

的曲線與人工計算結果一致。圖 5 為 LS-DYNA 單拉

模擬得到的 Stoughton-Yoon 硬化律與人工計算的結果

對比。

圖 3 一個單元單軸拉伸

圖 4 LS-DYNA 結果與人工計算結果對比

Swift power 硬化律(ITYPE 1):

,

Voce 硬化律(ITYPE 4):

,

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 9 -

加權組合:

.

圖 5 Stoughton-Yoon 硬化律的結果比較(LS-DYNA 與人工計算)

( , , , , .)

4. *ELEMENT_LANCING 中的新功能

在板料成形刺破模擬中,LS-DYNA 新近加入了以下功能:

1) 允許使用 Part Set(零件集合),由此可以實現拼焊板的刺破模擬。

2) IGES 格式的曲線可以用於定義刺破路徑。

3) 自動細化刺破路徑上網格,得到光滑的邊緣。

4) 通過使用*DEFINE_LANCE_SEED_POINT_COORDINATES,可以實現刺破後定義切邊,以去除廢料。

5) 加入新參數 CIVD,支持通過距離定義刺破時刻。

主要功能與示例 為實現穿越鐳射拼焊線的刺破過程模擬,*ELEMENT_LANCING 新加入了對 Part Set(零件集合)

的支援。當 IDPT 為負值時,其絕對值將表示一個 Part Set,這樣將可以包含多個零件。刺破路徑將

可以穿過集合中包含的零件的邊界,由此可以同時對兩個零件進行刺破類比。圖 6 為門內板零件的

刺破類比。

1) 通過使用*DEFINE_CURVE_TRIM_3D,可以定義刺破的軌跡。在之前的版本中,路徑必須通過設置

TCTYPE=1 後輸入軌跡上的具體點座標來定義。這增加模擬設置的時間。而在新的版本中,則可

使用類似 3D 切邊的設置方式,即可直接在關鍵字中引用包含軌跡的檔案名(IGES 格式)來定義

刺破路徑(設置 TCTYPE=2)。所支援的 IGES 格式有 106 與 110,但不支援 126。以下是使用檔案

名為“Lancecurve.iges”的 IGES 格式檔進行定義刺破軌跡的關鍵字片段。

*DEFINE_CURVE_TRIM_3D

$# tcid tctype tflg tdir tctol toln nseed

1 2 1 0.100 1

Lancecurves.iges

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 10 -

2) 為了改進刺破軌跡邊緣的網格光滑程度,關鍵字中已自動將 IREFINE 設置為 1,對軌跡上的網格

自動進行細化。此細化過程一直進行直至刺破軌跡附近不再有重劃分節點。這個過程也提高了刺

破模擬的穩定性。圖 7(左)為未自動細分網格的模擬結果,而圖 7(右)則為自動細分網格後

的結果。

3) 如果在暫態切邊後自動去除廢料,這樣就是切邊刺破模擬。通過使用關鍵字

*DEFINE_LANCE_SEED_POINT_ COORDINATES,可以定義需要刺破切邊後需要保留的部分。顯然,

此時*DEFINE_CURVE_TRIM _3D 定義的切邊線需要是封閉的。以下是使用封閉的曲線#1 在 0.049s

時,對 PID 9 的零件進行切邊的設置片段。由於結束時間為 0.0525s,切下的廢料將在模擬結束前

去除。此時廢料位於封閉的切邊線內,不在*DEFINE_LANCE _SEED_POINT_COORDINATES 所定義(-

289.4, 98.13, 2354.679)的資訊位置所處的區域內。如圖 8(左)所示,切下的廢料被自動去除,

而圖 8(右)為未使用該關鍵字的示例,廢料被保留下來。

*CONTROL_TERMINATION

0.0525

*ELEMENT_LANCING

$ IDPT IDCV IREFINE SMIN AT ENDT NTIMES

9 1 0.0490

*DEFINE_CURVE_TRIM_3D

$# tcid tctype tflg tdir tctol toln nseed

1 1 1 0.100 1

$# cx cy cz

172.99310 42.632320 43.736160

175.69769 -163.08299 46.547531

177.46982 -278.03793 49.138161

186.82404 -303.67191 51.217964

205.16177 -315.33484 53.299248

223.13152 -308.03534 54.193089

172.99310 42.632320 43.736160

172.99310 42.632320 43.736160

*DEFINE_LANCE_SEED_POINT_COORDINATES

$ NSEED X1 Y1 Z1 X2 Y2 Z2

1 -289.4 98.13 2354.679

該功能也使得成形模擬時同時完成切邊成為可能,節約了多工步模擬時單獨進行切邊需要寫

出和讀入 DYNAIN 檔的時間。 4) 通過新加入的參量 CIVD,可以改用距離的方式定義刺破的開始時刻。一般情況下,工具運動曲

線(時間速度)使用*BOUNDARY_ PRESCRIBED _MOTION_RIGID 進行定義。如果將其運動曲線的

LCID 賦值給 CIVD,則參量 AT 與 ENDT 將從時間轉為到合模位置的距離。雖然之前也可以通過 AT

和 ENDT 定義距離,但必須通過*PARAMETER_EXPRESSION 對運動曲線進行額外的計算。但在下例

中,CVID 指向了 ID 為 1113 的載入曲線,該曲線定義了 PID16 的工具沿 Z 軸方向的運動方式。刺

破的開始被定義為工具距合模位置 15.5mm 的時刻。

*ELEMENT_LANCING

$ IDPT IDCV IREFINE SMIN AT ENDT NTIMES CIVD

-110 1117 1 15.5 1113

*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID

$ TYPEID DOF VAD LCID SF VID DEATH BIRTH

16 3 0 1113

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有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 11 -

*DEFINE_CURVE

1113

0.0, 0.0

1.0E-03, 5000.0

...

6) 以下是刺破切邊最新功能示例,其中 IDPT 為負值包含多個零件,使用 IGES 格式定義刺破軌跡,

使用資訊座標定義切邊保留部分,以及使用 CIVD 設置距離定義刺破過程。該關鍵字片段描述了

穿過拼焊板(零件集合 ID“blksid”為 100,包含了零件 1 和 9)的焊接線暫態切邊。設置

*ELEMENT_LANCING 時,零件集合 ID 通過參量“idpt”傳入,即為-100(-1*blksid)。刺破切邊

的曲線 ID 1117 通過檔“lance4.iges”傳入(TCTYPE=2)。參量 CIVD 指向了曲線 1115,即上模的

運動曲線。在上模距合模位置 15.5mm時(AT=15.5)時,開始刺破過程。資訊座標(-382.0, -17.0, 76.0)通過關鍵字*DEFINE_LANCE_SEED_POINT_COORDINATES 定義後,切邊廢品會被自動刪

除。 *PARAMETER

I blk1pid 1

I blk2pid 9

I blksid 100

*SET_PART_LIST

&blksid

&blk1pid &blk2pid

*PARAMETER_EXPRESSION

I idpt -1*blksid

*ELEMENT_LANCING

$ IDPT IDCV IREFINE SMIN AT ENDT NTIMES CIVD

&idpt 1117 1 15.5 1115

*DEFINE_CURVE_TRIM_3D

$# tcid tctype tflg tdir tctol toln nseed1 nseed2

1117 2 1 0 0.1000 0

lance4.iges

*DEFINE_LANCE_SEED_POINT_COORDINATES

$ NSUM X1 Y1 Z1 X2 Y2 Z2

1 -382.000 -17.000 76.0

*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID

$ TYPEID DOF VAD LCID SF VID DEATH BIRTH

&udiepid 3 0 1113 &clstime

&bindpid 3 0 1114 &clstime

&udiepid 3 0 1115 &endtime &clstime

&bindpid 3 0 1115 &endtime &clstime

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圖 6 穿過鐳射焊接線的刺破

圖 7 設定 IREFINE=1 後沿刺破線的網格細化

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圖 8 使用*DEFINE_LANCE_SEED_POINT_COORINDATES 去除廢料

5. 一步法模擬的改進

在最近的 LS-DYNA 求解器裡,一步法模擬的關鍵字*CONTROL_FORMING_ONESTEP 中進行

了如下的改進並加入新的功能: 1) 損傷累積 2)最大厚度比例係數 3)新選項 QUAD 以及 QUAD2

損傷累積 損傷累積 D 的計算使用了如下公式(請參加手冊 Vol. II中的*MAT_ADD_EROSION):

在*CONTROL_FORMING_ONESTEP 中,加入了新的變數 LCSDG 以及 DMGEXP。如下例所示,

LCSDG 值為 500,指向了橫軸為塑性失效應變、縱軸為應力三軸度的曲線,DMGEXP 取為 1.254。由於損傷累積在 onestepresult 檔裡存放在歷史變數#6 中,需要將*DATABASE_EXTENT_BINARY的中的 NEIPS 設置為 6。 *CONTROL_FORMING_ONESTEP

$ OPTION AUTODB TSCLMIN EPSMAX LCSDG DMGEXP

7 0.8 0.3 500 1.254

*DEFINE_CURVE

500

-0.3,0.6

-0.2,0.3

0.0,0.2

0.2,0.25

0.4,0.46

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0.65,0.28

0.9,0.18

*DATABASE_EXTENT_BINARY

$ NEIPH NEIPS MAXINT STRFLG SIGFLG EPSFLG RLTFLG ENGFLG

6 7 1

$ CMPFLG IEVERP BEAMIP DCOMP SHGE STSSZ

1 2

如圖 1 所示,onestepresult 結果中的損傷累積值可以在 LS-PrePost 中查看。

新變數 TSCLMAX 在產品設計早期階段,產品的某些初始設計可能在成形時引起較大的應變以及過度減薄。這導

致得到的一步法結果不適合用於碰撞模擬。由於這類成形問題終歸會在產品設計與衝壓工藝過程得

到解決,因此在一步法中加入了新的變數 TSCLMAX(類似 TSCLMIN 與 EPSMAX),來限制結果

中板料厚度的增加(對應起皺),使其結果可以用於碰撞模擬。該功能的實現,為在產品設計最終

完成前進行碰撞模擬時,提供了方便的途徑來考慮製造成形的影響。在下面 firewall 局部模型示例中,

板料初始厚度為 0.7mm,TSCLMAX 設置為 1.1,於是實現了限制成形零件的最大厚度為 0.825mm。 *CONTROL_FORMING_ONESTEP

$ OPTION TSCLMAX AUTODB TSCLMIN EPSMAX

7 1.1 0.9 0.3

圖 2 中的下圖為最大厚度被限制的一步法模擬結果,而下圖為未定義 TSCLMAX 限制最大厚度的

模擬結果。

*CONTROL_FORMING_ONESTEP 的新選項- QUAD2, TRIA, 以及 QUAD 一步成形法求解於 2011 年首次引入 LS-DYNA 時(關鍵字*CONTROL_FORMING_ONESTEP),

模型中所有的四邊形單元在內部計算時都被分解為兩個三角形單元。直到版本 112682 時,此演算法

(即之前的預設無選項)被重新改為選項 TRIA。版本 112071 新加入了選項 QUAD,支援在不同區

域使用增強演算法的四邊形單元。如圖 4 所示,使用此選項可以得到更好的結果。另外,此選項極

大地提高了 SMP 模式下多 CPU 情況的計算速度。QUAD2 則是基於 QUAD 的新選項,應用了更好的

單元類型,雖然計算成本稍微增加,但可以進一步提高減薄與塑性應變的計算結果(如圖 3 所示)。

從版本 112682 開始,QUAD2 被設置為預設選項,推薦使用。比較圖 3、圖 4 與圖 5 可以看出,

QUAD2 得到的計算結果最好,例如在圓角處零件有更大的減薄量與光滑的厚度分佈。塑性應變的分

佈也更加合理,沒有 QUAD 和 TRIA 中可能出現的一些噪點分佈。 以下是使用選項 QUAD2 的部分關鍵字檔。注意拉延筋阻力係數 AUTOBD 被設置為 0.5。表 0-1

給出了使用選項 QUAD, QUAD2 以及 TRIA 的類比速度比較。

*KEYWORD

*include

model.k

*CONTROL_TERMINATION

1.0

*CONTROL_FORMING_ONESTEP_QUAD2

$# option maxthick autobd thinmin epsmax

7 0.5

*CONTROL_FORMING_ONESTEP_AUTO_CONSTRAINT

1

*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL

$# imflag dt0 imform nsbs igs cnstn form zero_v

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1 0.2500 2 1 0 0 0 0

*CONTROL_IMPLICIT_TERMINATION

$# deltau delta1 ketol ietol tetol nstep

0.001000 0.000 0.000 0.000 0.000 0

*CONTROL_IMPLICIT_NONLINEAR

$# nsolvr ilimit maxref dctol ectol not used lstol rssf

12 11 200 0.010000 0.100000 0.000 0.000 0.000

$# dnorm diverg istif nlprint

0 0 0 2

$# arcctl arcdir arclen arcmth arcdmp

0 0 0.000 1 2

*CONTROL_IMPLICIT_SOLVER

5

*PART

5000000 5000000 5000000

*SECTION_SHELL

5000000 16 1. 5. 1.

0.72 0.72 0.72 0.72

...

三個選項類比速度比較如表 0-1 所示。

單元個數

計算速度 (雙精度 SMP Rev.112720, 8 CPUs)

選項 TRIA 選項 QUAD 選項 QUAD2

hat shape 件 71000 21.0 min 14.1 min 16.6 min

upper dash panel 件 61700 24.5 min 11.5 min 17.2 min

表 0-1 使用選項_QUAD 對類比速度的提高

6. 夾層單元的二維與三維切邊模擬的新進展

對於使用夾層單元以及厚殼單元的成形類比,LS-DYNA 又加入的新的功能,如夾層單元的自我調

整重劃分,及其二維以及三維切邊模擬;同時二維切邊功能現在也可以用在厚殼單元上。

夾層單元,也稱為“三明治單元”,是通過將實體單元上下表面再次定義為殼單元的方式實現。

此時實體單元和殼單元在對應位置上共節點。本文中所介紹的功能中,網格自我調整重劃分功能目

前只限于包含單層實體單元的夾層單元網格,而二維與三位切邊功能則可以用於使用了自我調整重

劃分的夾層單元網格,以及多層但未使用自我調整功能的夾層單元網格。 厚殼單元(*SECTION_TSHELL)則與單層實體單元結構類似,但同時在厚度方向可以像殼單

元一樣指定厚向積分點個數。

切邊線以及所需檔

夾層單元三維切邊所需的切邊線與殼單元切邊類比時有所不同。切線需要投影至夾層單元網格

的外表面殼單元上(頂層或底層都可以),這對成功實現光滑的切邊效果至關重要,特別是需要對

已經出現起皺的零件進行切邊的情況。LS-PrePost 可以將切邊線投影至零件表面,具體操作是:

GeoTol → Project → Closest proj → Project to Element。可以通過 Element By Part 的方式,來選擇零件

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的頂層或者底層。有時還需要增加切邊線的構成點,具體操作是 LS-PrePost:Curves →Spline ->

Method: Respace → By number,此處可以輸入足夠多的點數來加密切邊線,以更好描述板料 表面的

起伏變化。

無自我調整重劃分的夾層單元二維與三維切邊模擬

從 92289 版本開始,LS-DYNA 已開始支持無自我調整重劃分的夾層單元網格的二維與三維切邊

模擬。此功能支援由多層實體單元、上下表面為殼單元的夾層單元網格。關鍵字設置則與實體單元

的切邊類比設置類似,只需再將*CONTROL_FORMING_TRIMMING 中“ITYP”置為 1,來啟用二維與三維

切邊的夾層單元切邊功能。

*CONTROL_FORMING_TRIMMING $---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7----+----8

$ PSID ITYP

&blksid 1

需要強調的是,對於三維切邊模擬,切邊線能否正確地投影至零件的外表面(頂層或底層)對

於能否成功實現光滑的切邊效果至關重要。

經過自我調整重劃分的夾層單元網格的二維與三維切邊模擬

從 108770 版本開始,LS-DYNA 開始支持經過自我調整重劃分的夾層單元網格的二維與三維切邊

模擬。注意此功能限於由單層實體單元、上下表面為殼單元的夾層單元網格。需要注意,網格單元

將沿切邊線(如圖 9 所示)自動進行重劃分,直至所有零件上的節點都不會切邊線穿過。另外不能

使用關鍵字*CONTROL_ADAPTIVE_CURVE,由於此關鍵字只能用於殼單元,此處使用會導致錯誤。

與殼單元切邊時沿著切邊線進行的網格重劃分不同,此時的切邊類比不再需要其他與自我調整重劃

分相關的關鍵字(因為已經自動完成重劃分)。圖 9 為 NUMISHEET 2005 車底橫樑使用夾層單元類比

時,進行三維切邊操作的示例。

再次強調,三維切邊模擬時,切邊線正確地投影至零件的外表面(頂層或底層),對於能否成

功實現光滑的切邊效果至關重要。

小結

1) 夾層單元與殼單元的切邊類比在輸入上有不同之處。對於夾層單元,除需要將

*CONTROL_FORMING_TRIMMING 的 ITYP 置為 1 外,還需要定義對應的截面屬性關鍵字

*SECTION_SHELL and *SECTION_SOLID。

2) 對於使用自我調整重劃分功能夾層單元構成的零件(限於包含單層實體單元的情況),進行

二維與三維切邊模擬時,可以沿著切邊線進行網格自我調整重劃分。

3) 對於未使用自我調整重劃分的零件(包含多層實體單元的情況)也可以進行二維與三維的切

邊模擬。

4) 切邊模擬的結果只以 DYNAIN 檔寫出(無 D3PLOT 輸出);因此對於後續類比的檔包含操作,

需要使用*INCLUDE_TRIM。

5) 對於三維切邊模擬,切邊線能否正確地投影至零件的外表面(頂層或底層)對於能否成功實

現光滑的切邊效果至關重要。

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厚殼單元(TSHELL)的二維切邊模擬

從 107957 版本開始,LS-DYNA 開始支援厚殼單元的二維切邊模擬。需要注意的是,厚殼單元指

的是單層的實體單元結構,其截面屬性通過*SECTION_TSHELL 定義。另外,在包含需要進行切邊的

DYNAIN 檔時,需要使用*INCLUDE_TRIM,而非常見的*INCLUDE。

厚殼單元二維切邊類比的設置與殼單元切邊類比常見設置類似。圖 10 是一個厚殼單元二維切邊類比

的示例。

夾層單元的自我調整重劃分

從 104365 版本開始,SMP 與 MPP 求解器都開始支持此功能。目前網格自我調整重劃分限於包

含單層實體單元的情況,實體單元與殼單元都會進行平面內的劃分操作(即厚度方向不會進行自我

調整重劃分)。下面將在成形中自我調整重劃分的常見設置中,加入使用夾層單元自我調整重劃分

的設置: *CONTROL_ADAPTIVE

$# adpfreq adptol adpopt maxlvl tbirth tdeath lcadp ioflag

&adpfq 4.0000E+00 1 4 0.0001.0000E+20 0 0

$# adpsize adpass ireflg adpene adpth memory orient maxel

0.90000 1 10.00000 0.000 0 0 0

$# ladpn90 ladpgh ncfred ladpcl adpctl cbirth cdeath lclvl

-1 0 0 1 0.000 0.0001.0000E+20 0

$ IFSAND

1

*PART

One mid-core layer of solid elements

$ PID SECID MID EOSID HGID GRAV ADPOPT TMID

1 1 1 1

Top layer of shell elements

100 100 1 1 Bottom layer of shell elements

101 100 1 1

注意需要將*CONTROL_ADAPTIVE 中“IFSAND”置為 1 來啟動夾層單元的自我調整重劃分功能;同

時還需要將實體單元與殼單元所在的*PART 中的“ADPOPT”置為 1。圖 11 為使用了自使用重劃分功能

的夾層單元成形類比的結果。

實體單元切邊類比的功能升級

從 104362 版本開始,LS-DYNA 可以對使用實體單元建模的雙件對稱零件進行切邊類比。通過關

鍵字*DEFINE_TRIM_SEED_POINT_COORDINATES,可以給每一個零件指定單獨的位置座標以標明各自

需要保留的部分,如下所示

*DEFINE_TRIM_SEED_POINT_COORDINATES

$ NSEED X1 Y1 Z1 X2 Y2 Z2

2 -184.565 84.755 78.392 -1038.41 119.154 78.375

圖 12 是此功能的一個示例。

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圖 9. 經過自我調整重劃分的夾層單元三維切邊類比(NUMISHEET 2005 車底橫樑)

圖 10. 厚殼單元的二維切邊類比(感謝 JSOL 提供零件資訊)

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圖 11. 使用自我調整重劃分功能的夾層單元網格(NUMISHEET 2005 車底橫樑)

圖 12. 雙件對稱零件的實體單元切邊類比

7) 最佳擬合計算

在進行金屬板料成形回彈與補償的類比時,使用者需要使用實際成形零件的掃描結果,對回彈

預測結果進行評估。為此,LS-DYNA 新加入了關鍵字*CONTROL_FORMING_BESTFIT 進行最佳擬合計算。

該關鍵字可以通過剛體移動的方式,快速地將掃描結果與預測結果調整至最大程度的重合,即通過

移動和旋轉,將回彈結果(來源)調整至掃描結果(目標),進而可以評估回彈預測的準確程度。

該關鍵字僅限於使用殼單元的類比。

主要特點與示例

一般情況下,零件掃描結果以 STL 格式進行保存, LS-PrePost 支持 STL 格式導入,並可將其匯出

為關鍵字格式的網格檔。此時,可以以指定檔案名的方式,將包含網格的關鍵字檔,作為目標網格

包含於 LS-DYNA 輸入檔(參示例 1)。同時,模擬預測得到的回彈網格(僅限於由*NODE,

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*ELEMENT_SHELL, *CONSTRAIN_ADAPTIVITY 組成),也可以通過使用错误!未找到引用源。檔案名的方

式,包含在 LS-DYNA 輸入檔裡。提交 LS-DYNA 輸入檔後,LS-DYNA 的最佳擬合計算功能,是使用最

小二乘反覆運算演算法,尋找最小化掃描結果網格與回彈預測網格之間距離的方式,並將回彈預測

網格(來源)移動到與掃描結果網格(目標)重合的位置。最佳擬合計算後,兩者在法向方向的距

離將保存在以厚度變數(Thickness)裡,並保存在檔 bestfit.out 中(實際上是一個 dynain 檔)。

保存在厚度變數(Thickness)裡的掃描結果與預測結果之間的法向距離,可以為正或者為負。

在 LS-PrePost 中,此距離的雲圖可以通過使用 COMP→Thickness 畫出。距離為正時,表示來源網格比

目標網格對應的座標值更大,在其“之上”。距離為負則表示來源網格座標值較小,在目標網格“之下”。

對於沒有網格對應的區域,此距離將會被設置為一個接近於零的數值。最佳擬合功能的精度在

0.02mm 之內。

掃描結果(STL 格式)的網格尺寸往往非常細小,可以通過掃描處理軟體對其進行加粗,得到尺

寸比較合理的網格,這樣可以減少計算所需的時間。無論何種情況,都應該選擇較粗的網格作為目

標網格,這樣計算速度較快。

LS-DYNA 完成最佳擬合計算後,得到的來源網格與目標網格,都可以導入至 LS-PrePost,並通過 LS-

PrePost 中的 SPLANE 功能,在不同截面上比較兩者之間的差異。

一般情況下,來源網格與目標網格之間的夾角最好在 30°以內(任意方向)。另外,最佳擬合計

算中涉及的旋轉操作越多,計算所需的 CPU 時間會越長。

如果來源網格與目標網格夾角超過 30°,可以使用變數 NSETS 和 NSETT 來將源網格與目標網格進行初

步調整,然後再進行後續的最佳擬合計算。如示例 3 與圖 1 所示。

為了提高計算速度,可以使用變數 NSKIP 來調整最佳擬合計算中的搜索間隔。目前可以使用兩

種方式:正的數值用於指定搜索過程中跳過的節點個數;負的數值用於指定跳過的距離。一般 5mm

距離就可以達到較好的擬合效果。下面是關於一個汽車覆蓋件的最佳擬合計算速度以及回彈結果與

掃描結果之間最大/最小距離的表格,可以考察變數 NSKIP 與 IFAST 的組合效果。所有計算都是在單

CPU XEON E5520 的電腦上完成,其中掃描結果由 685132 個單元組成,回彈預測結果由 135635 個單

元組成。

NSKIP IFAST=0 IFAST=1

CPU 時間 Max/Min (mm) CPU 時間 Max/Min (mm)

2 10 min 38 sec 1.28/-1.59 4 min 3 sec 1.22/-1.59

5 4 min 49 sec 1.21/-1.59 1 min 59 sec 1.25/-1.61

10 2 min 46 sec 1.27/-1.59 1 min 18 sec 1.44/-1.53

20 1 min 24 sec 1.27/-1.59 59 sec 1.42/-1.64

50 50 sec 1.22/-1.61 40 sec 1.43/-1.67

示例 1 – 網格檔中所有節點都參與計算的擬合輸入設置

下面是一個完整的進行最佳擬合計算所需的 LS-DYNA 輸入檔:網格文件 spbk_NoSS.k(其中零

件 PID 為 4)會被調整至目標網格 scan.k(其中零件 PID 為 1)的位置。變數 NSKIP 設定為 2;

IFAST 設定為 1 以使用速度優化功能。兩個零件都是剛體(rigid bodies)。

*KEYWORD

*PARAMETER_EXPRESSION

I pidscan 1

I pidspbk 4

*CONTROL_FORMING_BESTFIT

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有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 21 -

$ IFIT NSKIP GAPONLY IFAST IFSET

1 2 0 1 0

scan.k

*INCLUDE

spbk_NoSS.k

*PART

scan data

$ PID SID MID

&pidscan 1 1

springback mesh

$ PID SID MID

&pidspbk 1 1

*MAT_RIGID

$ MID RO E PR

1 0.780E-02 1.648E+05 0.280E+00

$ CMO CON1 CON2

1.0 7.0 7.0

$LCO

$---------------------------------------------------------------------

*SECTION_SHELL

$ SECID ELFORM SHRF NIP

1 2 1

$ T1 T2 T3 T4

1.0 1.0 1.0 1.0

$---------------------------------------------------------------------

*END

示例 2 – 需要排除特定節點集的擬合輸入設置 在上一個示例基礎上,可以在檔 spbk_NoSS.k 中加入節點集 128。此節點集可以用於表示掃描

結果中無關的幾何特徵,並通過設定(IFSET=-128)將其排除,不參與最佳擬合計算過程。

*KEYWORD

*PARAMETER_EXPRESSION

I pidscan 1

I pidspbk 4

*CONTROL_FORMING_BESTFIT

$ IFIT NSKIP GAPONLY IFAST IFSET

1 2 0 1 -128

scan.k

*INCLUDE

spbk_NoSS.k

*PART

scan data

$ PID SID MID

&pidscan 1 1

springback mesh

$ PID SID MID

&pidspbk 1 1

*MAT_RIGID

$ MID RO E PR

1 0.780E-02 1.648E+05 0.280E+00

$ CMO CON1 CON2

1.0 7.0 7.0

$LCO

$---------------------------------------------------------------------

*SECTION_SHELL

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$ SECID ELFORM SHRF NIP

1 2 1

$ T1 T2 T3 T4

1.0 1.0 1.0 1.0

$---------------------------------------------------------------------

*END

示例 3 – 使用 NSETS 與 NSETT 進行初步調整後的擬合輸入設置 下面的關鍵字檔(主要內容)是圖 1 示例中的 LS-DYAN 輸入檔。來源網格(sourcemesh.k)將

通過最佳擬合計算,調整至目標網格位置(targetmesh.k)。其中,來源網格上的三個節點

1001,1002 和 1003 被定義在 ID 為 1 的節點集中;目標網格上的三個節點 1,2 和 3 則被定義在對應

的 ID 為 2 的節點集中。

如圖 13 所示,節點 1001 與節點 1 位於帽型零件的的頂面位置。節點 1002 和節點 2 位於頂面

空洞邊緣位置。節點 1003 和節點 3 位於零件圓角切線中部。通過將 NSKIP

設置為-5,將每隔 5mm 距離進行一次搜索。在此示例中,由於源網格和目標網格是完全一樣的,

因此最終的法向距離(保存在變數“Thickness”中)基本上都接近於零。

*CONTROL_FORMING_BESTFIT

$---+----1----+----2----+----3----+----4----+----5----+----6----+----7----+----8

$# IFIT NSKIP GAPONLY IFAST IFSET NSETS NSETT

1 -5 0 1 0 1 2

$# FILENAME

targetmesh.k

*INCLUDE

sourcemesh.k

*SET_NODE_LIST

1

1,2,3

*SET_NODE_LIST

2

1001,1002,1003

對於使用 LS-DYNA 進行金屬板料成形的用戶,最佳擬合計算功能的實現,使其可以方便有效評

估其模擬結果的精度,而無須下載其他專用軟體。經過大量測試,其計算過程迅速,而結果也十分

可靠。

8) 薄殼網格到厚殼網格的自動轉換

在金屬板料成形類比中,薄殼單元網格因為其精度與速度的平衡,已得到十分廣泛的應用。但

由於薄殼單元作為結構單元受到其基本假設的限制(如平面應力狀態),在某些情況下其精度不如

實體單元。但對於板料,多層實體單元的劃分方式,會導致計算成本較高。近年來,厚殼單元由於

其類似薄殼單元的單層劃分以及類似實體單元對厚度方向物理量的描述,在成形模擬中的使用也逐

漸增多(如需要厚度方向應變資訊以及較大曲率彎曲等情況)。為此,LS-DYNA 增加了新的關鍵字

*CONTROL_FORMING_SHELL_TO_TSHELL。通過使用該關鍵字,可以將由傳統薄殼單元構成的板料網

格,在模擬開始後自動轉化為由厚殼單元構成的板料網格。

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 23 -

圖 13 夾角方向超過 30°的兩個網格的擬合

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 24 -

關鍵字使用方法

* CONTROL_FORMING_SHELL_TO_TSHELL 的輸入格式如表 1 所示。 Card 1 1 2 3 4 5 6 7 8

Variable PID THICK TYPE I R

Default None none

表 1 關鍵字使用方法

其中 PID 為需要轉化的零件 ID,THICK 指定需要新生成 8 節點厚殼單元網格的厚度。轉化後,厚

殼網格的中面將與原始薄殼網格的中面重合。

關鍵字使用示例

如圖 14 所示的板料由薄殼單元構成。通過使用該關鍵字,LS-DYNA 將把 PID 為 1 的板料網格從

薄殼轉化為指定厚度的 8 節點厚殼單元,如圖 15 所示。該關鍵字支援參數化輸入,如下為使用該關

鍵字的輸入檔片段。

*KEYWORD

*PART

Sheet blank

&blkpid,1,1

$ Blank property

$*SECTION_SHELL

$SID, elform, SHRF, nip, PROPT, QR/IRID, ICOMP, SETYP

$1,2,0.833,&nip,1.0

$T1, T2, T3, T4, NLOC

$&b1thick,&b1thick,&b1thick,&b1thick

*SECTION_TSHELL

$ SID elform SHRF nip PROPT QR ICOMP TSHEAR

1,5,0.833,&nip,1.0,0.0,0.0,1.0

$*MAT_037

$MID, RO, E, PR, SIGY, ETAN, R, HLCID

$1,7.85E-09,2.07E+05,0.28,92

*MAT_024

$MID, RO, E, PR, SIGY, ETAN, FAIL, TDEL

1,7.85E-09,2.07E+05,0.28,382.8,0.0,0.0,0.0

$C, P, LCSS, LCSR, VP

0.0,0.0,92,0,0.0

$EPS1, EPS2, EPS3, EPS4, EPS5, EPS6, EPS7, EPS8

$ES1, ES2, ES3, ES4, ES5, ES6, ES7, ES8

*INTERFACE_SPRINGBACK_LSDYNA

1

OPTCARD,,,1

*CONTROL_FORMING_SHELL_TO_TSHELL

$ PID THICKNESS

&blkpid,&b1thick

*END

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 25 -

圖 14 轉換前由薄殼單元組成的板料網格 圖 15 轉換後的由厚殼單元組成的板料網格

需要注意的是,由於網格單元類型發生變化,因此如果在轉換後需要進行正常的基於厚殼單元

的類比,材料模型需要為支援厚殼單元的材料模型(即支援實體單元的材料模型),否則需要提前

進行修改(如:可以注意*MAT_37 已被*MAT_24 替代)。而板料零件對應的單元截面性質定義也需

要事先從*SECTION_SHELL 改為*SECTION_TSHELL。轉換成功後,LS-DYNA 將使用新的厚殼單元構成的

板料,結合支援厚殼單元的材料模型與厚殼截面屬性進行後續分析。

如果僅需要進行網格轉換而不需要進行後續類比,則可以按照如下進行設置輸入檔。可以注意

到模擬的結束時間被設置為 0.0,並結合使用了*INTERFACE_SPRINGBACK_LSDYNA 的分離功能。此時

材料模型也不需要是支援厚殼單元的材料模型,單元截面類型也無需特別修改。轉化的得到的厚殼

網格保存在檔“dynain.geo”中。

*CONTROL_TERMINATION

0.0

*SET_PART_LIST

1,

100

*PART

Sheet blank

100,100,100

*SECTION_SHELL

$SID, ELFORM, SHRF, NIP, PROPT

100,2,0.833,3,1.0

$T1, T2, T3, T4, NLOC

1.5,1.5,1.5,1.5

*MAT_037

$MID, RO, E, PR, SIGY, ETAN, R, HLCID

100,7.8500E-9,2.1000E+5,0.333,1.0,90905

*DEFINE_CURVE

90905

*INTERFACE_SPRINGBACK_LSDYNA

1

OPTCARD,,,1

*CONTROL_FORMING_SHELL_TO_TSHELL

$PID, THICK

100,2.0

*END

LS-DYNA 新加入的關鍵字* CONTROL_FORMING_SHELL_TO_TSHELL,可以自動將薄殼網格轉換成

厚殼網格,進一步增強了板料成形分析的能力,簡化了分析的設置過程,提供了分析效率。在後續

版本中將加入自動轉化邊界條件的功能。

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 26 -

9) 結論及展望

LSTC 一直積極回應用戶的各種回饋意見,很多新的功能都是為了應用中產生的實際問題。有些

新功能是為了解決新出現的問題,有的是為了提高技術效率,有的是為了計算穩定性。通過這些新

的功能,我們希望不同的用戶能很容易地使用 LSDYNA, 並且能得到更準確的結果。

10) 索引

1) LS_DYNA 用戶手冊(草案)

2) Li, Yaning et al, “Prediction of shear-induced fracture in sheet metal forming,” Journals of Material

Processing Technology, Volume 210, issue 14, (2010).

作者簡介

*朱新海/Xinhai Zhu 博士,畢業于美國密西根理工大學 (Michigan Technological

University )。LS-DYNA 的板料模擬方面的主要開發者。並從事應用及提供技術支援。擁有

十多年這方面的經驗。

*樊後富/Houfu Fan 博士,畢業于加州大學伯克利分校 (University of California at

Berkeley)。 從事 LS-DYNA 板料模擬開發與應用。

*張力/Li Zhang 博士,畢業于美國密西根理工大學和奧克蘭大學(OAKLAND UNIVERSITY)。曾

在 CHRYSLER公司任職,並擔任板料成形模擬方面的經理。2006 年加入 LSTC,一直從事板料

成形方面的工作。擁有二十多年的經驗。

*肖煜中/Yuzhong XIAO 博士,畢業于上海交通大學。主要從事 LS-DYNA 的板料模擬方面的應

用及研究,並提供技術支援。

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 27 -

熱壓炸藥在封閉艙室內中爆炸的後燃模型及數值類比

Kyoung-Su Im, Grant O. Cook, Jr., 張增產 Livermore Software Technology Corp., Livermore, CA 94551, USA

引言

異質燃燒(如固體和氣體,或液體和氣體的混合燃燒等)在固體火箭推進器,燃燒穩定性控制,

水下爆炸以及高能爆炸等『1-4』中都有很廣泛的應用。 這其中,熱壓炸藥(TBX)是一種應用極廣

爆炸物,它是由三硝基甲苯(即 TNT 炸藥)和高能金屬顆粒(通常為鋁)組成。它在國防工業,反

恐安全及採礦中都具有非常重要的意義。 TBX(熱壓炸藥)被定義為“一部分引爆了的能量材料攜帶多餘燃料(氣體,固體或液體)擴

散和混合到空氣中並產生連續多次的爆燃和化學反應,從而大大地增加了爆炸所產生的能量,熱量

和爆炸的威力“。因此,與常規高爆炸物相比,TBX 大大增強了熱壓和爆炸效果[5]。 在 TBX 爆燃過程中,其熱壓效應是由於爆炸後的爆炸產物在空氣中長時間的超壓和超熱所造

成的。由於爆炸後的燃燒過程是由爆炸後產生的湍流混合以及與爆炸電荷摻混所導致的燃燒所決定

的,即使相同組合的爆炸物對不同靶的也可能產生不同的熱效應和爆炸效果。 因此,只有對爆炸後

燃燒機理的詳細瞭解以後,才有可能設計出適應不同操作環境的最佳彈頭。 為此,我們在 LS-DYNA 中引入了 TBX 計算模組。

計算模型與實驗驗證

這裡,我們使用封閉式炸彈試驗(CBT)艙來進行試驗,將它用於 TBX 爆炸後燃燒過程的計算模型進行驗證。 圖 1 顯示了實驗艙的原理圖和 TBX 的初始電荷分佈。 CBT 室的半徑(r)為 40 釐米,縱向長度(x)為 150 釐米,艙室的總體積為 0.754 立方米。 這裡安裝了兩個具有不同傳感能力的壓力錶(Kulite; HEL-375-250A 和 HEL-375-500A),一個安裝在氣缸正面入口中心處(x = 750cm,r = 40cm),另一個則在圓筒基面的側中心(x = 150cm,r = 0cm)。 我們使用了資料獲取系統DEWE-500 對來自感測器的測量壓力資料進行收集記錄,以分析其爆炸性能。

圓柱形(直徑 30mm,長 33mm)TBX(Tritional)電荷重 40g,它由 TNT 炸藥(占 80%)和鋁顆粒(占 20%,平均直徑為 10μm)均勻混合組成。圖 1(b)給出的是主要載荷,爆炸帽蓋(由TNT 化合物的組成的 5g 加速炸藥)和爆炸引橋接線(EBW)位置結構圖,它們放置於 CBT 艙室的中心(x = 75cm,r = 0cm)處。為了獲得較為可靠的資料,我們進行了多次實驗,從每個時間點的平均值採集了三組資料(其標準相對誤差(SRE)小於 10%)。 爆炸後的壓力變化圖如圖 2 所示,它們分別為 CBT 艙的側面中心(a)和前面進口中心(b)處的壓力變化圖。

圖 2 給出了前面所述的 CBT 艙的側面中心和前面進口中心兩處的 TBX 模型計算結果和實驗資料(平均值)之間的比較圖。圖 2(a)和(b)分別為側面中心和進口面中心的壓力變化圖,圖 2(c)和(d)分別為相應的壓力脈衝圖(其定義為隨時間積分的壓力)。 很明顯,在該段時間範圍內,數值類比結果與實驗資料非常一致。 從圖中可以看到,在初始階段,計算結果的壓力峰值稍微超出測量資料值。 通常,當金屬顆粒加入到 TBX 爆炸後產生的次燃燒後,壓力峰值開始變低,但由於艙室高壓持續時間比正常高爆炸物更長,故其壓力脈衝也就更高。

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 28 -

圖 1 圖 2

圖 1:實驗用封閉式炸彈試驗艙和初始 TBX 結構示意圖:a)封閉式炸彈實驗艙(艙體體積為 0.754

立方米)及兩個壓力感測器的位置;b)TBX 裝料結構,它由 40g 的 Tritonal 炸藥和爆破帽蓋(引爆

器爆炸物和爆炸引橋線(EBW))

圖 2:側面中心和進口面中心位置的測量資料和數值類比結果之間的比較圖:a)和 b)是壓力隨時

間的變化圖;c)和 d)是脈衝與時間的關係圖

爆轟波的性能特點

在對 TBX 進行數值模擬之前,為了更好地瞭解爆炸波的傳播機理,同時也為了對我們的計算程式套裝軟體進行驗證,我們對均質 TNT 炸藥的爆炸過程進行了模擬計算。有關這些算例的幾何參數和初始條件設定等詳細情況可參見參考文獻【6】。儘管我們這裡沒有提供這些結果,但是文獻【6】中得到的壓力隨時間變化結果為我們這裡的計算程式給出了初步的驗證。

圖 3 為不同時刻溫度分佈圖,它顯示了爆炸波的傳播過程。它從開始的對稱傳播(圖 3(a)),隨後的火焰從主衝擊波中分離(圖 3(b)),再後來衝擊波撞擊側壁並被反射回來(圖 3(c))。之後,火焰開始隨機混合,形成如圖 3(d)〜(f)的情況。在這之後,火焰變得更混沌,如圖 3(g)〜圖 3(i)。

當爆炸波到達側面中心時,壓力立即達到其最大值,之後由於氣缸壁對衝擊波不斷反射而導致隨後的那些波峰值,此過程不斷地重複,共軛和耗散,直到壓力收斂到一個高位值,但是即使在初始爆炸 5ms 之後,場內仍然維持著非常混沌的狀態。

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 29 -

粒子動力學特性

圖 4 展示了通過改變初始條件如單分佈和 Rosin-Rammler 分佈以及不同的顆粒平均直徑,10μm,20μm 和 40μm 情況下,粒子動力學對鋁汽化過程的影響。在所有這些被檢測的情況中,單分佈顯示較高的汽化率。不同顆粒分佈之間的汽化曲線的偏差會隨著顆粒直徑的增加而減小,最終在 40μm的情況下幾乎沒有差異,這表明在這種情況下,顆粒初始分佈在密閉空間的爆炸中不再重要。同樣明顯的是,汽化率隨著顆粒平均直徑的增加幾乎是直線下降。在顆粒平均直徑為 10μm時,顆粒汽化率為初始鋁顆粒品質的約 80%。當顆粒直徑增加一倍時,汽化率也大約減少了一倍。在顆粒平均直徑40μm時,它的汽化率幾乎又被削減了一半,遠低於 20%。從這些觀察可以得到如下結論,即金屬燃燒對次燃性能的最大貢獻發生在小顆粒直徑情形。但很可能存在有一個關鍵性的顆粒直徑它可以來優化爆炸後的次燃燒性能。因此,在 TBX 的製作過程中,適當選擇顆粒直徑是至關重要的。

圖 3 爆炸波傳播過程中不同時刻的溫度分佈圖

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 30 -

圖 4 不同顆粒分佈和不同粒徑的鋁汽化率比較

模組使用方法

1. 準備好參與計算的各個燃燒物的化學反應輸入檔(*.inp)和熱力學資料檔案(thermo.dat) 2. 採用*STOCHASTIC_TBX_PARTICLES 卡來選擇金屬顆粒並設定初始條件

3. 設定計算的初始條件和化學反應成分

4. 運行該模組以獲取爆轟波的各種性能或 TBX流的性質

結論

本研究給出一個在封閉艙室中 TBX 的次燃過程的精確計算模組,並用實驗資料對數值計算結果進行了驗證。計算結果對瞭解爆轟波的次燃性能和粒子動力學的規律有重要意義。我們相信,在LS-DYNA中開發的這個化學模組在相關的工業領域中會有很廣泛的應用前景。

參考文獻

1. K. Kim, W. Wilson, J. Colon, T. Kreitinger, C. Needham, et. al., “Non-ideal explosive performance in a building structure,” WIT Transaction on The Built Environment, 87, pp. 515-524, 2006.

2. J. Massoni, R. Saurel, A. Lefrancois, and G. Baudin, “Modeling spherical explosions with aluminized energetic materials,” Shock Waves, Vol. 16, pp. 75-92, 2006.

3. E. W. Price, K. J. Kraeutle, J. L. Prentice, T. L. Boggs, J. E. Crump, and D. E. Zurn, “Behavior of Aluminum in Solid Propellant Combustion,” NWC TP 6120, 1982.

4. C.-K. Kim, J. G. Moon, J.-S. Hwang, M.-C. Lai, and K.-S. Im , “Afterburning of TNT Explosive Products in Air with Aluminum Particles”, AIAA Paper 2008-1029, 2008

5. A. L. Kuhl, R. E. Ferguson, and A. K. Oppenheim, "Gasdynamics Model of Turbulent Exothermic Fields in Explosions," Progress in Astronautics and Aeronautics Series, 173,AAA, Washington, D.C, pp. 251-261, 1997.

6. D. Schwer, and K. Kailasanath, “Blast Mitigation by Water Mist (1) Simulation of Confined Blast Waves,” Technical Report NRL/MR/6410-02-8636, 2002.

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LS-DYNA 功能系列介紹

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 31 -

作者簡介:

*Kyoung-Su Im, 博士畢業于美國韋恩州立大學(Wayne State University),後在美國阿貢國家實驗室(Argonne

National Lab)從事 X 射線同步加速器的噴霧和血流的視覺化實驗,柴油噴射器內噴霧與激波相互作用及氣蝕

流的實驗和數值模擬工作。2008 年加入 LSTC 後主要從事化學反應流,噴射流,爆炸以及汽車安全氣囊氣體發

生器的程式研發工作。

*Grant O. Cook, Jr.,博士畢業于美國楊百翰大學 (Brigham Young University) 理論物理專業,後長期在美國利弗

莫爾國家實驗室(Livermore National Lab)工作,2000 年加入 LSTC,主要負責 LS-DYNA 中有關流體各個新

功能模組的研究,開發和協調工作。

*張增產 / Zengchan Zhang,博士畢業于清華大學,後留校相繼從事博士後研究及任教,主要從事計算流體力學

和葉輪機械內部流動等的科研和教學工作,1998 年開始作為訪問學者與美國宇航局格林研究中心(NASA

GRC)合作開發一種全新的流體計算方法,2001 年加入 LSTC 後,主要負責 LS-DYNA 中可壓縮流,流固耦合,

流體傳熱,爆轟波及空隙流等的研發工作。

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 32 -

2017 第三屆中國 LS-DYNA 用戶大會

培訓課程

本屆 LS-DYNA 用戶大會在會前後提供一天和兩天的技術培訓。所有培訓課程由

美國 LSTC 資深專家講授。這些專家都是多年從事 LS-DYNA 研究,開發和技術支援的

專業人士。培訓課課程內容及指導教師介紹等,請查看會議網頁。

(1)授課方式:課堂講授。大多數課程包括上機實習,學員需要自帶筆記本。

(2)頒發證書:學員可獲得 美國 Livermore Software Technology Corp.頒發的證

書。

(3)報名方式:請填寫 LSDYNA 技術培訓報名表後,通過 E-mail 發至:

[email protected]

(4)報名截至日:2017 年 10 月 10 日。每門課程參加人數不超 30 人。少於 8 人不開課。

(5)培訓費用:每天人民幣 1000 元,包括培訓費,資料費,午餐費。住宿自理。

No

課程代號

Class Title

課程名稱

Language

時間

Instructor

授課專家

C1

Manufacturing and material failure

analyses using advanced FEM and meshfree

methods

高級有限元及無網格法在加工製造及材料破壞分析中的應

一天

23 日

Bo Ren

Youcai Wu

C2 LS-DYNA MPP

LS-DYNA 平行計算

一天

23 日 Jason Wang

C3 NVH and Frequency Domain Analysis

LS-DYNA 的 NVH 及頻域分析

一天

23 日

Zhe Cui

Liping Li

C4 Crash and Safety

汽車碰撞與安全分析

兩天

26 日-27 日 Isheng Yeh

C5

LS-PrePost and LS-DYNA® in Sheet Metal

Forming Simulation

LS-PrePost 和 LS-DYNA®在板料成型模擬中的應用

兩天

26 日-27 日

Xinhai Zhu

Chunjie Zhang

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 33 -

C1:高級有限元及無網格法在加工製造及材料破壞分析中的應用

課程目標(Objectives):

本課程主要介紹無網格法和高級有限元法在加工製造分析中的應用,涵蓋數值方法簡介,

LS-DYNA 關鍵字說明和應用實例。我們將提供豐富的培訓例題幫助學員熟練應用這些功能模

組。

This class covers various Meshfree and advanced FEM methods for manufacturing application. The class will provide the fundamental background, the related LS-DYNA keywords, practical applications and their latest developments. Benchmarks are presented in the workshop as demonstrations for training purpose. 課時: 一天

DURATION: One day

授課語言: 中文

LANGUAGE: Chinese

主要內容(MAIN CONTENTS):

A. 破壞性加工:

1). 應用種類:磨削,鉚接,切削,流鑽螺絲,自沖鉚接,自攻螺絲,鑽孔

2). 特點:工件/刀具的交互作用及應力分析

3). 數值方法:光滑粒子伽遼金法,近場動力學

4). 材料類型:金屬,複合材料

A. Destructive manufacturing

1). Application: grinding, riveting, cutting, flow drill screw, self-pierce riveting, self-tapping screw, drilling 2). Features: workpiece-tool interaction and stress analysis 3). Approaches: SPG (smooth particle Galerkin), peridynamics 4). Materials: metal, composite

B. 材料破壞行為分析:

1). 應用種類:衝撞與穿透,固體中的三維動態裂紋擴展,複材分層,碎片化 2). 特點:材料應力破壞 3). 數值方法:光滑粒子伽遼金法,近場動力學 4). 材料類型:金屬,混凝土,岩土,複合材料,玻璃等脆性材料

B. Material failure and fragmentation analysis

1). Application: impact and penetration, 3D crack propagation in solid, delamination and folding, fragmentation 2). Features: material fragmentation due to dynamic wave propagation 3). Approaches: SPG (smooth particle Galerkin), peridynamics

C. 非破壞性加工:

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 34 -

1). 應用種類:鍛造,擠壓,應力回彈,複材壓模 2). 特點:大變形,熱固耦合,隱式及顯式計算 3). 數值方法:自我調整有限元及無網格法,光滑粒子伽遼金法 4). 材料類型:金屬,複合材料

1). Application: forging, extrusion, spring back, compression molding 2). Features: large deformation, coupled thermal-mechanical, implicit and explicit 3). Approaches: Adaptive FEM/EFG (element free Galerkin), SPG (smooth particle Galerkin) 4). Materials: metal, composite

培訓課程專家(INSTRUCTOR):

吳有才:博士,畢業于加州大學洛杉磯分校,有 10 年的 LSDYNA 使用及混凝土本構模型的開

發經驗,於 2015 加入 LSTC 從事高級有限元及無網格的開發及其在加工製造和材料破壞過程

的分析。

Youcai Wu: Ph.D., graduated from UCLA (University of California, Los Angeles), 10-year experience of LSDYNA advanced application and concrete constitutive modeling, joined LSTC in 2015, focused on development of advanced FEM and meshfree methods and its application in the analysis of manufacturing and material failure and fragmentation processes.

任波:博士,從事彈性、塑性材料損傷及裂紋擴展先進數值計算方法開發和工程問題的應用。

Bo Ren: Ph.D., more than 10 yrs. experience on the development of advanced numerical methods for the failure and crack propagation process in brittle/ductile solid materials.

胡煒/Wei Hu 博士從 2009 年開始在 LSTC 從事三維自我調整網格重構及無網格法相關的開發和

工程問題的應用。

W. Hu: Ph.D., graduated from the department of civil engineering in UCLA in 2007, and joined LSTC in 2009. He has been working on the research and development of adaptivity and meshless methods.

C1:高級有限元及無網格法在加工製造及材料破壞分析中的應用

課程目標(Objectives):

本課程主要介紹無網格法和高級有限元法在加工製造分析中的應用,涵蓋數值方法簡介,

LS-DYNA 關鍵字說明和應用實例。我們將提供豐富的培訓例題幫助學員熟練應用這些功能模

組。

This class covers various Meshfree and advanced FEM methods for manufacturing application. The class will provide the fundamental background, the related LS-DYNA keywords, practical applications and their latest developments. Benchmarks are presented in the workshop as demonstrations for training purpose.

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 35 -

C2: LS-DYNA 平行計算和粒子法

課程目標(Objectives):

平行計算:網格的不斷細分,以及 新的更為複雜的演算法在 LS-DYNA 中的不斷應用,帶來了

對計算能力的極大考驗。LS-DYNA 的平行計算成為了解決這一問題的最佳工 具。它可以有效

地減少運算時間,從而在合理時間內求得工程問題的解。

本課程涵蓋 LS-DYNA 平行計算的一般介紹和網格分解。它將會説明使用者來熟悉有限

元模型的拆分過程並對這一過程產生直觀的理 解和想像。 我們還將演示各種特殊的拆分方式。

進而,用戶可以更深刻地瞭解 MPP 的內部操作並應用在日常工程問題中,來達到 減少執行時

間的目的。通常 MPP 的模型排錯是非常困難的。這裡,課程將會提供一些基本方法和用於檢

測模型的環境設置。

課程中我們也會討論 MPP 下一代的技術-HYBRID。 它將應用在超大模型和超大系統中。

MPP:Finer mesh and more sophisticated algorithm are continuous implemented into LS-DYNA to get better simulation prediction. In order to obtain result within reasonable time, LS-DYNA/MPP becomes the most important tool. This class aims to provide essential MPP knowledge for user running MPP more efficiently sand also helping the transition from SMP to MPP smoothly.

The class will explain the differences of contact treatments between SMP and MPP. It will describe the RCB method used for LS-DYNA/MPP domain decomposition and its user interface to control model division to achieve shorter run time. Users could follow the idea to buildup know-how and apply those knowledge to their models to improve the productivity. It is a difficult task to isolate the modeling problem under distributed environment. Here, the class will also demonstrate MPI environment setup and general debug techniques for easier trouble shooting. We will also introduce the new parallel computing technology so called HYBRID targeting the growing demand of computing power.

課時: 一天

DURATION: 1 days

授課語言: 中文

LANGUAGE: Chinese

主要內容(MAIN CONTENTS):

MPP 概覽:

歷史沿革及簡介 Introduction 問題區域劃分 Domain decomposition

優化指標 Scalability MPP接觸演算法 Contact 系統優化設置 System tuning and model debugging 高性能計算在研方向(Hybrid 等) HYBRID - the next generation technology

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 36 -

培訓課程專家(INSTRUCTOR):

王季先/Jason Wang 博士畢業于加州伯克利大學,1997 年加入 LSTC,負責任意拉格朗日歐拉

方法(ALE), 流固耦合(SFI), 平行計算(MPP)及其它離散單元方法如 Discrete Element, SPH, CPM的開發和研究.

C3:使用 LS-DYNA 進行 NVH 和頻域分析

課程目標(Objectives):

為解決汽車、航空、電子電器等行業中常見的振動、雜訊及疲勞損傷等問題,LS-DYNA 提

供了一系列的頻域內計算分析功能,包括頻率回應函數、穩態振動與疲勞、隨機振動與隨機疲

勞、反應譜分析,邊界元和有限元聲學等。本課程旨在為用戶介紹這些頻域內的計算功能,並

探討這些功能在汽車 NVH 等領域內的應用。課程包括理論講解及操作練習。

本課程適合需要進行車輛 NVH 或者其他振動、雜訊模擬計算(如飛行器振動雜訊,發動

機輻射雜訊、機器的振動測試和模擬)的人員參加。本課程也對從事結構疲勞/耐久性/安全性

分析的工程師和研究人員有用。

To solve the vibration, noise and fatigue problems which are common in automotive, aircraft and electronic product industries, a series of frequency domain analysis features have been implemented in LS-DYNA. They include FRF (frequency response functions), SSD (steady state dynamics) and fatigue, random vibration and fatigue, response spectrum analysis, BEM / FEM acoustics. The objective of this course is to introduce the frequency domain features to users, and explore the application of these features in vehicle NVH simulation, etc. The course includes theoretical lectures and hands-on exercises.

The course is recommended for engineers who need to run vehicle NVH or other vibration and acoustic simulation problems (e.g., aircraft / spacecraft vibro-acoustics, engine noise simulation, machine vibration testing and simulation). The course is also useful to engineers and researchers who work in the area of structural fatigue / durability /safety analysis.

課時: 一天

DURATION: One day

授課語言: 中文

LANGUAGE: Chinese

主要內容(MAIN CONTENTS):

介紹:

LS-DYNA 的頻域分析功能和應用概述;NVH 理論與試驗技術

頻率回應函數:

模態分析;模態疊加法;阻尼;節點力/合力頻率回應函數

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 37 -

簡諧荷載下的穩態振動:

求解強迫運動的大品質法;正弦掃描下的疲勞計算

功率譜密度函數荷載下的隨機振動:

相關聯和不關聯的多激勵荷載;聲場荷載;重啟動功能;預應力;隨機疲勞(累積損傷比;

Miner 規則;材料的應力-疲勞曲線;基於 Steinberg 三應力帶的疲勞計算方法;Dirlik 方法等)

聲學:

Helmholtz 公式;Rayleigh 方法;Kirchhoff 方法;節點邊界元法;基於變分原理的非直接邊界

元法;基於矩陣的低階模擬的快速邊界元法;有限元聲學;面板貢獻分析;汽車消音器傳遞損

失分析;半空間問題;振動聲學問題;如何使用使用者提供的速度/加速度邊界條件;聲學計

算與時域、頻域回應分析結合

反應譜分析:

輸入地震波譜;模態綜合方法(SRSS;CQC;Double Sum 方法等);多個荷載譜

汽車 NVH 例子:

白車身的頻率回應函數;動態剛度與雜訊傳遞函數;汽車輻射的雜訊;車腔內的雜訊;汽車消

聲器的傳遞損失分析

練習:

習題;頻域關鍵字的設定;結果後處理;頻域資料庫檔

INTRODUCTION:

Overview of LS-DYNA frequency domain features and applications; NVH Theory and lab testing technology

FREQUENCY RESPONSE FUNCTIONS:

Modal analysis; Modal superposition method; Damping; Nodal force / Resultant force FRF

STEADY STATE DYNAMICS WITH HARMONIC LOADING:

Large mass method for enforced motion

RANDOM VIBRATION WITH PSD LOADING:

Correlated and uncorrelated multiple excitations; Acoustic waves; Restart feature; Pre-stress; Random Fatigue (Accumulative damage ratio; Miner’s rule; S-N fatigue curve; Steinberg’s three band method; Dirlik method, etc.)

ACOUSTICS:

Helmholtz equation; Rayleigh method; Kirchhoff method; Collocation / Variational indirect BEM; Fast BEM based on low rank approximation of matrices; FEM; Acoustic panel contribution analysis; Muffler transmission loss; Half-space problems; Vibro-acoustic problems; Running acoustic problems with user velocity / acceleration files; coupling of acoustics with transient / frequency response analysis

RESPONSE SPECTRUM ANALYSIS:

Input earthquake spectrum; Modal combination methods (SRSS, CQC, Double Sum method, etc); Multi spectra

AUTO NVH EXAMPLES:

FRF for a trimmed BIW; Dynamic Stiffness and Noise Transfer Functions (NTF); Noise radiated by vehicles in motion; Noise in compartment; Muffler transmission loss

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 38 -

WORKSHOP:

exercises; setting up the frequency domain keywords; post-processing of results; new frequency domain databases

培訓課程專家(INSTRUCTOR):

崔喆/Zhe Cui 博士畢業于西安交通大學,2006 年~2009 年在肯塔基大學從事博士後研究,從 2011 年至今,在

LSTC 從事 LS-DYNA 中頻域內振動和雜訊等計算功能 的工程應用和使用者技術支援。

李利萍/Liping Li 博士,于 2013 年在美國加州大學伯克利分校機械工程系取得博士學位。此前,於 2008 年獲

得中國科學技術大學近代力學系學士學位。2013 年加入 LSTC,主要從事 LS-DYNA 中的轉子動力學(Rotor

Dynamics)和同幾何分析 (Isogeometric Analysis)方面的計算功能開發和工程應用問題。

C4: 被動安全

課程目標(Objectives):

This class is intended for crash Analysis Engineers in the automotive industries using LS-DYNA to model crash events. Various crash events need to be analyzed that require accurate modeling of the vehicle structure, impact barrier models, dummies, airbags and restraint systems. Modeling guidelines and model debugging methods will be presented to prepare engineers to be efficient in the use of crash analysis to guide vehicle design.

授課時間: 兩天

DURATION: 2 days

授課語言: 中文/英文

LANGUAGE: Chinese/English

主要內容(MAIN CONTENTS):

A quick overview of safety regulation and related simulations:

General modeling guidelines for crash/safety simulation

o element formulation

o contact

o material, including composite, polymer and failure

o sensor and control

o connection ( spot weld, SPR, ...) modeling

o composite material in ls-dyna

o user-defined material and element formulation

Restraint modeling

o Seatbelt system modeling, 1D and 2D belts

o Airbag modeling, including folding and deployment

Model debugging

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 39 -

培訓課程專家(INSTRUCTOR): Dr. Isheng Yeh/葉益盛 received his PhD. on Theoretical and Applied Mechanics from Northwestern University in 1992. Before joining LSTC in 2007 as a developer, he was a project engineer with General Motors, 1994~2000, and a technical specialist with Ford Motors, 2000~2007. In LSTC, Dr. Yeh works on the development of contact algorithm, isogeometric analysis, control volume airbag, seat belt, sensor, element formulation. Besides, he also develops the Abaqus and Radioss translator for ls-prepost. Also, he was involved in axisymmetric SPH development.

C5: LS-PrePost 和 LS-DYNA®在板料成型模擬中的應用

課程目標(Objectives):

本課程的目的是讓使用者對 LS-DYNA® 在板料成形模擬中的應用有更深層次的理解。開

始,我們將有一個歷史回顧來展示 LS-DYNA®怎樣從無到有,最終成為行業的領先軟體。接

著,我們會介紹一個系統的有限元參數研究。具體來說,用什麼參數來提高回彈預測精度;用

什麼方法提高技算效率。然後,我們會介紹隱式在板料成形中的應用。

The objective of this course is to provide an understanding of LS-DYNA® in sheet metal stamping simulations. After a history review, a systematic parameter study will be presented showing the preferred values for springback analysis and feasibility analysis. This is followed an introduction of implicit method in stamping related processes, such as gravity loading, binder closing processes.

*eta/DYNAFORM 作為一款專注衝壓成形模擬 35 年的商業化 CAE 分析軟體,已為中國國

內汽車工業、航空航太、模具工業、電子、家電等領域的用戶提供專業、優質、系統的衝壓成

形 CAE 解決方案,大大縮短了企業衝壓件的開發週期,為用戶帶來了可觀的經濟效益,已獲

得國內用戶的廣泛認可。 為了與業內人士共同分享世界先進的鈑金成形技術,以及更好地為

用戶提供相互交流的機會和平臺,深化 DYNAFORM 軟體使用者的使用,ETA-China 與美國

LSTC 公司在第三屆 LS-DYNA 中國用戶大會期間,共同舉辦“2017 年 DYNAFORM 衝壓成形

模擬技術交流會”。

課時:兩天

DURATION:Two days

授課語言:中文

LANGUAGE:Chinese

第一天主要內容主要內容(MAIN CONTENTS):

應用介紹及歷史回顧 Introduction and history review

板殼單元的選擇 Element selection

材料模型的選擇 Material model selections

Drawbead的定義 Drawbead definitions

網格尺寸,自我調整及網格粗化 Mesh size, adaptively and coarsening

時間步長的選取 Tool kinematics and time step

載入及邊界條件 Loading and boundary conditions

計算精度及計算效率 Computation accuracy and efficiency

切邊及下料 Trimming and blanking

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LS-DYNA 用戶大會: 培訓課程

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 40 -

隱式解在板料成形中的應用 (重力載入,回彈,一步法,等過程) Implicit method

in the simulations of gravity loading, springback, denting, one-step forming,

one-step unflanging, etc.

油石法(STONING)-- 檢查表面缺陷 Stoning—surface defect prediction

切邊廢料落下的模擬 Scrap fall simulation

參數化的輸入檔,及自動定位 Parametric input and auto-position

資料庫及成形極限 Database and evaluation of forming results

培訓課程專家(INSTRUCTOR):

朱新海/Xinhai Zhu 博士,畢業于密西根理工大學 (Michigan Technological University )。

主要從事 LS-DYNA 的板料模擬方面的應用及開發,並提供技術支援。擁有十多年這方面的經驗。

張春捷/Chunjie Zhang 博士 2010 年畢業于上海交通大學材料加工工程專業,於 2010 年加入

大連富坤科技開發有限公司,從事模面設計前處理相關的開發工作。

史志鵬/Zhipeng Shi 碩士 2007年畢業于大連理工大學工業自動化專業, 於 2009年加入大

連富坤科技開發有限公司。 從事 LS-PrePost 開發和維護工作。

第二天主要內容(MAIN CONTENTS):

DYNAFORM新功能介紹 Introduction and history review

材料本構理論 Element selection

全工序衝壓模擬 Material model selections

回彈及回彈補償技術 Drawbead definitions

DYNAFORM各行業應用案例分享 Mesh size, adaptively and coarsening

培訓課程專家(INSTRUCTOR):

ETA-China技術工程師、DYNAFORM用戶

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LS-DYNA 中 國 代 理 商

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 41 -

LS-DYNA中國代理商

迪艾工程技術軟體(上海)有限公司 (ETA)

地址:上海市漕溪北路 18 號上海實業大廈 39/B

郵編:200030

電話: 86-21-6438 5725 傳真: 86-21-6438 5752

網址:http://www.eta.com.cn/郵箱:[email protected]

奧雅納工程諮詢(上海)有限公司 (ARUP 中國)

地址: 中國上海淮海中路 1045 號淮海國際廣場 39 樓

郵編:200031

電話: 86-21-31188925 傳真: 86-21-31188882

網址:http://www.arup.com/郵箱: [email protected]

上海恒士達科技有限公司 (HengStar)

地址:上海市張江高科技園區郭守敬路 498 號 6 幢 11206 室

郵編:201203

電話: 86-21-6163 0122 傳真:86-21-6163 0201

網址:http://www.hengstar.com/郵箱:[email protected]

大連富坤科技開發有限公司(Dalian Fukun)

地址: 大連經濟技術開發區五彩城 A 區凱倫國際大廈 B 座 1308

郵編:116600

電話: 86-0411-8761 1110 傳真: 86- 0411-8761 1110

網址:http://www.dalianfukun.com/郵箱: [email protected]

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LS-DYNA 中 國 代 理 商

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 42 -

迪艾工程技術軟體(上海)有限公司公司簡介 (以下簡稱 ETA-China)

Engineering Technology Associates, Inc. (簡稱:ETA) 公司成立於 1983 年,總部位於美國汽車

城底特律,是一家致力於開發汽車、模具及 3C 產品等領域的最先進的 CAE 軟體,並提供技術服務的

工程公司。ETA 擁有高素質的專業技術人員,為客戶提供全方位的技術服務。ETA 公司自 80 年代中

期進入中國以來,隨著國內汽車及模具行業的蓬勃發展,現已將亞太市場重心轉移到中國,並於 2003

年先後在上海、南京設立獨資公司,2007 年在北京設立分公司。

ETA-China 負責大中華地區的軟體推廣、應用和整個亞太地區的技術支援,為產品設計的 CAE

方法提供一整套的解決方案,包括:整車 CAE 分析,鈑金成形 CAE 分析,3C 產品跌落衝擊,航空航

太、國防方面的 CAE 分析,尺寸工程分析、汽車概念分析等。

ETA-China 擁有全面的 CAE 分析和設計能力,專長於包括:整車碰撞安全分析、車身結構分析,

內飾分析,底盤與懸掛分析,動力系統分析,整車耐久性分析,流體分析。

ETA-China 擁有超過 100 人的技術服務團隊,為客戶提供全方位的技術服務。

一、ETA-China 主要軟體產品及服務

主要軟體產品:

1. DYNAFORM 鈑金衝壓成形模擬軟體

2. PreSys 前後處理軟體

3. LS-DYNA 先進的非線性分析軟體

4. 3DCS 尺寸工程軟體

主要工程諮詢服務:

1. CAE 技術諮詢服務

2. SE 同步工程技術諮詢服務

3. GD&T 尺寸工程技術諮詢服務

4. CAE 軟體二次開發服務

二 、業績簡介

ETA 公司(Engineering Technology Associates, Inc.)自 2000 年開始在中國分銷 LS-DYNA 軟

體至今已有十幾年,客戶涵蓋了汽車、模具、超級計算中心、軌道客車、鋼鐵、高校、電子電器、航

空航太等領域,並為這些領域的重要客戶長期提供技術支援及專案開發,建立了深厚的戰略合作關係。

ETA-China 具有雄厚的技術實力,長期以來為客戶提供優質的 LS-DYNA 技術服務,包括:

根據客戶的需要提供 LS-DYNA 安裝調試服務;

為客戶提供 定期培訓、多媒體培訓以及針對客戶要求的有償培訓服務;

為客戶提供 CAE 高性能計算系統,用於碰撞、結構、NVH、疲勞、流體等計算;

為客戶提供全面的從硬體到軟體系統技術支援,對客戶進行定期維護,解決客戶在使用維

護過程中遇到的問題。

奧雅納工程諮詢有限公司 (ARUP 中國)簡介 ARUP 中國是著名國際工程諮詢公司 ARUP 在中國的分公司,ARUP 在全球超過 40 多個國家

擁有 80 多個辦事處,10000 多名員工。

ARUP 在中國已為各行業提供長達 20 多年的專業工程諮詢服務,在建築,汽車,環境等行業

贏得了廣泛的認可和聲譽,在香港,澳門,北京,上海,深圳,廣州,武漢,天津和重慶設有辦事

處,香港現有 2000 多名員工,大陸現有 1000 多名員工。

ARUP 在 CAE 領域為廣大客戶提供造型,碰撞 ,NVH,耐久性,行人保護,強度和 CFD 等

工程諮詢業務,服務範圍涵蓋汽車,航空航太,鐵路機車,通用機械和軍工等領域,並作為 LSTC

全球最緊密的合作夥伴之一在英國,中國和印度銷售 LS-DYNA 軟體和提供專業技術支援,提供如

下 LS-DYNA 軟體相關產品,説明客戶真正應用 LS-DYNA 軟體解決工程實際問題:

碰撞有限元模型,包括 MDB,ODB 壁障模型,行人保護模型和 DYNAMore 假人模型。

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LS-DYNA 中 國 代 理 商

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 43 -

LS-DYNA 專業前後處理 OASYS 軟體

Hycrash 軟體(碰撞分析中快速考慮鈑金硬化效應軟體)

Comet 軟體(CAE 流程管理和任務自動化管理軟體)

JFOLD(高級氣囊折疊軟體工具)

JSEAT(高級座椅分析模組)

CATARC-AERI 材料庫

ARUP 在中國目前已完成大量的 CAE 工程諮詢服務專案,積累了豐富的 CAE 工程諮詢專案實

施和管理經驗,這些寶貴經驗也為 LS-DYNA 軟體的技術支援和服務提供了強有力保障,這正是眾

多客戶選擇 ARUP 中國作為 LS-DYNA 軟體供應商的原因之一。

上海恒士達科技有限公司 (HengStar) 上海恒士達科技有限公司 www.hengstar.com 是一個以工程技術諮詢,CAE 軟體銷售(LS-

DYNA)、技術服務培訓、及相關技術開發為一體的高新技術公司。公司主要從事汽車被動安全及

碰撞模擬模擬,CAE 作業提交管理系統,CAE 流程自動化等相關的技術研究開發工作。公司位於

上海市浦東區張江高科技園區。

公司本著“持之以恆,奮進博達”的宗旨和同國外軟體發展公司、軟體代理公司、諮詢公司、培

訓中心等之間的良好合作關係,竭誠説明汽車製造企業更好地借鑒和分享國內外先進汽車安全設計

策略和設計方法,並更有效地運用汽車部件和整車試驗,以及電腦輔助工程技術即 CAE 模擬類比

來提高汽車的安全性能。

同時公司進一步拓寬在其他高技術產品設計,製造,及生產方面的業務能力,利用 CAE 技術

和公司技術團隊,改進優化現有產品,開發新產品,為提高人民生活品質提供更環保,更可靠,更

先進的優質產品。

目前公司代理的主要 CAE 軟體為:

LS-DYNA 套裝軟體(LS-Prepost,LS-OPT,LS-TaSC,LSTC Dummies 和 Barrier 模型),

其他相關前處理 DynaX,Visual Environment(Visual Crash for Dyna,和 Visual Process),

優化軟體 Genesis 和 VisualDOC,

發動機罩內板設計軟體 EnkiBonnet,

金屬成形軟體 JSTAMP+LS-DYNA

LS-DYNA 工作提交檔管理軟體 d3View。

大連富坤科技開發有限公司簡介(Dalian Fukun)

大連富坤科技開發有限公司是從事電腦軟體的開發、銷售、技術諮詢服務企業,同時兼有技術

進出口、貿易進出口的業務。自 2007 年以來和美國 Livermore Software Technology

Corperation(LSTC)合作進行 LS-PrePost 的研發。LS-PrePost 是一款專門針對有限元求解器 LS-

DYNA 開發的前後處理軟體,它能夠提供快速的後處理功能,強大的 LS-DYNA 關鍵字和輸入模

型管理功能。LSTC 和大連富坤科技合作之後,推出了新設計的 LS-PrePost 版本,新版本擁有完

善的圖形介面、幾何處理模組、ALE、金屬成形、氣囊顆粒法設置等新功能。最近開發的圖形處理

技術,大大提高 LS-PrePost 的圖形處理速度。大連富坤科技開發有限公司開發部負責 LS-

PrePost 的開發、維護、技術支援及其所有相關工作。目前擁有博士三人,碩士八人。

2010 年經美國 Livermore Software Technology Coorperation (LSTC)公司委託及授權允許大

連富坤科技在中國直接銷售 LS-DYNA 及相關軟體產品。大連富坤科技銷售 LS-DYNA 主要通過

與其他推銷商合作方式。

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LS-DYNA 台 灣代 理 商

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 44 -

LS-DYNA臺灣代理商

勢流科技股份有限公司 ( Flotrend Corp.)

地址:110 臺北市信義區忠孝東路五段 550 號 13 樓(任遠大樓)

電話:886-2-2726 6269

傳真: 886-2-2726 6265

網址: www.flotrend.com.tw 郵箱: [email protected]

安捷新科技股份有限公司(AgileSim)

地址: 臺北市民生東路二段 141 號 6 樓

電話: 886-2-2518-9060 手機:手機:886-936-460-655

傳真: 886-2-2518-9061

網址: http://agilesim.com.tw 郵箱 [email protected]

鑫威資訊股份有公司 (SimW@re)

地址: 110 台灣臺北市信義區虎林街 202 巷 46 號

電話: 886-2-2728 1206

傳真: 886-2-2728 1206

網址: www.simware.com.tw 郵箱 [email protected]

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LS-DYNA 培訓

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 45 -

迪艾工程技術軟體有限公司 ETA 中國

2017 年 LS-DYNA 公開課培訓安排

ETA 公司(Engineering Technology Associates, Inc.)自 2000 年開始在中國分銷 LS-DYNA 軟體

至今已有十幾年,客戶涵蓋了汽車、模具、超級計算中心、軌道客車、高校、電子電器、航空航太等

領域,並為這些領域的重要客戶長期提供技術支援及專案開發,建立了深厚的戰略合作關係。

ETA-China 希望通過開展不定期的公開課培訓説明廣大客戶及時瞭解最新的 CAE 技術及更好地使

用 LS-DYNA 軟體。

培訓內容 培訓

天數

2017 年培訓時間安排

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

LS-DYNA 基礎知識培訓 2 天 免

費 √ √

LS-DYNA 在鈑金衝壓中的應

用基礎培訓 2 天

費 √

LS-DYNA 在道路載荷提取的

應用高級培訓 2 天

費 √ √

LS-DYNA 整車碰撞分析的高

級培訓 2 天

費 √ √

LS-DYNA 在汽車約束系統中

的應用高級培訓 2 天

費 √

LS-DYNA 在 ALE-FSI 方面的

應用培訓 2 天

費 √

LS-DYNA 在鈑金衝壓中的應

用高級培訓 2 天

費 √

LS-DYNA 在跌落分析中的應

用高級培訓 2 天

費 √

LS-DYNA 回彈預測及回彈補

償應用培訓 2 天

費 √

LS-DYNA 在隱式分析中的應

用高級培訓 2 天

費 √

LS-DYNA 隱式演算法在鈑金

成形領域中的應用 2 天

費 √

培訓時間會根據報名情況做相應調整,敬請留意每月簡報或查看網頁 www.eta.com.cn 以獲取完整的

課程內容及培訓具體時間。

我們還可以根據客戶的不同要求定制培訓課程,如有需求請發郵件至 [email protected]

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LS-DYNA 培訓

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 46 -

奧雅納工程諮詢(上海)有限公司 Arup 中國 2017 年度培訓安排

奧雅納工程諮詢(上海)有限公司(簡稱 Arup China)為滿足中國廣大 LS-DYNA 用戶的技術支

援和培訓需求,將協同 LSTC 公司安排每月一次的公開課培訓,提供學習和交流的機會,提升雙方的

技術實力。

課程內容 費用 天數 時間

LS-DYNA 軟體 ALE 方法及應用培訓 (LSTC)

—LSTC 專家陳皓博士、王凱專家主講 3000 元/人 3 天 3 月 22–24 日

LS-DYNA 軟體 CPM 氣囊分析培訓

—Arup 氣囊分析專家 Richard Taylor 主講 3000 元/人 2 天 4 月 25–26 日

Oasys 軟體基礎培訓 免費 2 天 5 月 25–26 日

Oasys 軟體行人保護分析培訓 免費 2 天 6 月 22–23 日

LS-DYNA 軟體基礎培訓 1000 元/人 2 天 7 月 20–21 日

Oasys 軟體高級培訓 免費 2 天 8 月 24–25 日

LS-DYNA 汽車碰撞高級培訓 1000 元/人 2 天 9 月 21–22 日

LS-DYNA 約束系統分析培訓和指導 1000 元/人 2 天 10 月 19–20 日

LS-DYNA 鞭打分析培訓 1000 元/人 1 天 11 月 24 日

Oasys 軟體 JavaScript 二次開發應用培訓 免費 1 天 12 月 22 日

屆時每個月都將發佈下個月的培訓邀請函。詳細培訓課程內容請從 Arup 公司網站

(www.arup.com/dyna)下載,或發郵件至 [email protected] or [email protected] 獲得。

公司地址:上海市淮海中路 1045 號淮海國際廣場 39 樓

電話:021-31188934

傳真:021-31188882

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LS-DYNA 培訓

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 47 -

上海恒士達科技有限公司

2017 年 LS-DYNA 高級技術培訓

課程內容和培訓具體時間請查看網址 www.hengstar.com

地址:中國上海市張江高科技園區

郭守敬路 498 號 11 號樓 11205-11206 室

郵編:201203

電話:021-61630122

傳真:021-61630201

郵箱:[email protected]

連絡人:費喜熙 13524954631 [email protected]

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LS-DYNA 培訓

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 48 -

上海恒士達科技有限公司近期 LS-DYNA 相關技術培訓

上海恒士達科技有限公司本著“持之以恆,奮進博達”的宗旨一直以來積極參與、贊助中國 CAE 相關的技術會議,

技術交流和其他技術活動,竭誠幫助中國企業利用 CAE 模擬(如 LS-DYNA 類比)來提高產品設計,產品創新,從而提

高產品的品質和競爭能力。從 2009 年以來,已成功邀請美國、德國、日本及國內經驗豐富的專家成功舉辦有關“汽

車被動安全及碰撞 LS-DYNA 模擬類比”、“約束系統設計及 LS-DYNA 模擬類比”、“LS-DYNA 並行 MPP 計算”、

“LS-DYNA 氣囊展開”,“LS-DYNA 高級培訓”,“LS-DYNA 中的混凝土模型及爆破分析”,“基於模擬的優化分

析 LS-OPT,Genesis”等各種高級技術培訓 30 多期,2017 年恒士達科技將繼續提供相關 LS-DYNA 技術培訓:

一、2017 年 10 月 31~11 月 4 日在上海市奉賢區環城東路 383 號麗洲大廈,舉辦封閉式遠端視頻線上高級技術培訓,

由世界著名碰撞專家 Paul Du Bois 主講:基於 LS-DYNA汽車碰撞模擬模擬分析;遠端視頻過程中由翻譯工程師全程

陪同,並進行線上討論,交流,和現場操作運行。 主要內容:

mesh convergence and mesh quality 網格總體佈置,網格收斂,和網格品質 spotweld modeling 焊點建模 spotwelds and other connections 焊接及其他類型的連接 numerical damping and numerical noise 數值計算中的阻尼和雜訊 master/slave contacts 模擬中的主/從 接觸 contact energy and contact penalties 類比中的接觸能量及罰函數法接觸 single surface contacts, contact thickness 模擬中單面接觸及接觸厚度 soft constraint, segment contact 模擬中 soft 約束接觸及基於段的接觸的合理選擇 element formulations 單元的計算公式 hourglass formulations 合理的沙漏控制 Seat belts 安全帶模型

Component models 用 LS-DYNA進行零/部件級的分析 QA of numerical models 數值模型結果的可信度保證 material models for metals LS-DYNA 中的金屬材料模型。 hardening curves, data preparation 碰撞類比中硬化曲線及其參數的準備 rate effects 碰撞模擬中材料應變率作用 modeling of thermoplastics 碰撞類比中熱塑性材料(thermoplastics)模型的合理

選擇及參數確定。 localization and regularization 應力應變局部化,正則化 stress states, triaxiality 應力狀態、三軸應力等 failure models 帶有失效的材料模型 GISSMO and mapping techniques 考慮損傷的 GISSMO 材料模型設置及衝壓成型工藝

分析結果引入。

上海恒士達科技有限公司 2017 年 7 月 29 日,上海恒士達科技有限公司榮獲 2017 年中國 CAE 領域優秀供應商稱號,上海恒士達科技有限公

司和上海恩湖資訊科技有限公司一直以來積極支持 CAE 在中國的應用,通過年會贊助,技術培訓,技術交流,技術論

壇等各種形式,幫助國內 CAE 工程師瞭解,使用 CAE 工具,並及時把國外的相關先進技術資訊引入到國內的 CAE 領

域。從 2009 年以來,已經為吉利汽車,奇瑞汽車,一汽集團,上海

汽車,江淮汽車,上海通用五菱,天津一汽,北汽集團,福田汽車,

比亞迪汽車,華晨汽車,廣汽豐田,泛亞,廈門金龍,宇通客車,東

風商用車等等國內汽車主機廠和江森中國,延峰偉世通,TRW,

Autolive,寧波華翔,中國 Lear,日立中國,三星中國等配件廠提供

過相關的 CAE 服務,在行業中贏得了良好的口碑和信任並十分榮幸

獲得 2017 年中國 CAE 領域優秀供應商獎狀。

上海恒士達科技有限公司

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LS-DYNA 培訓

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 49 -

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國內會議資訊快遞

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 50 -

國內會議資訊快遞

2017 年 10 月 13-16 日

第十五屆全國塑性工程學會年會暨第七屆全球華人塑性加工技術交流會

地點:山東 濟南

旨在為全國塑性工程領域的科技工作者、產業界人士搭建一個高層學術交流平臺,共用塑性工

程界最新研究成果,增進國內外塑性工程學術界、產業界的學術交流和合作。

2017 年 10 月 24-26 日

第十九屆亞太汽車工程年會(2017APAC)&2017 中國汽車工程學會年會暨展覽會

地點:上海

會議將圍繞智能網聯、混合動力及電動車、輕量化、內燃機、變速器、懸架製造、NVH 等多

技術領域展開研討。

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LS-DYNA 資訊資源網址

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 51 -

LS-DYNA 資訊資源網址

www.lstc.com

LSTC 公司網址

ftp://ftp.lstc.com/outgoing/support/FAQ/

LSTC 公司 LS-DYNA 支持網站常見問題回答。 LSTC 資深技術支援專家 Jim

Day編制。

http://www.lstc.com/models

LSTC 公司模型

http://www.lstc.com/products/models/mailinglist

LSTC 公司模型資訊,客戶可通過信箱註冊。

www.lsdynasupport.com

LSTC 公司 LS-DYNA 支持網站。 使用者可以下載不同版本的 LS-DYNA 軟體

www.feainformation.com

FEA 一般資訊和各種類比動畫資料庫網址

www.feainformation.com.cn

FEAInformation 中文版。LS-DYNA 最新發展動態,功能介紹,應用實例交流,

簡體繁體期刊下載。

www.dynasupport.com

LS-DYNA 的支持網站。LS-DYNA 教程、常見問題解答、LS-DYNA 的發行說明

和手冊並可供下載。

www.lsoptsupport.com

LS-OPT 的支持網站。LS-OPT 的最新動態、入門指南、常見問題解答和實例。

www.dynalook.com

網址包含了過去 10 年 LS-DYNA 的國際技術論文和歐洲的會議論文。有超過

950 篇論文可供參考。

www.dynaexamples.com

用戶可以下載不同的 LS-DYNA 培訓課程的課件和實例。

www.topcrunch.org

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LS-DYNA 資訊資源網址

有限元資訊 2017 第 五 期 (雙月刊) - 52 -

LS-DYNA 在不同硬體平臺上的基準測試結果。這些資訊可以用於硬體性能的評

估和比較。

blog.d3view.com

訪問 LS-DYNA 功能的各種評論和詳細資訊。

www.ncac.gwu.edu/vml/models.html

由 NCAC 維護。它提供了各種車輛和道路隔離護欄的有限元模型。

www.dummymodels.com

提供 LS-DYNA 的假人模型及其驗證情況的詳細資訊。

https://www.youtube.com/user/980LsDyna

LS-DYNA 多物理(Multiphysics)Youtube 視頻。LSTC 資深技術專家 FacundoDel

Pin 製作。

此外,用戶還可以加入其中的用戶組:

http://tech.dir.groups.yahoo.com/group/LS-DYNA/

http://groups.google.com/group/ls-prepost/

http://groups.google.com/group/lsopt_user_group/

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