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多物理场

磁(EM)

LS-DYNA®的电磁求解器(EM) 将无限元法(FEM)和界线元法(BEM)以某种方法结合起来,在电磁场的求解过程当中,它对导体采取的是无限元办法(FEM),而对四周的空气及绝缘体采取的则是界线元办法(BEM)。EM为用户供给稳定的,可扩大的,精确的电磁过程模仿。电磁求解器与构造,热和流体之间的强耦合使LS-DYNA在一些多物理场中具有优良的表示。



     应用:

       • 电磁成型\焊接\曲折

       • 引诱加热

       • 轨道枪

       • 电池

       • 心脏电心思学


金属平板在锥模下的电磁成型


     特点:

       • 基于无限元和界线元

       • 2D和3D

       • 可以应用实体单位,壳单位,复合厚壳单位

       • 电磁接触 EMcontact

       • 感应计算

       • EM状况方程

       • 电池的电化学电路模型

       • 电心思学中的cell离子模型

       • 电心思单域模型和双域模型


电阻焊接模仿,推敲材料电阻和接触电阻生热



由10个电芯构成的模组受圆球挤压分析



耦合LS-DYNA中的电心思学、构造、流体停止仿真分析,模仿心脏的任务过程,包含Cell 跨膜电位的传导,壁变形和血液活动



ALE办法 (Arbitrary Lagrange-Eulerian )

ALE办法及其从属的流固耦合办法,旨在模仿一系列流体与固体间具有较大年夜动量和能量转换特点的瞬态工程成绩。 LS-DYNA ALE 多材料单位形式许可同一网格中多种流体共存。 进而它所带的流固耦合算法可分析固体构造与各单个流体之间的相互感化。 这类长处使得它被广泛用于分析多种工程范畴的成绩。 LS-DYNA ALE/FSI 组件可优良地处理携带较大年夜动量或能量密度的流体撞击,侵入构造这一类工程成绩。 例如,爆炸,油箱液体闲逛, 容器跌落,飞鸟撞击, 弹药撞击,飞翔器溅落,轮胎打滑等。 早先开辟的ALE 本质界线条件(ALE ESSENTIAL BOUNDARY) 功能可极大年夜降低在处理流体与刚体间耦合的模仿时间。 这一功能将在包装,石油,化工,制造行业内取得应用,来模仿管道流, 树脂成型等成绩。

除三维ALE求解器外,LS-DYNA ALE还包含一维球对称和二维轴对称功能。 ALE 投影功能可将ALE模型在这三种求解器间转换,从而极大年夜加快求解速度。 投影功能支撑以下映照:1D到2D,1D到3D,2D到2D,2D到3D和3D到3D。 平日这一功能在爆炸波冲击构造成绩上广泛应用。 在爆炸波达到构造前,可由一维球对称ALE快速求解,以后成绩再投影到三维ALE网格下去分析空气与构造间的相互感化。




颗粒气囊办法CPM (Corpuscular Particle Method )

CPM办法是一种重要用来针对空气动力学模仿的多标准办法。它基于活动分籽实际,这一实际将分子描述为遵守牛顿定律的刚体。 在CPM办法中,每个颗粒代表一团空气分子。 空气压力由团圆的颗粒与气囊碰撞产生。空气的动力学效应由颗粒与颗粒之间的碰撞模仿。由于采取对空气动力学的拉格郎日描述,与ALE办法比拟,CPM办法有着办法简便,计算稳定和机时高效的长处。

它能处理异位气囊(Out-of-Position)翻开,帘气囊(Curtain Airbag)和多室气囊(Multiple Chamber)成绩。


团圆单位法DES (Discrete Element Sphere )

DES单位法是一种基于在处理大年夜变形,颗粒流,混淆过程,谷仓贮存与卸货,保送带传送等成绩时卓有成效的团圆单位法而开辟的一种颗粒解法。每个DES颗粒都由一个无限元节点代表。 这使得它与其它无限元构造或刚体的相互感化可以很便利地应用处罚接触办法来描述。 DES法充分应用并行计算,可处理包含上亿个颗粒的模型。

DES办法中的键接(Bond)模型应用键接来连接团圆颗粒而构成持续介质。 由键接相连的颗粒团有着与固体材料雷同的材料性质,例如刚度和变形能。 在描述裂纹产生和扩大和分片(Fragmentation)时,断裂能由各个被破坏键接能的总和所代表。 键接模型做为团圆颗粒和持续介质实际之间的桥梁,供给了两种标准间的无缝连接。它有着下述几种长处:

1)键接刚度仅由杨氏模量和泊松比肯定。

2)裂纹条件可由断裂能密度直接求出。

3)材料行动与颗粒标准有关。





腻滑粒子流体动力学 SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)

SPH法,作为一种无网格拉格郎日的颗粒办法,有着它本身的长处。 作为无网格办法,它可以天然处理极端变形,移动界线,自在外面和可变形界线。 作为拉格郎日办法,物质点的物理变量随时间的变更可无需特别处理而被随便马虎提取;自在外面和移动界线,和物质界面的界线条件也天然满足。 作为颗粒办法,它可以天然地应用接触算法来处理流体和固体间的相互感化。

SPH还包含二维和轴对称求解器。SPH办法采取拉格郎日核成功处理了拉力掉稳成绩。 SPH混淆单位联系了SPH颗粒和传统无限元单位。 SPH应用节点对节点的接触算法,从而成功处理不合液相物质间的感化。 SPH还供给显式热传导求解器和热耦合组件处理。

SPH办法在以下范畴内被广泛应用: 高速冲击,高能爆炸,水下爆炸,泥土侵入,金属切削和成型,复合伙料,飞鸟撞击,弗成压流,自在界线流,多相流,油箱液体闲逛,油箱跌落,热传导,磨擦搅拌焊,脆性断裂等。

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