2024.02.26
2024 R1 Ansys LS-DYNA R15 新版本發布
2024 R1 Ansys LS-DYNA R15 新版本發布
LS-DYNA 在最新的 R15 版本中，推出新一代 Fast Lanczos 特徵模態求解器，適用於具有多種計算模式的大型模型，可大幅提升求解的速度和精度，除此之外，現在還可以使用增強的深度材料網絡，結合機器學習方法，提高建模的準確性！
Ansys LS-DYNA R15 新功能目錄:
CPM 和 DEM 分析 隱式線性代數求解器 EM 分析 ICFD 分析 材料模型
LS-DYNA 提升 CPM 和 DEM 分析的功能和效率
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元素離散球
- 新增溫度對 DEM 粒子的影響。
- 在模擬開始時，使用者可以列印黏合 DEM 的座標號碼。
- 現在可依照指定時間間隔輸出黏合 DEM 的碎片體積、半徑和最大尺寸。
- 支援 REDECOMP，可根據目前的幾何形狀分解模型，以減少搜尋相鄰粒子的時間，速度可提高兩倍。
定義黏脫
- 可使用常態分佈或威布爾分佈對 DES 的質量、體積、慣性和半徑輸入參數進行統計分佈。
- 統計建模方法非常適合表示岩石等異質材料。
- 新增從黏合失效標準中，刪除彎曲和扭曲的選項。
- 新增 JETLEN 功能，可最小化不現實的粒子碰撞，並延遲熱平衡。
- 保留方向脈衝，讓氣囊建模更加準確。
LS-DYNA 推出全新求解器，大幅縮短求解時間
LOBPCG
-
迭代求解器，可作為快速分析工具，例如檢查剛體模態。
Fast Lanczos 求解器
- 適用於大型模型和大量模式計算，例如 NVH 應用。
- 針對電動車模型，Fast Lanczos 求解器比 Lanczos 求解器快了 8 倍。
- 新增區塊低秩算法 (BLR)。
- BLR 可縮短求解時間。
LS-DYNA 擴展 EM 分析，新增頻射加熱功能
感應加熱和非線性磁性材料
- 改進 2D 軸對稱求解器的穩健性和收斂性。
- 增加了兩個分析定律來確定 BH 行為。
- 改進和擴展了具有溫度或應力 BH 曲線函數的功能。
- 新增基於頻率的渦流求解器，用於感應加熱和其他應用（例如管道中的裂紋檢測）。
射頻加熱
- R15 引入了基於材料介電特性的射頻加熱功能。
- 可和 ICFD 求解器、熱求解器耦合。
電池建模
- 1 Equation 和 4 Equation 反應模型現在與非線性熱求解器完全相容。
- 改進實體元素模型中的侵蝕處理。
電生理學
LS-DYNA 改善 ICFD 分析，提高流體力學計算速度
自由表面和雙相流
- 提高高黏滯流的表面張力和接觸角能力。
- 改善雙相流的穩健性。
流固耦合 FSI
- 可以在動態弛豫階段加入 ICFD 求解器，允許單一模擬從初始 DR 條件到瞬態 FSI。
- 新選項可將切向力（黏性）添加到法向力（壓力）中。
求解器
- 新增 2D 軸對稱求解器。
- 改良穩態求解器中的殘差計算。
網格劃分
- 將自動重新網格劃分擴展到 2D。
DEM 耦合
資料庫
- Twin Builder 的新介面允許為動態和靜態 ROM 自訂回應/激勵對。
LS-DYNA 最新版本新增了多種材料模型算法
金屬
- 新增 MAT_251 中剛度（楊氏模量）的空間變化，例如鑄件。
- MAT_264（適用於鈦等 HCP 金屬）支援厚殼單元。
- MAT_BARLAT_YLD2004 (199) 中的擴展塑性各向異性描述，有助於更準確地捕捉實驗數據。
聚合物
- 現在 MAT_SAMP_LIGHT 的黏塑性選項，可從 MAT_SAMP-1 輕鬆轉換。
泡棉
- 新的拉壓非對稱模型。
- 改進 MAT_CRUSHABLE_FOAM 中的黏塑性演算法。
玻璃
- MAT_GLASS 中新的可選裂紋追蹤演算法，可解決網格偏差問題。
損害與失效
- 新增 MAT_ADD_DAMAGE_GISSMO 中，與應力狀態和元素尺寸相關的碰撞前沿。
- 應變率（過濾）取決於 MAT_ADD_EROSION 中的最大主應力。
- 新增 MAT_ADD_DAMAGE_GISSMO 中，使用者友善的三軸相關正規化。
- 改進 DIEM/GISSMO 與 IGA 的組合。
複合材料
- 新增 MAT_058_SOLID 適用於厚殼單元。
LS-DYNA 增強深度材料網格，提高建模精準度
深度材料網格 DMN
- 增強的深度材料網絡（DMN）準確建模纖維強化塑料部件。
- 支援應變速率依賴性以及拉伸/壓縮非對稱性質。
- 新的 LS-PrePost 介面支援 Moldex3D 到 LS-Dyna 的資料傳輸，包括實體到實體和實體到殼的網格映射。
兩尺度聯合模擬
- 新增雙向協同模擬 (INCLUDE_COSIM)。
- 使用帶有新標誌 nmsp 的標準命令列，可輕鬆設定兩尺度聯合模擬。
RVE 平行多尺度運算
- 新增關鍵字: RVE_ANALYSIS_FEM。
- 利用 RVE（Representative Volume Element, 代表性體積單元），宏觀模型中的材料行為是根據微觀模型所即時計算。
- 支援固體元素。
平滑粒子伽遼金 (SPG) 方法
- 新增 SPG 粒子與表面接觸演算法
- 新的接觸演算法可以模擬切削表面的積屑瘤效應，從而提高求解精度
- 新增關鍵字：*DEFINE_SPG_TO_SURFACE_COUPLING
自適應 ISPG 方法
- 自適應 ISPG 流固耦合器。
- 全新的全隱式加速迭代方法，可有效模擬回流焊接、黏合劑接合、聚結滴、薄膜塗層、毛細管流動和其他幾種黏合劑流動問題。
- 新增針對大規模回流焊接問題的客製化 MPP 演算法。
3D 自適應 EFG 和 FEM 方法
- 隱式和顯式版本均可用於熱機械金屬鍛造模擬。
- 新增材料加工過程中，損傷累積的指標功能。
- 損傷累積決定了應力集中的臨界區域，從而預測工件的裂紋發生和失效。
- 新增初始應變/位移/熱條件。
- 支援熱固耦合，為 3D 脆性斷裂分析提供熱固耦合效應。
LS-DYNA 提升連接性能，並可進行元素檢查
點焊和鉚釘
- 提升性能，大幅減少 SPR2 和 SPR3 的初始化時間。
- 用桶排序方法取代暴力搜尋，速度提升約 10 倍。
- 內聚元素 ELFORM=-19 用於模擬黏合鍵。
- 針對相鄰元素的法線、內聚節點的連接可提出警告。
- 針對節點間的關聯、內聚的頂部/底部不能連接到側面，可提出錯誤。
LS-DYNA 全新 NVH 分析可減少零組件輸出，提升模擬速度
FRF 分析
- 新增 SUBCASE 選項可在一次運作中，支援多個載重工況。
- 基於 IGA 模型的 FRF 分析（支援節點力和壓力載荷）。
結構支撐阻尼 SSD
- 減少選定零件或零件組的 d3ssd 輸出。
- 支援直接 SSD 的結構阻尼。
- 新增輸出頻率的更多間距選項 。
隨機振動
- 減少選定部件或部件組的 d3psd 和 d3rms 輸出。
BEM 聲學
- 新增自動指數視窗（針對多重影響）。
- 支援基於使用者輸入的 BEM 聲學分析的 CASE 控制。
疲勞分析
- 具有峰值交叉頻率的斯坦伯格方法。
- 隨機振動疲勞中的應力循環輸出。
流體附加質量
- FLUIDM_BOUNDARY 用於定義流體附加質量的外部邊界。
- FLUIDM_BOUNDARY_INTERIOR 用於定義流體附加質量的內部邊界。
- FLUIDM_BOUNDARY_BOTTOM 用於引入任意方向的平面底部。
- FLUIDM_BOUNDARY_FREE_SURFACE 用於引入任意方向的平坦自由表面。
LS-DYNA 最新版本的 S-ALE 方法，提升大規模擴展的相容性
大規模擴展
- 以前的質量縮放在 ALE/S-ALE 上效果不佳。
- 新增使大規模擴展與 S-ALE 相容的做法。
- 使用新邏輯進行 ALE 質量縮放。
可透過以下方法支援動態鬆弛
- 關閉平流和 FSI。
- 將所有 S-ALE 節點速度/加速度歸零。
- 繞過所有 ALE 材料子程序更新 。
網格修剪
- 支援 2D S-ALE。
- 使用 SET_SOLID/SEGMENT/NODE_GENERAL 中的 SALEFAC 選項，可找到並拾取沿局部軸修剪的網格暴露面處的實體、線段和節點。
流固耦合 FSI
- 2D：邊緣段的特殊處理；禁用沿軸對稱軸的 FSI。
- 3D：增強演算法，解決「競爭線段」（法線相反且彼此相鄰的線段）帶來的不穩定性。
網格體積填充
- 改進後的演算法可以利用方框來確定 S-ALE 是否位於 "影響區域 "內。
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