ANSYS LS-DYNA非线性动力分析方法与工程应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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熊令芳，胡凡金 等 著

图书标签:

• ANSYS
• LS-DYNA
• 非线性动力学
• 有限元分析
• 结构力学
• 冲击分析
• 碰撞分析
• 数值模拟
• 工程应用
• 材料力学

出版社： 中国铁道出版社

ISBN：9787113212476

版次：1

商品编码：11890947

包装：平装

丛书名： ANSYS仿真分析系列丛书

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：356

字数：559000

正文语种：中文

内容简介

　　LS-DYNA是全球的结构非线性动力计算程序，以显式算法为主也兼有隐式算法，被广泛用于模拟工程领域的各种高度非线性的瞬态结构受力行为。《ANSYS LS-DYNA非线性动力分析方法与工程应用》以LS-DYNA的关键字为主线，详细介绍了LS-DYNA的理论基础，基于ANSYS传统界面及Workbench的前处理、求解以及重启动，基于LS-PREPOST的前后处理等内容，结合一系列典型计算实例介绍了LS-DYNA在结构模态分析、流固耦合分析、动态接触与冲击分析、侵彻分析、多体动力学分析等方面的应用。
　　《ANSYS LS-DYNA非线性动力分析方法与工程应用》适合于工科相关专业研究生及高年级本科生在学习结构数值分析、非线性有限元方法等内容时作为参考书使用，也可供相关专业的技术人员学习LS-DYNA动力分析技术时参考阅读。

目录

第l章 LS-DYNA计算软件概述
1．1 LS-DYNA的发展历程和技术特色
1．2 LS-DYNA的数值计算能力及应用领域
1．3 LS-DYNA的理论基础知识

第2章 LS-DYNA程序的基本使用入门
2．1 LS-DYNA计算程序运行要素及过程
2．2 LS-DYNA运行简单实例

第3章 LS-DYNA关键字文件
3．1 LS_DYNA关键字文件的组织结构及基本语法
3．2 节点及单元关键字
3．3 部件、材料及单元选项关键字
3．4 接触关键字
3．5 约束方程及连接关键字
3．6 初始条件、边界条件与荷载关键字
3．7 求解以及输出控制关键字

第4章 ANSYS传统界面前处理
4．1 ANSYS传统界面前处理概述
4．2 建立分析模型
4．3 定解条件、计算选项设置与关键字导出

第5章 ANSYS Workbench前处理
5．1 Workbench环境与LS-DYNA前处理系统概述
5．2 Engineering Data组件的使用
5．3 建立几何模型
5．4 建立分析模型
5．5 初边值条件、加载与关键字导出

第6章 ANSYS LS-DYNA的求解及重启动
6．1 一般求解的操作方法
6．2 重启动分析操作方法

第7章 LS-PREPOST的使用方法
7．1 LS-PREPOST功能及操作界面简介
7．2 LS-PREPOST的后处理操作
7．3 LS-PREPOST前处理操作简介

第8章 LS-DYNA隐式分析方法与例题
8．1 LS-DYNA隐式分析技术简介
8．2 隐式分析例题：网壳结构的模态分析

第9章 ALE算法及流固耦合分析
9．1 ALE算法及流固耦合分析技术简介
9．2 ALE分析实例：液面晃动分析
9．3 流固耦合分析实例：钢板落水模拟

第10章 动态接触与冲击分析例题
10．1 刚性块与柔性挡板之间的撞击
10．2 钢管冲击屈曲分析

第11章 侵彻分析例题
11．1 问题描述
11．2 建立分析模型
11．3 第一次分析
11．4 重启动分析
11．5 关键字文件

第12章 多体动力学分析例题：凸轮机构
12．1 问题描述
12．2 建立分析模型
12．3 施加边界条件
12．4 分析设置
12．5 求解及后处理
12．6 凸轮分析的关键字文件

附录A LS-DYNA的计算单位问题
附录B LS-DYNA材料模型关键字
附录C ANSYS前处理支持的材料模型
附录D ANSYS ED系列命令与对应的关键字
附录E ANSYS LS-DYNA单元简介
参考文献

前言/序言

《力学仿真：从基础理论到前沿应用》 一、 引言：理解复杂世界的关键工具 在当今科技飞速发展的时代，工程设计与科学研究日益复杂化，对精度和可靠性的要求也愈发严苛。传统的经验设计方法和简单的理论推演已难以满足现实需求。如何准确预测材料在极端载荷下的响应？如何评估结构在动态冲击下的安全性？如何优化产品在复杂环境下的性能？这些问题迫切需要一种能够精确模拟物理过程的工具。力学仿真，正是解决这些难题的强大武器。它通过数学模型和计算机算法，将抽象的物理定律转化为可视化的工程解决方案，极大地加速了研发周期，降低了试错成本，并推动着技术创新。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，引导大家掌握从基础力学原理到复杂工程应用的仿真技术。我们不局限于某一特定软件或特定领域，而是着眼于力学仿真的普适性方法论与前沿技术发展。通过对核心概念的透彻解析和经典案例的详实分析，本书将帮助您建立起扎实的理论基础，并逐步掌握将仿真技术应用于解决实际工程问题的能力。无论是初学者还是有一定经验的工程师，都能从中获得宝贵的知识和启发。 二、 核心概念：构建仿真分析的基石 任何成功的仿真分析都离不开对基本力学原理的深刻理解。本书将系统梳理和讲解这些至关重要的概念，为后续的学习打下坚实基础： 连续介质力学基础： 应力与应变： 深入剖析材料内部受力状态的描述，包括正应力、剪应力以及弹性应变、塑性应变等。理解它们如何描述材料变形与损伤的内在联系。 本构关系： 详细介绍不同材料在不同加载条件下的行为模式，如线弹性、弹塑性、粘弹性、损伤力学模型等。掌握如何根据实际材料特性选择和建立合适的本构模型，是仿真结果准确性的关键。 边界条件与初始条件： 明确加载方式、约束类型、初始速度、初始位移等在仿真模型中的定义和重要性。这些参数的设定直接影响着计算的物理意义和结果的有效性。 数值分析方法： 有限元方法（FEM）： 详细阐述离散化思想，如何将连续的几何模型划分为有限数量的单元，并通过形函数将复杂问题转化为代数方程组。重点介绍单元类型选择、网格划分策略及其对精度的影响。 有限差分方法（FDM）： 讲解如何用离散的差分近似代替微分方程，以及其在特定问题中的优势与局限性。 显式与隐式求解器： 深入探讨两种主流求解方法的原理、适用范围、计算效率和稳定性。理解何时选择显式求解器处理高速冲击和碰撞问题，何时选择隐式求解器进行准静态或低速变形分析。 动力学仿真原理： 牛顿第二定律的应用： 讲解如何将连续介质力学与动力学方程相结合，描述物体在时间和空间上的运动规律。 自由度与方程组： 理解数值模型中的自由度及其与求解方程数量的关系。 时间积分算法： 深入分析不同时间积分算法（如中心差分法、Newmark-β法、HHT-α法等）的原理、稳定性和精度，以及它们在处理动态响应中的作用。 能量守恒与耗散： 探讨在动力学过程中能量的转换与守恒，以及材料阻尼、结构阻尼等能量耗散机制对仿真结果的影响。 三、 仿真流程与技术要点：从模型建立到结果解读 掌握了核心概念之后，本书将引导读者一步步实践仿真分析的完整流程，并深入讲解其中的关键技术细节： 前处理（Pre-processing）： 几何建模： 介绍不同CAD软件导入与清理技巧，如何生成符合仿真要求的干净几何模型。 材料属性定义： 详述如何准确输入材料密度、弹性模量、泊松比、屈服强度、失效准则等关键参数。强调“Garbage in, Garbage out”原则，即输入数据的准确性直接决定输出结果的可靠性。 网格划分（Meshing）： 深入探讨网格质量对仿真精度的影响，介绍不同单元类型（如四节点四面体、八节点六面体、壳单元、梁单元等）的选择原则。讲解网格密度、网格质量参数（如长宽比、雅可比率、内角等）的控制策略。 载荷与边界条件施加： 详细讲解各种载荷类型（力、压力、位移、加速度、速度、温度等）的施加方式，以及固定约束、滑动约束、接触约束等边界条件的应用。 求解（Solving）： 求解器选择与设置： 指导读者根据问题的类型（静态/动态，线性/非线性，大变形/小变形）选择合适的求解器，并进行关键参数设置，如时间步长、收敛准则、输出频率等。 非线性处理： 详细讲解几何非线性（大变形、大转动）、材料非线性（塑性、损伤、断裂）和接触非线性（节点-面、面-面接触）的处理方法。 接触算法： 深入分析不同接触算法（如Penalty法、Lagrange乘子法、主从/自适应接触）的原理、优缺点及适用场景，特别是在碰撞、跌落等场景中的关键作用。 后处理（Post-processing）： 结果可视化： 介绍如何通过变形图、应力云图、应变云图、位移曲线、速度曲线、能量曲线等多种可视化手段直观地展现仿真结果。 数据提取与分析： 讲解如何提取特定位置、特定时间的关键数据，并进行统计分析，如最大应力、最大位移、冲击力、能量吸收率等。 结果验证与评估： 强调仿真结果的物理意义解读，与实验数据或工程经验进行对比验证，评估仿真模型的准确性和可靠性。分析误差来源，并提出优化建议。 四、 工程应用案例：仿真技术在各领域的实践 理论与实践相结合是掌握任何技能的关键。本书将精选不同工程领域中具有代表性的案例，展示力学仿真的强大应用能力： 结构强度与稳定性分析： 汽车碰撞安全： 模拟车辆在不同速度和角度下的碰撞过程，分析车身结构变形、乘员约束系统（安全气囊、安全带）的性能，为汽车安全设计提供依据。 航空航天结构分析： 模拟飞机起降时的载荷、火箭发射过程中的振动响应，评估结构在极端环境下的承载能力和可靠性。 桥梁与建筑结构抗震： 模拟地震波作用下的结构响应，分析桥梁、高层建筑等结构的动力特性和抗震性能，为减震设计提供指导。 冲击、爆炸与防护： 弹道防护： 模拟弹药穿透防护材料的过程，分析材料的吸能特性和防护效果，为防弹衣、装甲板等防护装备的研发提供支持。 爆炸载荷响应： 模拟爆炸物引爆后产生的冲击波对周围结构的影响，分析结构的破坏模式和损伤程度。 跌落冲击： 模拟电子产品、精密仪器等在跌落过程中的冲击响应，评估其抗冲击能力，优化包装设计。 材料失效与断裂力学： 疲劳寿命预测： 模拟材料在循环载荷下的损伤累积过程，预测结构的使用寿命。 断裂韧性评估： 分析材料在裂纹扩展过程中的应力场和能量释放率，评估材料的抗断裂能力。 材料加工过程模拟： 如冲压、锻造、注塑等过程中的应力、应变、温度分布预测，优化工艺参数，减少缺陷。 其他前沿应用： 生物力学： 模拟人体骨骼、软组织在不同载荷下的响应，用于医疗器械设计、手术方案规划等。 流固耦合： 分析流体与固体结构之间的相互作用，如风力涡轮机叶片的受力分析、水坝的溃坝模拟等。 微纳尺度仿真： 探索在微观和纳米尺度下材料的力学行为。 五、 结语：持续学习与创新 力学仿真技术正在以前所未有的速度发展，新的理论、新的算法、新的应用层出不穷。本书的目的是为您提供一个坚实的起点，但真正的精通来自于持续的学习和实践。鼓励读者在掌握基本原理的基础上，积极探索特定软件的强大功能，关注行业最新动态，并将所学知识灵活应用于解决实际工程挑战。通过不断的实践与思考，您将能够驾驭力学仿真的力量，成为推动工程技术进步的创新者。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初学者，我非常看重书籍的逻辑清晰度和易读性。我希望这本书的章节安排能够合理，从最基础的概念开始，逐步深入到复杂的主题。同时，语言表达要尽量清晰易懂，避免使用过多晦涩难懂的专业术语，或者在使用时能给出明确的解释。书中最好能够配有大量的图表、流程图和示意图，用以辅助理解抽象的概念和复杂的模型。此外，如果书中能够提供一些实用的代码示例或者脚本，用来演示一些常用的命令和操作，那将对我学习和实践有巨大的帮助。我希望这本书能让我感觉“学得会，用得上”，而不是读完之后一头雾水，不知道如何开始。

评分☆☆☆☆☆

我特别看重实际案例的讲解，理论再好，如果不能落地，那价值就打了折扣。我希望这本书里能有足够多的、贴近实际工程场景的案例分析。比如，在汽车碰撞安全方面的应用，如何用LS-DYNA模拟车身结构在碰撞时的变形和吸能过程；或者在航空航天领域的应用，模拟飞行器在高超声速飞行中遇到的气动载荷和结构响应；再比如，在土木工程中，模拟地震作用下桥梁或建筑物的动力行为。我希望这些案例能够涵盖不同行业、不同尺度的工程问题，并且在讲解过程中，不仅仅是罗列结果，更能深入剖析每一步的建模思路、参数设置、边界条件的选取以及结果的解读。这样，我才能真正学习到如何在自己的工程实践中运用LS-DYNA解决实际问题，而不是停留在理论层面。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书在更新度和前沿性方面也有一定的期待。ANSYS LS-DYNA作为一款领先的仿真软件，其功能和算法也在不断发展和更新。我希望这本书能够包含一些近几年发布的新功能或者新的应用领域，比如在材料模型、接触算法、失效准则等方面是否有新的进展。同时，我也希望它能介绍一些当前在工程界比较热门的动力学分析应用方向，例如在新能源汽车的电池安全仿真、增材制造中的残余应力分析、以及微电子器件的可靠性评估等。如果书中能够提供一些关于如何利用LS-DYNA解决这些前沿问题的思路和方法，那我将感到非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种深蓝色背景配上银白色的书名，显得很有科技感和专业性。拿到手里，份量也挺足，拿在手上感觉是那种可以沉浸一段时间的书。我一直对工程中的动态问题很感兴趣，尤其是在面对一些极端情况，比如冲击、爆炸或者高速碰撞时，传统的静态分析方法就显得力不从心了。ANSYS LS-DYNA这个名字我之前在一些论坛和技术文章里看到过，据说在处理这类非线性动力学问题上非常强大。不过，我平时的工作接触的更多是结构静力分析，对于动力学这块的理解还比较初步，很多概念和计算方法都还不太熟悉。所以，我期望这本书能像一本入门指南一样，循序渐进地介绍LS-DYNA的核心理论，包括它在动力分析中是如何处理材料的非线性、几何的非线性以及接触的非线性这些复杂问题的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度也是我非常关心的。我希望它能涵盖从基础理论到高级应用的全过程。一方面，我需要理解LS-DYNA的求解器原理，包括它采用的时间积分算法、网格划分技术以及如何处理大规模并行计算等。另一方面，我希望能够学到一些进阶的技巧，比如如何优化模型以提高计算效率，如何进行参数化分析和试验设计，以及如何将LS-DYNA与其他仿真软件或设计工具进行集成。尤其是在后处理方面，我希望能了解如何有效地提取和可视化复杂的动力学仿真结果，比如应力波的传播、裂纹的萌生与扩展等。这些细节往往是决定仿真质量的关键，也是普通教程很少涉及到的。

评分☆☆☆☆☆

京东快递很快，书没有包装，直接装在京东纸箱子里，质量还行。

评分☆☆☆☆☆

很不错，非常好，京东物流很快，书很好

评分☆☆☆☆☆

很实用的一本书，很喜欢这本书，很详细，很专业~喜欢的不要不要的

评分☆☆☆☆☆

东西很好

评分☆☆☆☆☆

东西不错 京东的品质好，送货快

评分☆☆☆☆☆

不错，物美价廉，值得拥有

评分☆☆☆☆☆

书质量好，关键速度快，服务态度非常好，值得购买。

评分☆☆☆☆☆

不错不错，相当的不错！

评分☆☆☆☆☆

还没看，书很好，慢慢学习