LS-DYNA基础教程

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刚刚开始使用ls-dyna，几天前还只知道点开dyna界面，然后就没有然后了，没人带，资料也没多少，但是科研还得继续往下做呀（手动滑稽），通过在仿真论坛上搜索相关的资料，并通过自己的一步步操作，做了大概有5个例子，目前成功了两个，一个是平板压力加载以及刚性球撞击弹性平板，大体的流程已经全部搞清楚了，现在把我的一些经验发到网上，供大家参考，后续我也还会继续做下去，可以和不知远在何方的你们一起交流，也是一大幸事。

　　钢球撞击平板的例子可以在http://www.lstc.com/lspp/content/tutorials/1/t1p1.shtml找到，这个网站上有一步步从建模到分析的全部步骤，但是我在做的过程中发现了教程存在了一点点小问题，我通过比对别人的操作，发现了问题所在，这个后面详细讨论。

　　打开ls-dyna主界面，如下图1所示，看起来像是啥都没有，但是其实，这个界面是所有分系统的集成，Solver是求解器，LS-PrePost是最常用的前后处理器，这个里面包含建模、网格处理、约束、材料定义、截面属性定义、边界条件、载荷等，它可以直接生成K文件，并且对结果进行后处理，LS-PrePost打开后的界面如图2所示。

图1 Ls-dyna主界面

图 2 LS-Propost主界面

　　第一步，建立球-板网格：图2中，目前的界面是停留在Model界面，往上有Mesh以及相关集合按钮，往下有Post后处理模块。由于球-平板系统很简单，可以直接利用Mesh模块生成相应的网格。对于球：进入Mesh>ShapeM(Shape Mesher)->Sphere_Solid，输入相应的半径、位置、网格密度、标识名就可创建球的网格；对于平板：Mesh->ShapeM(Shape Mesher)->4N_Shell，输入相应四个角点的位置、每条边的网格密度、标识名即可，到这里，网格部分就创建成功了。

　　第二步，建立材料属性：点击Model，选择左侧的Keyword。我们需要明白一个事实，pamcrash/dyna等碰撞分析有限元软件全部时候以关键字驱动的，后面的许多求解设置均是在Keyword中完成的，在操作过程中需要仔细查看Keyword，对于后续的操作有很多好处。点开Keyword时，会出现如下的Manager界面。Model选项是当前已经定义过的关键字，ALL选项是所有可选的关键字，这里我们要选ALL。这是我已经设置好K文件，蓝色的是我设置过关键字的地方，后面的数字是关键字下设置的次数。

图 3 Keyword manager界面

　　找到Mat选项，对球钢球，选择020-rigid材料，双击设置相应的参数，如图4所示。平板选择024号材料，操作步骤和前面的设置一样，材料参数可以参考前面的网址给出的数据。

图 4 材料属性定义

　　第三步，设置Section。这里的section其实主要是设置针对shell、solid、beam的积分点数、积分算法等，具体的我没研究透，可以照着官网的先设置。已shell为例，设置图5所示。

图 5 section设置

　　第四步，将材料以及界面属性赋给网格。在keyword中展开PART，选择子选项下的第一个，也叫作PART，双击打开编辑，设置如下。ball和plate要分别赋属性，有个细节需要强调的是，设置好后要先Accept，然后Done离开，否则更改不会保存，切记切记。

图 6 赋材料属性界面

　　第五步，指定边界条件。首先选择Model->CreEnt，如图7所示，进入图8所示的界面，选中create，选择平板的四条边，并且选中X/Y/Z，约束所有的平动自由度，apply确定。

图 7

图 8 载荷边界条件施加菜单

　　第六步，对球施加一个整体的速度。在图8中选择initial->vilocity，选择create，选中球的所有网格节点，设置z向的速度-10，apply后设置成功。

　　第七步，建立接触集合。在图8中选择Set Data->*SET-PART，双击编辑，将球以及平板全部选中，APPLY完成。

　　第八步，设置接触属性。回到Keyword选项卡，在列表中找到Contact选项，选择AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE，双击编辑。点击NEWID，会生成contact的标识号，SSID是从面集合，MSID是主面集合。这里由于选择的接触属性的原因，我们在SSID后面点击黑点，选择我们之前设置的接触集合，在MSID中填入0，SSTYP填2。如果对于这个选项有疑问，可以单击该标识符，在信息提示栏就会显示详细的信息。

图 9 设置接触

到这里就只剩下相应的求解控制参数以及输出控制变量设置了，我不再一一复述了，给大家看下我在网上找到的资料。如果涉嫌知识产权问题，还望见谅。官网教程中，没有沙漏控制这一选项，导致文件提交会报错，显示load curve 没有定义之类的，在做的时候注意加上。注：官网有的数据用官网的，官网没有的就用图片上提供的。