نرم افزار (هیدروکد) LS-DYNA
معرفی:
یكي از حلگر هاي بسيار قدرتمندي كه در حال حاضر براي شبيه سازي پديده هاي ديناميكي پيچيده مورد استفاده قرار مي گيرد، حلگر LS-DYNA است. اين حلگر علاوه بر تحليل هاي ديناميكي قادر به حل مسائل گوناگون در حوزه هاي مختلف فيزيكي از جمله مكانيك جامدات، انتقال حرارت، ديناميك سيال و همچنين به صورت مستقل يا كوپل شده با ديگر پديده هاي فيزيكي قادر به حل مسائل تنش حرارتي و بر هم كنشي سيالات مي باشد. اين نرم افزار در حال حاضر بصورت فعال توسط LSTC در حال گسترش و بهروزرساني مي باشد.
بيشتر شهرت اين نرم افزار در زمينه شبيه سازي و تحليل مسائل غيرخطي و گذراي ديناميكي با استفاده از حل المان محدود صريح مي باشد. LS-DYNA توسط صنايع مختلفي از قبيل اتومبيل سازي، هوا فضا، نظامي، ساخت سازه ها و زيست مهندسي مورد استفاده قرار مي گيرد.
منشأ LS-DYNA نرم افزار المان محدود DYNA3D است كه در سال 1976 ساخته شده است. در آن زمان هيچ نرم افزاري براي شبيه سازي سه بعدي برخورد وجود نداشت و نرمافزارهاي دو بعدي نيز براي اين منظور كافي نبودند. پس از آن كه پروژه متوقف شد DYNA3D به راه خود ادامه داد. در سال 1978 كُد منبع اين نرم افزار طي درخواستي از طرف دولت فرانسه بصورت عمومي و بدون هيچ محدوديتي منتشر گشت. در سال 1988، LSTC پس از رايزني گروهي متشكل از 60 كمپاني مصرف كننده DYNA3D جهت توسعه اين نرم افزار بنيان نهاده شد. در نتيجه محصول نهايي LS-DYNA3D كه پس از مدتي نام آن به LS-DYNA كوتاه شد تا به امروز توسعه و بهروزرساني مي گردد.
ساختار اين نرم افزار بر خلاف نرم افزارهايي همچون ABAQUS و ANSYS يك تكه و منسجم نيست و قسمت هاي مختلف آن در قالب نرم افزارهاي جدا از هم قابل اجرا مي باشند. به اين صورت كه عمليات ساخت مدل و بارگذاري (Preprocess) در نرم افزاري مجزا كه معمولاً امكان نمايش نتايج را نيز دارد، انجام مي پذيرد و سپس كد خروجي حاصل به حلگر اصلي داده شده و محاسبات را انجام مي دهد. لازم به ذكر است كه ورودي حلگر فايلي با پسوند K. يا KEY. است كه از يك فايل متني شامل دستورات يا همان KEYWORD ها تشكيل شده است. خط به خط اين فايل شامل اطلاعاتي از قبيل شرايط كنترل حل مسأله و دريافت خروجي، نوع بارگذاري ها و قيدها، مختصات المان ها و گره ها، نوع الگوريتم هاي برخورد و تصادم و ... مي باشد.
مي توان گفت اين تفكيك بخش هاي مختلف حل يك مسأله در نرم افزار هاي مختلف به نوعي مزيت براي اين نرم افزار تبدیل شده است. تفكيك بخش هاي مختلف نرم افزار موجب شكل گيري پیشپردازشگرهاي مختلفي براي توليد كدهاي اين نرم افزار با امكانات گوناگون گردیده است و از آن جمله مي توان Oasys، FEMB، HyperMesh و LS-PrePost را نام برد كه تنها مورد آخر به طور مستقيم توسط شركت LSTC منتشر مي گردد.
توانمندی های نرم افزار LS-DYNA: • Nonlinear dynamics
• Rigid body dynamics
• Quasi-static simulations
• Normal modes
• Linear statics
• Thermal analysis
• Fluid analysis
o Eulerian capabilities
o Ale (Arbitrary Lagrangian-Eulerian)
o Fluid-structure interactions
• FEM-rigid multi-body dynamics coupling (MADYMO, CAL3D)
• Underwater shock
• Failure analysis
• Crack propagation
• Real-time acoustics
• Design optimization
• Implicit Springback
• Multi-physics coupling
• Structural-thermal coupling
• Adaptive Remeshing
• Smooth particle hydrodynamics
• element-free meshless method
LS-DYNA's comprehensive library of material models:
• Metals
• Plastics
• Glass
• Foams
• Fabrics
• Elastomers
• Honeycombs
• Concrete & soils
• Viscous fluids
• User-defined materials
LS-DYNA's large element library:
• Solids
• 8-node thick shells
• 4-node shells
• Beams
• Welds
• Discrete zero length beams
• Trusses and cables
• Nodal masses
• Lumped inertias
LS-DYNA's contact algorithms:
• Flexible body contact
• Flexible body to rigid body contact
• Rigid body to rigid body contact
• Edge-to-edge contact
• Eroding contact
• Tied surfaces
• CAD surfaces
• Rigid walls
• Draw beads
LS-DYNA's specialized automotive features:
• Seatbelts
• Sliprings
• Pretensioners
• Retractors
• Sensors
• Accelerometers
• Airbags
• Hybrid III dummy models