LS-PrePost 前处理基础教程 by df_af_aq

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LS-PrePost 前处理基础教程

df_af_aq，from forum.simwe.com 2011-7-29

开场磨叽几句——LS-PrePost（以下简称 lspp）是面向 windows 和 linux 平台，

专门为 LS-DYNA 定制的免费前后处理软件，完全支持 ls-dyna 的全部关键字。

（ lspp 官方原话是 LS‐PrePost is an advanced pre and post‐processor

designed specifically for LS‐DYNA. LS‐PrePost is developed for Windows and Linux. LS‐PrePost is FREE. Full support of LS‐DYNA keyword files，但经过证

实，至少关键字*Restart 以及所属的*CHANGE_option 目前尚无法在最新版本

lspp v3.2 中通过 GUI 操作方式实现）。Lspp 在推出 3.0 之后，加入了新的几何

建模引擎，其前处理功能以及不少 GUI 界面焕然一新。鉴于版上很多版友是将

lspp 作为后处理软件使用，而关于 lspp 的前处理应用的讨论则相对少得多。尽

管至少有以下两个很好的学习 lspp 的途径——lspp 官网以及 lstc ftp 上的 lspp

培训资料，

http://www.lstc.com/lspp/ http://ftp.lstc.com/user/ls-prepost/training/ （用户名以及密码可以到 ls-dyna 版置顶帖中找） 但为了促进在版上交流 lspp 的前处理应用，找个时间，做了个非常基础的小案

例，以期抛砖引玉之用。 严重声明：起名为教程，有些嘚瑟了。主要供新手入门之参考。Lspp 老鸟们可

以直接无视飘过。 磨叽完毕，下面进入主题。 分析模型

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1m×1m×0.02m 的铝板，上表面施加 pressure 载荷（0.1s 内，1MPa，单调上

升），下端施加 SPC 约束。 操作平台：LS-PrePost-3.2-Win32 单位：SI 制，m-Kg-s-N 1、界面定制介绍

1）图标+图标注释定制 View---->Toolbar---->Text and Icon (Right & Bottom)

2）工具条定制

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Setting---->Toolbar manager

2、建立几何模型和网格划分

由于模型非常简单，故跳过几何建模，直接建立实体网格模型。 两种方式：（下面均点击右边图标操作） 1）下拉菜单 FEM--->Element and Mesh---->Shape mesher 2）右边图标 Mesh--->ShapeM

选择 Entity=Box_solid，输入对角坐标(0,0,0)、(1,1,0.02)； 选择网格数 Number，输入网格密度：Vx=20，Vy=20，Vz=2；

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输入部件名称 plate（也可以在*part 中输入），初始的部件 ID、单元 ID、节点 ID均采用默认值 1，点击 create，然后 accept，done 完成网格模型创建。

此时可以在 keyword manager（Model---->keyword）界面上看到该 model 有1323 个节点，800 个单元。已经定义的关键字*element、*node、*part（尚未定

义完整）以蓝色显示。

3、定义材料（线弹性、铝板，关键字*MAT）

选择上图中的All，在所有关键字中找*MAT。为了便于选择，在Group by 下选择

All，Sort类型为Type，然后在树形导航器上找MAT，接着选择001-ELASTIC，

然后点击Edit（也可以直接双击），进入材料模型关键字定义界面。 输入材料名Aluminum，点击NewID，或者直接输入材料ID=1，输入材料参数：

密度=2700 (kg/m^3)，杨氏模量= 69E9(Pa)，泊松比PR =0.3。点击Accept，然

后Done完成材料定义。

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值得说明的是：点击卡片上的参数变量，下面会出现与关键字用户手册一致的说

明，这也是我个人觉得lspp定义关键字比较便利的一大原因吧。 点击accept确认之后，在关键字定义卡片右边区域会出现已经定义的id及标题。 这两点对于其他关键字类同，下不赘述。

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4、定义单元算法（关键字*section_solid）

找关键字 section 下面的 solid，进入关键字定义界面。点击 NewID，选择默认

的算法 1（EQ.1: constant stress solid element (default)，常应力实体单元），

accept，done 完成*section_solid 定义。

5、将 mat、section 赋予给 part，完整定义关键字*part 双击关键字*part，在*part 定义界面上，点击 SECID 右面的链接点，在对应的 link对话框中选择之前定义的 section，done。同理，链接到 MID 1，链接完成后，

在 SECID、MID 下面的默认值 0 都分别变成已经定义的 ID1。accept，done 完

成*part 定义。

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6、改变 title，输入标题 Pressure Load on an Aluminum Plate

点击 accept 之后，在绘图窗口将出现新标题 Pressure Load on an Aluminum Plate。 7、定义加载（三步曲）

1）创建*SET_SEGM，定义pressure加载的部位

Model--->CreEnt (create entity)--->Set_Data>>*SET_SEGM，选择create。 输入Set ID SID=1，在选择界面上选择ByElem，勾上Prop，角度可自行设定（本

例=5度），通过单元选择+扩展方式选择上表面上的任意单元，系统将自动选中

上表面所有的单元（共400个），然后点击*SET_SEGM创建界面上的Apply，done完成*SET_SEGM的定义。选择的单元如下图所示。

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说明：可以进入关键字*set_segment定义界面，点击draw查看刚选中单元的情

况。点击Rform可返回到*set_segment定义界面。

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2）创建加载曲线*Define_curve Keyword manager---->define---->curve，双击。NewID，输入横纵坐标建立曲

线，分别输入(0,0)，insert；(0.1,1000000)，insert。可以点击plot查看定义曲线

的坐标、形状。accept，done完成压力-时间加载曲线定义。

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值得说明的是SIDR选项。 SIDR :=Stress initialization by dynamic relaxation: EQ.0: load curve used in transient analysis only or for other applications, EQ.1: load curve used in stress initialization but not transient analysis, EQ.2: load curve applies to both initialization and transient analysis. =0，瞬态分析； =1，应力初始化（动力松弛）； =2，瞬态分析+应力初始化 本例选择默认值0，只用于瞬态分析。 3）加载载荷*load Keyword manager---->load---->segment_set

分别点击链接点，选择已经定义SET_SEGMENT，DEFINE_CURVE，SSID、

LCID分别变为1，accept，done完成*load定义。 点击draw，可以查看加载情况，Rform可回到关键字定义界面。

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8、对底端施加 SPC 约束

Model--->CreEnt (create entity)--->Boundary>>SPC，选择Cre，通过选择界面

功能选择底部边缘上的节点，固定约束选中的节点。

ByEdge+ Prop（默认5度），分别选择下表面4条边（黄点显示选中，可以结合

模型旋转、放大、视图转换等功能选择边）。

勾选X、Y、Z，约束X、Y、Z向的平动，点击Apply，done完成spc约束。

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9、定义控制求解参数以及输出变量设置

以下定义，accept 与 done 都是必须的，不再赘述。

1）Keyword manager---->control---->termination，定义求解时间 ENDTIM=0.1s 2）control---->Hourglass，改变默认的沙漏粘性类型 IHQ=4(EQ.4: stiffness form of type 2 (Flanagan-Belytschko))。 3）control---->Energy，全部选择为 2，即能量平衡中包括沙漏能、能量耗散

RWEN、滑移能以及 Rayleigh 能量耗散。 4）Keyword manager---->Database---->BINARY_D3PLOT，定义 d3plot 的输

出间隔 DT=0.005，即每间隔 5ms 输出一个 d3plot，共 20 个。 5）Database---->BINARY_D3THDT，定义时间历史输出间隔 DT=0.005，DT不一定与 D3PLOT 一样，可根据具体需要设置。 6）Database---->DATABASE_EXTENT_BINARY，这个可以不定义或者按默认

设置。列出这个关键字主要是为了点出两个针对壳单元常用的变量输出——应

力、等效塑性应变。

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SIGFLG :=Flag for including stress tensor in the shell LS-DYNA database: EQ.1: include (default), EQ.2: exclude. EPSFLG :=Flag for including the effective plastic strains in the shell LS-DYNA database: EQ.1: include (default), EQ.2: exclude. 7）Database---->ASCII_option 勾选需要输出的变量，然后输入输出间隔值 DT。如果 DT 一样的话，可以在

Default DT 后面的方框中输入 DT 值，然后回车。本例设置 DT 均设为 0.05。 BNDOUT——输出边界力和能量 GLSTAT——输出全局统计信息 MATSUM——输出材料总体信息 SPCFORC——输出约束力 10、保存关键字，作为提交计算之用。

建议采用 file--->save as 方式，save keyword as…，选择保存路径，输入 K 文

件名称，选择输出版本（本例选择 971），save。

本 lspp 前处理基础教程到此谢幕，希望对 lspp 前处理感兴趣的朋友有所益。欢

迎交流，不当之处，有劳批评指正。感谢 simwe 论坛，特别是 LS-DYNA 版上

众多朋友对我本人长久以来的帮助——df_af_aq。