LS-DYNA 简介
    LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题
，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲
击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。在工程应用领域被广泛认可为最佳的
分析软件包。与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
    由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论
先导，是目前所有显式求解程序（包括显式板成型程序）的基础代码。1988年J.O.Hallqu
ist创建LSTC公司，推出LS-DYNA程序系列，并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOP奔驰旅行车
AZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包，称为LS-DYNA。PC版的前后处理采用ETA公司的
FEMB，新开发的后处理为LS-POST。LS-DYNA的最新版本是2001年5月推出的960版。
    LS-DYNA功能特点
    LS-DYNA程序960版是功能齐全的几何非线性（大位移、大转动和大应变）、材料非线性
（140多种材料动态模型）和接触非线性（50多种）程序。它以Lagrange算法为主，兼有A
LE和Euler算法；以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有热分析、流
体-结构耦合功能；以非线性动力分析为主，兼有静力分析功能（如动力分析前的预应力计
算和薄板冲压成型后的回弹计算）；军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序
。
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LS-DYNA功能特点
1.分析能力：
¨ 非线性动力学分析
¨ 多刚体动力学分析
¨ 准静态分析（钣金成型等）
性价比最高的中级车¨ 热分析
¨ 结构-热耦合分析
¨ 流体分析：
                      欧拉方式
                      任意拉格郎日-欧拉（ALE）
                      流体-结构相互作用
                      不可压缩流体CFD分析
¨ 有限元-多刚体动力学耦合分析 （MADYMO，CAL3D）
¨ 水下冲击
¨ 失效分析
¨ 裂纹扩展分析
¨ 实时声场分析
¨ 设计优化
¨ 隐式回弹
¨ 多物理场耦合分析
¨ 自适应网格重划
¨ 并行处理（SMP和MPP）
2.材料模式库(140多种)
¨ 金属
¨ 塑料
¨ 玻璃
¨ 泡沫
¨ 编制品
¨ 橡胶（人造橡胶）
¨ 蜂窝材料
¨ 复合材料
¨ 混凝土和土壤
¨
¨ 推进剂
¨ 粘性流体
¨ 用户自定义材料
 
3.单元库
¨ 体单元
¨ 薄/厚壳单元
¨ 梁单元
¨ 焊接单元
¨ 离散单元
¨ 束和索单元
¨ 安全带单元
¨ 节点质量单元
¨ SPH单元
4.接触方式(50多种)
　¨ 柔体对柔体接触
¨ 柔体对刚体接触
¨ 刚体对刚体接触
¨ 边-边接触
¨ 侵蚀接触
¨ 充气模型
¨ 约束面
¨ 刚墙面
¨ 拉延筋
5.汽车行业的专门功能
¨ 安全带
¨ 滑环
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¨ 预紧器
¨ 牵引器
¨ 传感器
亚洲日产欧¨ 加速计
  ¨ 气囊
¨ 混合III型假人模型
6.初始条件、载荷和约束功能
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¨ 初始速度、初应力、初应变、初始动量（模拟脉冲载荷）；
¨ 高能起爆；
¨ 节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷；
¨ 循环约束、对称约束（带失效）、无反射边界；
¨ 给定节点运动（速度、加速度或位移）、节点约束；
¨ 铆接、焊接（点焊、对焊、角焊）；
¨ 二个刚性体之间的连接－球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接；
¨ 位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连；
¨ 带失效的节点固连。
7.自适应网格剖分功能
自动剖分网格技术通常用于薄板冲压变形模拟、薄壁结构受压屈曲、三维锻压问题等大变
形情况，使弯曲变形严重的区域皱纹更加清晰准确。
对于三维锻压问题，LS-DYNA主要有两种方法：自适应网格剖分和任意拉格朗日-欧拉网格
（ALE）网格进行Rezoning），三维自适应网格剖分采用的是四面体单元。
8. ALE和Euler列式
ALE列式和Euler列式可以克服单元严重畸变引起的数值计算困难，并实现流体-固体耦合的
动态分析。在LS-DYNA程序中ALE和Euler列式有以下功能：
· 多物质的Euler单元，可达20种材料；
· 若干种Smoothing算法选项；
· 一阶和二阶精度的输运算法；
· 空白材料；
· Euler边界条件：滑动或附着条件；
· 声学压力算法；
· 与Lagrange列式的薄壳单元、实体单元和梁单元的自动耦合。
9.SPH算法
SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）光顺质点流体动力算法是一种无网格Lagrange
算法，最早用于模拟天体物理问题，后来发现解决其它物理问题也是非常有用的工具，如
连续体结构的解体、碎裂、固体的层裂、脆性断裂等。SPH算法可以解决许多常用算法解决
不了的问题，是一种非常简单方便的解决动力学问题的研究方法。由于它是无网格的，它
可以用于研究很大的不规则结构。
SPH算法适用于超高速碰撞、靶板贯穿等过程的计算模拟，下图是泰勒杆冲击试验模拟。 车辆年检可以推迟多久
10.边界元法
    LS-DYNA程序采用边界元法BEM（Boundary Element Method）求解流体绕刚体或变形体
的稳态或瞬态流动，该算法限于非粘性和不可压缩的附着流动。
11.隐式求解
用于非线性结构静动力分析，包括结构固有频率和振型计算。LS-DYNA中可以交替使用隐式
求解和显式求解，进行薄板冲压成型的回弹计算、结构动力分析之前施加预应力等。