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本文中所研究的內(nèi)容屬于應(yīng)變、應(yīng)變率和壓強(qiáng)的動態(tài)問題，是一種瞬時性、非線性和耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，其中還有許多理論和試驗(yàn)問題沒有得到解決。用數(shù)值模擬方法進(jìn)行研究時，將描述這些變化過程的質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程、能量守恒方程、本構(gòu)方程和協(xié)調(diào)方程等進(jìn)行離散，并賦予這些方程特定的幾何條件、邊界條件和初始條件，編制程序進(jìn)行求解計(jì)算。

有限元分析方法
1ANSYS/LS-DYNA的基本性能
LS-DYNA 是一個通用顯式非線性動力分析有限元程序。此軟件受到美 國能源部的大力資助以及世界十余家著名數(shù)值模擬軟件公司的加盟，極大地加強(qiáng)了前后處理能力和通用性，在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的使用。1996年 與 ANSYS 公司合作推出了 ANSYS/LS-DYNA，大大增強(qiáng)了 LS-DYNA 的分析能力。LS-DYNA 程序960版是功能齊全的幾何非線性(大位移、大轉(zhuǎn)動 和大應(yīng)變)、材料非線性(140多種材料動態(tài)模型)和接觸非線性(50多種) 程序。它以 Lagrange 算法為主，兼有ALE 和 Euler 算法；以顯式求解為主， 兼有隱式求解功能；以結(jié)構(gòu)分析為主，兼有熱分析、流體結(jié)構(gòu)禍合功能；以非線性動力分析為主，兼有靜力分析功能(如動力分析前的預(yù)應(yīng)力計(jì)算和薄  板沖壓成型后的回彈計(jì)算)；軍用和民用相結(jié)合的通用結(jié)構(gòu)分析非線性有限元程序。

LS-DYNA對金屬成形、碰撞、爆炸、溫度、流體以及地震等問題可以 進(jìn)行很好的分析計(jì)算而且可以實(shí)現(xiàn)顯式-隱式、隱式-顯式以及多過程的分析。比如好的分析計(jì)算而且可以實(shí)現(xiàn)顯式-隱式、隱式-顯式以及多過程的分析。比如金屬成形以及成形后的回彈分析。另外它還可以進(jìn)行一定程度的靜力分析，以及靜力-動力的連續(xù)求解。

在LS-DYNA 程序960版中種材料模型包括彈性、粘彈性、塑性、泡沫、復(fù)合材料、正交各項(xiàng)異性材料(彈性及塑性)等，可以模擬金屬、土壤、鋼筋混凝土、泡沫、橡膠、布料、氣囊等等。單元類型包括二維、三維單元， 薄殼、厚殼、體、梁單元等，各種單元類型各自有多種理論算法可供選擇，960 版中還包括 SPH 算法，該算法是一種無網(wǎng)格 Lagrange 算法可以解決許多算法解決不了的問題，可以研究變形很大的結(jié)構(gòu)。

LS-DYNA 接觸-碰撞界面算法：處理不同結(jié)構(gòu)界面的接觸碰撞和相對滑動是 LS-DYNA 程序非常重要和獨(dú)特有效的功能，有20多種不同的接觸類型可供選擇。在沖擊載荷計(jì)算中，定義多種接觸類型可以保證計(jì)算過程中沖擊材料與防護(hù)結(jié)構(gòu)材料，或防護(hù)結(jié)構(gòu)材料之間的合理接觸，準(zhǔn)確描述整個沖擊載荷過程。