隨著計算機軟、硬件技術的迅猛發展，CAD/CAM/CAE技術日趨成熟，計算機應用遍及各類工程和技術研究領域。有限元軟件是數學、力學及計算機技術完美融合的結晶，在土木、機械、電子、能源、冶金、制造、國防軍工、航空航天等諸多領域均得到極為廣泛的使用。LS-DYNA是著名的非線性動力分析程序，在世界范圍內擁有廣泛的用戶群。自從20世紀90年代引入國內以來，LS-DYNA在各個大學、科研院所和公司企業得到越來越廣泛的應用。

目前國內LS-DYNA的中文參考資料較少。筆者從20世紀90年代中期開始，一直使用LS-DYNA從事教學和科研實踐活動，對LS-DYNA有較為深入的學習和研究，積累了相當多的學習經驗和心得。考慮到廣大用戶的需求，本著理論性豐富、可操作性好、實用性強、內容盡量廣泛的原則，整理編寫了本書。本書內容涵蓋LS-DYNA用戶關心的諸多工程領域，包括電路板受力分析、手機殼體振動分析、水下爆炸分析、汽車碰撞分析、氣囊展開分析、水箱跌落分析、彈丸侵徹分析、自摩擦生熱分析、振動模態分析、金屬成形、薄板沖壓等方面，所有計算實例都經過精心選擇和設計，希望能為LS-DYNA有限元軟件在國內工程界的應用推廣起到一定的促進作用。

全書共分為10章，第1章對LS-DYNA軟件功能進行簡明扼要的介紹，第2章至第10章均針對LS-DYNA軟件的特定功能進行理論介紹和實例分析，并對相關關鍵字進行詳細解釋，主要包括LS-DYNA的接觸碰撞、隱式分析、熱分析、流構耦合、不可壓縮流體、重啟動、自適應網格、SPH和EFG方法等內容，涉及到LS-DYNA軟件的絕大部分功能。

LS-DYNA的學習基本上可以分為三個層次：

（1）掌握LS-DYNA求解的基本過程，能按照書中提示、求解步驟完成各計算實例的建模、求解、后處理。

（2）熟悉關鍵字含義、不同問題的求解思路、算法，能參照書中實例完成類似問題的求解。

（3）能熟練閱讀、理解各類LS-DYNA參考文獻，對各式新問題能形成自己的解題思路。

對初學者而言，不必貪多求快、貪大求全，一定要認真揣摩實例K文件的含義，學會改寫K文件為自己的算例求解提供方便，“真正的LS-DYNA用戶自己編寫K文件，聰明的LS-DYNA用戶改寫別人的K文件”。

由于教學、科研任務繁重，成書時間倉促，加之水平有限，不當之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正（可發郵件到：liyuchunmail@sina.com、sdyyds2004@sina.com）。

編 者

2005年12月

江蘇•南京

前言
第1章 LS-DYNA簡介 1
1.1 有限元思想 1
1.2 LS-DYNA發展概況 4
1.3 LS-DYNA功能特點 5
1.4 ANSYS 10.0/LS-DYNA計算流程 21
第2章 電子產品分析 35
2.1 電子產品分析概述 35
2.1.1 問題種類 36
2.1.2 典型分析 37
2.2 電視機殼體跌落分析 40
2.2.1 問題描述 40
2.2.2 求解分析 41
2.2.3 計算步驟 42
2.2.4 輸入文件 49
2.2.5 后處理 53
2.3 手機殼體振動分析 56
2.3.1 問題描述 56
2.3.2 求解分析 57
2.3.3 輸入文件 58
2.3.4 后處理 59
2.4 電路板受力分析 63
2.4.1 問題描述 63
2.4.2 求解分析 64
2.4.3 輸入文件 65
2.4.4 后處理 69
第3章 接觸碰撞分析 72
3.1 接觸碰撞分析概述 72
3.1.1 接觸碰撞的類型 72
3.1.2 接觸碰撞的基本算法 73
3.1.3 接觸界面定義及控制 78
3.1.4 接觸分析注意事項 87
3.1.5 接觸分析相關關鍵字 88
3.2 長桿彈體侵徹靶板分析 112
3.2.1 問題描述 112
3.2.2 求解分析 112
3.2.3 輸入文件 113
3.2.4 后處理 116
3.3 簡易汽車碰撞分析 119
3.3.1 問題描述 119
3.3.2 求解分析 120
3.3.3 輸入文件 120
3.3.4 后處理 125
3.4 氣囊展開分析 128
3.4.1 問題描述 128
3.4.2 求解分析 129
3.4.3 輸入文件 129
3.4.4 后處理 136
第4章 隱式分析 140
4.1 LS-DYNA隱式分析概述 140
4.1.1 隱式分析的特點和功能 140
4.1.2 隱式分析理論基礎 142
4.1.3 隱式分析相關關鍵字 150
4.1.4 隱式分析相關概念 163
4.2 汽車保險杠受撞分析 170
4.2.1 問題描述 170
4.2.2 求解分析 171
4.2.3 輸入文件 173
4.2.4 后處理 176
4.3 手機殼體特征值分析 181
4.3.1 問題描述 181
4.3.2 求解分析 181
4.3.3 輸入文件 182
4.3.4 后處理 185
第5章 流構耦合分析 188
5.1 流構耦合分析概述 188
5.1.1 ALE方法簡介 188
5.1.2 ALE方法理論基礎 190
5.1.3 ALE方法相關關鍵字 200
5.2 金屬擠壓成型分析 227
5.2.1 問題描述 227
5.2.2 求解分析 228
5.2.3 輸入文件 229
5.2.4 后處理 233
5.3 近水面爆炸效應分析 235
5.3.1 問題描述 235
5.3.2 求解分析 235
5.3.3 輸入文件 237
5.3.4 后處理 242
5.4 水箱跌落分析 244
5.4.1 問題描述 244
5.4.2 求解分析 245
5.4.3 輸入文件 246
5.4.4 后處理 249
第6章 熱分析 252
6.1 熱傳導分析概述 252
6.1.1 如何應用LS-DYNA進行熱傳導分析 252
6.1.2 熱傳導基本理論 254
6.1.3 熱傳導分析相關的關鍵字 257
6.1.4 典型的熱相關問題 271
6.2 熱固耦合分析 273
6.2.1 問題描述 273
6.2.2 建模分析 273
6.2.3 求解步驟 274
6.2.4 輸入文件 284
6.2.5 后處理 290
6.3 摩擦生熱問題 294
6.3.1 問題描述 294
6.3.2 求解分析 295
6.3.3 輸入文件 296
6.3.4 后處理 300
6.4 薄板沖壓的熱問題分析 303
6.4.1 問題描述 303
6.4.2 求解分析 303
6.4.3 輸入文件 304
6.4.4 后處理 309
第7章 不可壓縮流場分析 314
7.1 不可壓縮流場分析概述 314
7.1.1 不可壓縮流場分析的特點 314
7.1.2 不可壓縮流場分析的理論基礎 315
7.1.3 不可壓縮流分析相關關鍵字 324
7.2 不可壓縮流場實例分析 335
7.2.1 問題描述 335
7.2.2 求解分析 336
7.2.3 輸入文件 336
7.2.4 后處理 343
7.3 管鞘流動分析 346
7.3.1 問題描述 346
7.3.2 求解分析 347
7.3.3 輸入文件 347
7.3.4 后處理 351
第8章 重啟動分析 353
8.1 重啟動分析概述 353
8.2 簡單重啟動 354
8.3 小型重啟動 354
8.4 完全重啟動 355
8.5 重啟動分析關鍵字 355
8.6 重啟動分析實例 358
8.6.1 改變載荷 358
8.6.2 改變速度 361
8.6.3 增加新的材料 366
第9章 自適應網格方法 371
9.1 自適應網格方法概述 371
9.2 h-adaptive方法和r-adaptive方法 372
9.3 自適應網格劃分實例 374
9.3.1 圓管碰撞 374
9.3.2 泰勒桿沖擊 379
9.3.3 彈體侵徹 384
第10章 SPH和EFG方法 389
10.1 無網格方法概述 389
10.2 SPH方法的特點和基本理論 392
10.3 SPH方法實例分析 394
10.3.1 彈體侵徹靶板的FE/SPH耦合計算 394
10.3.2 兩梁碰撞 416
10.4 EFG方法的特點和基本理論 420
10.5 EFG方法實例分析 422
附錄1 單位制 426
附錄2 LS-DYNA材料模型應力-應變數據類型 427
附錄3 LS-DYNA ver.970 rev.5434a（2005/01） 接觸類型一覽 430
附錄4 金屬在大變形、高應變率和高溫條件下的本構模型和數據 432
參考文獻 433本書全面介紹了大型非線性有限元程序LS-DYNA的接觸碰撞、隱式分析、熱傳遞、流固耦合、不可壓縮流場、自適應網格、重啟動、SPH及EFG方法等功能的基本理論，詳細解釋相關關鍵字的含義和使用方法及注意事項，并對ANSYS/LS-DYNA在諸多工程領域的應用給出相應的分析實例，內容涉及電路板受力分析、手機殼體振動分析、水下爆炸分析、汽車碰撞分析、氣囊展開分析、水箱跌落分析、彈丸侵徹分析、摩擦生熱分析、振動模態分析、金屬成形、薄板沖壓等。本書算例模型準確，步驟簡明扼要，可操作性強，讀者可以參照書中實例舉一反三。
本書可以作為理工科院校、科研院所相關專業高年級學生、研究生及教師學習使用ANSYS／LS-DYNA的教材或參考用書，也可以作為汽車、國防軍工、電子、航空航天、土木、機械等行業的工程技術人員學習ANSYS／LS-DYNA的參考資料。該書不僅可以為LS-DYNA新用戶提供大量幫助，也可作為LS-DYNA中高級用戶的參考用書。

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