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掌握LS-DYNA二次开发—开启材料本构研究的高级仿真进阶之路

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导读:LS-DYNA 是一款领先的有限元分析软件,广泛应用于工程领域,特别是在汽车、航空航天和土木工程等行业。其强大的模拟能力依赖于多种材料模型的建立。虽然 LS-DYNA 内置了多种标准材料模型,但在实际应用中,许多工程项目的材料特性和行为比较复杂,现有模型无法完全满足设计和分析的需求。基于LS-DYNA的二次开发接口对材料本构进行开发已经成为高级仿真工程师、材料力学研究者的必须技能。
本文简要介绍了LS-DYNA二次开发环境搭建,逐步骤地讲解了LS-DYNA二次开发环境的搭建过程。感谢的朋友可以报名1月18日20时,我在仿真秀主办的2025新年仿真技术应用报告会第二期做《Johnson-Cook本构在Ls-dyna中的实现》线上讲座,报名后支持反复回看。

一、LS-DYNA二次开发环境搭建

1、LS-DYNA二次开发环境搭建需要的软件或资料有:

(1)usermat的obj包。这个包中包含了二次开发所需的文件。

(2)Fortran编译器。现在Intel的oenapi做为首选。

(3)Fortran的编译环境。在Windows环境,需要安装Visual studio做为编译环境。
2、二次开发环境搭建软件或资料下载:

vs2022 下载链接

https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/vs/community/

安装时按默认路径安装,注意勾选c++桌面开发

oneapi base 下载链接

https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/developer/tools/oneapi/base-toolkit.html

安装时按默认路径安装

oneapi hpc 下载链接

https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/developer/tools/oneapi/hpc-toolkit.html

安装时按默认路径安装
3、安装完以上程序后,在dyn21umats.F文件中写入自己的本构子程序。
在windows开始菜单中找到
Intel oneAPI command prompt for Intel 64 for Visual Studio 2022
点击进入后,输入cd/d lib包所在路径,如

cd/d D:/lib

然后输入

nmake

即开始编译。

编译完成后,将新生成的求解器复 制到具有许可证的文件夹下,即可正常调用。
4、可能会遇到以下问题:
(1)识别不了ifort。若intel oenapi为2025版本,则将usermat的obj包中makefile 中ifort改为ifx。
(2)缺少dll。利用everything搜索放到求解器位置即可。
(3)无法链接到入口时,搜索libiomp5md放到求解器位置即可。

二、Johnson-Cook本构在Ls-dyna中的实现

二次开发环境搭建较为简单,然而,材料本构模型的二次开发是一项复杂的工作,需要深入理解材料学、力学、计算机编程等多方面的知识。

2025年1月18日20时,我们邀请仿真秀专栏作者、计划在仿真秀推出了LS-DYNA二次开发的系列课程帮助用户从理论到编程,实现自定义本构开发的冲击动力学博士李俊昊老师做《Johnson-Cook本构在Ls-dyna中的实现》线上讲座 ,感兴趣的朋友可以提前报名,以下是讲座安排:

2025新年仿真技术应用(二):Johnson-Cook本构在Ls-dyna中的实现-仿真秀直播

本次直播的主要内容为介绍Ls-dyna的二次开发流程,对umat的调用关系和变量进行解释。并以Johnson-Cook本构为例现场编写编译以及演示子程序的使用,并和Ls-dyna内置材料卡片mat15进行对比。介绍abaqus的umat和vumat通过接口直接用于Ls-dyna仿真的方法。  

图1 Ls-dyna二次开发子程序接口

图2 Ls-dyna二次开发流程

图3 lsdyna内置Johnson-Cook模型和自编lsdyna本构、abaqus_vumat和abaqus——umat接口子程序结果对比
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(完)


来源:仿真秀App
LS-DYNAHPCAbaqus二次开发航空航天汽车UM理论材料UnityANSYS
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首次发布时间:2025-01-17
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