（基于综合整理）

一、软件概述

LS-DYNA 8.1 是由 LSTC（Livermore Software Technology Corporation）开发的多物理场显式动力学仿真软件，后纳入 Ansys 产品生态。其核心能力在于模拟高速冲击、爆炸、碰撞等非线性瞬态事件，广泛应用于汽车安全、航空航天、材料成型等领域。相较于早期版本，8.1 版在流体-结构耦合（FSI）、无网格算法（SPH/EFG）及电磁场求解器（EM）等方面进行了显著优化。

二、核心功能亮点

1. 多物理场耦合能力

  • 支持结构力学、热力学、流体动力学、电磁学的耦合分析，如爆炸冲击波与金属结构的相互作用（ALE 算法）。
  • 新增频域分析模块，可处理NVH（噪声、振动与声振粗糙度）和地震工程问题。

    • 2. 无网格技术升级

  • SPH（光滑粒子流体动力学）与 FEM/DEM 结合，适用于超高速冲击、复合材料断裂等复杂场景。
  • 提供离散元方法（DEM）用于农业颗粒流动、矿物加工等离散介质模拟。

    • 3. 材料与接触算法库

  • 内置超过 50 种材料模型，涵盖金属、泡沫、混凝土等，支持用户自定义本构。
  • 包含 20+ 接触算法，如侵蚀接触（适用于材料破坏）、捆绑表面（用于焊接模拟）等。

    • 4. 求解器性能提升

  • 显式-隐式求解器切换功能，兼顾瞬态冲击与稳态变形分析效率。
  • 新增 CESE 可压缩流体求解器，提升爆炸气体扩散模拟精度。

    • 三、版本更新与下载指南

    LS8.1官方正版下载安全稳定一键安装

    1. 官方下载渠道

  • 企业用户：通过 Ansys 官方授权平台获取完整版（含 8.1 更新包）。
  • 学生/研究者：可申请 Ansys LS-DYNA 学生版（免费，需教育邮箱验证）。

    • 2. 安装注意事项

  • 硬件要求：推荐 16GB 以上内存，支持多核并行计算（MPP 版本需额外授权）。
  • 许可证配置：需通过 FlexNet 工具激活，服务器端需开放 27000 端口。

    • 四、入门实战教程（基于 K 文件）

    K 文件是 LS-DYNA 的输入脚本，定义模型参数、边界条件与求解流程。以下为汽车碰撞案例的简化步骤：

    1. 几何与网格定义

    apdl

    ET,1,SOLID164 ! 定义六面体实体单元

    MAT,1,ELASTIC ! 材料1为线弹性钢

    MP,DENS,1,7850 ! 密度7850 kg/m³

    MP,EX,1,2.1e11 ! 弹性模量210GPa

    （代码示例参考）

    2. 接触与载荷设置

    apdl

    CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID

    $ 定义车身与刚性墙接触

    PART1=1, PART2=2, Friction=0.2

    （接触算法配置参考）

    3. 求解控制

    apdl

    CONTROL_TERMINATION

    ENDTIME=0.1 ! 模拟时长0.1秒

    CONTROL_TIMESTEP

    DTINIT=1e-7 ! 初始时间步长

    （参数优化方法见）

    4. 提交计算与后处理

  • 命令行执行：`ls-dyna i=crash.k memory=2000m`
  • 结果查看：使用 LS-PrePost 或 Ansys Mechanical 可视化应力云图。

    • 五、学习资源推荐

    1. 官方文档

  • 《LS-DYNA Keyword User's Manual》详解 800+ 关键字。

    • 2. 案例库

  • 清华大学出版社《基于ANSYS LS-DYNA 8.1进行显式动力分析》提供 18 个配套 K 文件（含金属成型、爆炸冲击等场景）。

    • 3. 社区支持

  • Ansys Learning Hub 提供交互式教程（需订阅）。

    • 六、常见问题解答

  • Q：显式与隐式求解如何选择？

    • A：显式适合短时高速事件（如碰撞），隐式适合准静态问题（如回弹分析）。

  • Q：SPH 模拟发散怎么办？

    • A：检查粒子间距与时间步长比例，建议采用自适应粒子生成技术。

    通过系统掌握 LS-DYNA 8.1 的核心功能与 K 文件编写技巧，工程师可高效完成从手机跌落测试到核容器抗爆分析的全场景仿真任务。建议结合官方文档与案例实践逐步提升（教程资源）。