Phần mềm mô phỏng phản ứng vật liệu với ngoại lực Ansys LS-DYNA

Trình giải ẩn và trình giải rõ ràng

Dễ dàng chuyển đổi giữa 02 phương pháp phân tích cho các lần chạy thử nghiệm khác nhau của bạn. 

Phân tích miền tần số

Phân tích miền tần số cho phép người dùng LS-Dyna khám phá các khả năng như chức năng đáp ứng tần số, động lực học trạng thái ổn định, rung động ngẫu nhiên, phân tích phổ đáp ứng, BEM và FEM về âm học, SSD mỏi và rung động ngẫu nhiên. Chức năng này đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng như NVH , phân tích âm học, công nghiệp quốc phòng, phân tích độ  mỏi và kỹ thuật động đất.

Bộ giải ICFD cho chất lỏng không nén được

Bộ giải ICFD là mã CFD độc lập bao gồm bộ giải trạng thái ổn định, bộ giải thoáng qua, mô hình nhiễu loạn cho RANS/LES, dòng chảy bề mặt tự do và dòng chảy môi trường xốp đẳng hướng/dị hướng. Kết hợp với bộ giải cấu trúc, bộ giải EM và bộ giải nhiệt.

Bộ giải điện từ EM

Bộ giải EM giải các phương trình Maxwell bằng FEM & BEM trong phép xấp xỉ dòng điện xoáy. Tính năng này phù hợp với các trường hợp mà sự lan truyền của sóng điện từ trong không khí (hoặc chân không) có thể được coi là tức thời. Ứng dụng chính là tạo hình kim loại từ tính hoặc hàn, gia nhiệt cảm ứng và mô phỏng lạm dụng pin.

Bộ giải Multiphysics

Bộ giải Multiphysics bao gồm ICFD cho chất lỏng không nén, bộ giải điện từ, EM cho tình trạng lạm dụng pin và CESE cho chất lỏng nén.

Phương pháp hạt

Có một số phương pháp hạt được tích hợp cho LS-Dyna. AIRBAG_PARTICLE được sử dụng cho các hạt khí cho túi khí, mô phỏng khí như một tập hợp các hạt cứng trong chuyển động ngẫu nhiên. PARTICLE_BLAST được sử dụng cho các hạt nổ mạnh mô phỏng khí nổ mạnh và khí hạt được mô hình hóa. Phương pháp phần tử rời rạc bao gồm các ứng dụng như nông nghiệp và xử lý thực phẩm, kỹ thuật hóa học và dân dụng, khai thác mỏ, chế biến khoáng sản.

Meshless SPH

Phương pháp SPH trong Ansys LS-DYNA được kết hợp với các phương pháp phần tử hữu hạn và rời rạc , mở rộng phạm vi ứng dụng của nó sang nhiều vấn đề phức tạp liên quan đến tương tác đa vật lý của vụ nổ hoặc tương tác chất lỏng-cấu trúc .

Meshless ALE

Ansys LS-DYNA được trang bị 02 bộ giải hạt khác nhau: thủy động lực học hạt mịn dựa trên phương pháp liên tục (SPH) và bộ giải hạt rời rạc sử dụng phương pháp phần tử rời rạc (DEM), phương pháp nổ hạt (PBM) và phương pháp hạt dạng hạt (CPM). Các bộ giải này được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau như va chạm nhanh; nổ; hàn khuấy ma sát; lội nước; phân tích vết nứt trên kính chắn gió ô tô, kính cửa sổ và vật liệu composite; khoan ma sát kim loại; gia công kim loại; và va chạm tốc độ cao vào bê tông và mục tiêu kim loại.

CAE nâng cao

Động lực học xung quanh và SPG

Phương pháp Galerkin hạt mịn (SPG) là một phương pháp hạt Lagrangian mới để mô phỏng các biến dạng dẻo nghiêm trọng và đứt gãy vật liệu xảy ra trong quá trình phá hủy vật liệu dẻo. Phương pháp Peridynamics là một phương pháp khác để phân tích sự gãy giòn trong các vật liệu đẳng hướng cũng như một số vật liệu composite như CFRP. Hai phương pháp số này có chung một đặc điểm là mô hình hóa quá trình phá hủy vật liệu 3D bằng cơ chế phá hủy dựa trên liên kết.

Phân tích đẳng hình học (IGA)

Mô hình đẳng hình học sử dụng các hàm cơ sở từ thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) để phân tích số. Hình dạng thực tế của các bộ phận CAD được bảo toàn, trái ngược hoàn toàn với phân tích phần tử hữu hạn (FEA) trong đó hình dạng được xấp xỉ bằng các đa thức bậc cao hơn. Phân tích đẳng hình học (IGA) đã được nghiên cứu rộng rãi trong vài năm qua nhằm (1) giảm công sức di chuyển giữa các bản thiết kế và phân tích, (2) đạt được độ chính xác bậc cao thông qua tính liên tục giữa các phần tử bậc cao của các hàm cơ sở spline được sử dụng trong CAD. LS-DYNA là phần mềm đầu tiên của Ansys hỗ trợ IGA thông qua việc triển khai các phần tử tổng quát và sau đó là các từ khóa hỗ trợ B-spline hợp lý không đồng nhất (NURBS). Nhiều khả năng FEA tiêu chuẩn, chẳng hạn như tiếp xúc, mô hình hàn điểm, luật cấu thành dị hướng hoặc phân tích miền tần số, đều có sẵn trong LS-DYNA với các tính năng mới được bổ sung đều đặn.

Công cụ hỗ trợ

LS-OPT

Ansys LS-OPT là một gói phân tích xác suất và tối ưu hóa thiết kế độc lập có thể sử dụng với Ansys LS-DYNA. Rất khó để đạt được thiết kế tối ưu vì các mục tiêu thiết kế thường xung đột với nhau. LS-OPT sử dụng phương pháp tiếp cận có hệ thống liên quan đến quy trình ngược để tối ưu hóa thiết kế: Đầu tiên, bạn chỉ định các tiêu chí và sau đó tính toán thiết kế tốt nhất theo một khuôn khổ toán học.

Phân tích xác suất là cần thiết khi một thiết kế chịu tác động của các biến thể đầu vào về cấu trúc và môi trường gây ra biến thể trong phản ứng có thể dẫn đến hành vi không mong muốn hoặc lỗi. Phân tích xác suất, sử dụng nhiều mô phỏng, đánh giá tác động của biến thể đầu vào lên biến thể phản ứng và xác định khả năng lỗi

Kết hợp tối ưu hóa thiết kế và phân tích xác suất giúp bạn đạt được thiết kế sản phẩm tối ưu một cách nhanh chóng và dễ dàng, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí lớn cho việc nghiên cứu

Các ứng dụng tiêu biểu của LS-OPT bao gồm:

• Tối ưu hóa thiết kế
• Nhận dạng hệ thống
• Phân tích xác suất

LS-TaSC

LS-TaSC™ là một công cụ tính toán hình dạng và cấu trúc. Được phát triển cho các nhà phân tích kỹ thuật cần tối ưu hóa cấu trúc, LS-TaSC hoạt động với cả bộ giải ngầm và bộ giải rõ ràng của LS-DYNA. LS-TaSC xử lý tối ưu hóa cấu trúc của các vấn đề phi tuyến tính lớn, liên quan đến tải trọng động và điều kiện tiếp xúc.

Công cụ hỗ trợ/Mô hình LST

Mô hình người

ATD (An­thro­po­mor­phic Test De­vices) còn được gọi là "hình nộm thử nghiệm va chạm", là những ma-nơ-canh có kích thước bằng người thật được trang bị các cảm biến đo lực, mô-men, độ dịch chuyển và gia tốc. Sau đó, những phép đo này có thể được diễn giải để dự đoán mức độ thương tích mà con người sẽ gặp phải trong một vụ va chạm. Lý tưởng nhất là ATD phải hoạt động giống như con người thực sự trong khi vẫn đủ bền để tạo ra kết quả nhất quán qua nhiều lần va chạm. Có nhiều loại ATD khác nhau để đại diện cho các kích thước và hình dạng khác nhau của con người.

Rào cản

LSTC cung cấp một số mô hình Rào chắn biến dạng lệch (ODB) và Rào chắn biến dạng di động (MDB). Các mô hình ODB và MDB của LSTC được phát triển để tương quan với một số thử nghiệm do khách hàng của chúng tôi cung cấp. Các thử nghiệm này là dữ liệu độc quyền của Ansys và hiện không được công khai.

Lốp xe

LST đã cùng FCA phát triển các mô hình lốp xe. Các mô hình này có thể được tải xuống thông qua  LST, phần tải xuống Mô hình. Các mô hình dựa trên một loạt các thử nghiệm cấp độ vật liệu, xác minh và thành phần. Lưới phần tử hữu hạn dựa trên dữ liệu CAD 2D của phần lốp xe. Tất cả các thành phần chính của lốp xe đều sử dụng các phần tử lục giác 8 nút. Các chất đàn hồi được mô hình hóa bằng *MAT_SIMPLIFIED_RUBBER và các lớp được mô hình hóa bằng *MAT_ORTHOTROPIC_ELASTIC.