AUTODYN培训一课件.ppt
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1、1-1ANSYS AUTODYN 基础培训一基础培训一添加标题添加标题1-2 AUTODYN课程安排第一天:第一天:ANSYS产品介绍产品介绍 AUTODYN简介简介 AUTODYN界面界面 一般问题分析过程一般问题分析过程第二天:第二天:Lagrange求解器求解器 模型生成模型生成 Lagrange之间的作用之间的作用第三天:第三天:Euler求解器求解器 起爆设置起爆设置 流固耦合流固耦合第四天:第四天:特色技术特色技术 材料模型材料模型第五天:第五天:ALE求解器求解器 SPH求解器求解器 SPH与与Lagrange作用作用(注注)上课安排上课安排:上午主要用来讲课,配以课堂练习;上午
2、主要用来讲课,配以课堂练习;下午继续未讲完的内容,然后做当下午继续未讲完的内容,然后做当 日练习,并就当日的内容进行答疑。日练习,并就当日的内容进行答疑。上课时间:上课时间:上午上午 09:3012:00 下午下午 13:3017:00添加标题添加标题1-3 基础培训一 1、ANSYS 产品介绍产品介绍 2、AUTODYN 简介简介 3、AUTODYN 界面界面 4、一般问题的分析步骤、一般问题的分析步骤添加标题添加标题1-4 ANSYS产品介绍 ANSYS 是被世界各地各领域的工程师所广泛使用的有限是被世界各地各领域的工程师所广泛使用的有限元软件包元软件包:结构结构热热流体流体,包括包括CF
3、D(计算流体动力学计算流体动力学)电场电场/静电静电电磁电磁 ANSYS应用的部分工业领域列表:应用的部分工业领域列表:ANSYS软件的主要功能软件的主要功能航空航天航空航天核工业核工业石油化工石油化工铁道铁道机械制造机械制造能源能源汽车交通汽车交通国防军工国防军工电子及器具电子及器具土木工程土木工程生物医学生物医学水利水利添加标题添加标题1-5 ANSYS产品介绍 结构分析结构分析ANSYS软件的主要功能软件的主要功能 结构分析用于确定结构的变形、应变、应力及反力。结构分析用于确定结构的变形、应变、应力及反力。静力分析静力分析 用于静力载荷条件用于静力载荷条件 可以模拟诸如大变形、大应变、接
4、触、塑性、超弹、蠕变等非可以模拟诸如大变形、大应变、接触、塑性、超弹、蠕变等非线性行为线性行为添加标题添加标题1-6 ANSYS产品介绍 结构分析结构分析ANSYS软件的主要功能软件的主要功能动力学分析动力学分析 包括质量和阻尼效应包括质量和阻尼效应 模态分析模态分析 计算固有频率及振型计算固有频率及振型 谐响应分析谐响应分析 确定结构对已知幅值和频率的正弦载荷的响应确定结构对已知幅值和频率的正弦载荷的响应 瞬态动力学分析瞬态动力学分析 确定结构对随时间变化载荷的响应,可以确定结构对随时间变化载荷的响应,可以包括非线性行为包括非线性行为其他结构功能其他结构功能 谱分析谱分析 随机振动随机振动
5、特征值屈曲特征值屈曲 子结构子结构,子模型子模型 疲劳、断裂力学、复合材料疲劳、断裂力学、复合材料添加标题添加标题1-7 ANSYS产品介绍 结构分析结构分析ANSYS软件的主要功能软件的主要功能 显示动力学显示动力学 ANSYS/LS-DYNA 侧重惯性力占主导的大变形模拟侧重惯性力占主导的大变形模拟 用于模拟冲击、碰撞、跌落、爆炸、快速成型等高度非线性问题用于模拟冲击、碰撞、跌落、爆炸、快速成型等高度非线性问题添加标题添加标题1-8 ANSYS产品介绍 热分析热分析ANSYS软件的主要功能软件的主要功能 热分析用于确定物体的温度分布。其他感兴趣的包括热热分析用于确定物体的温度分布。其他感兴
6、趣的包括热损失或获得的量,热梯度、热通量等也可以获得。损失或获得的量,热梯度、热通量等也可以获得。所有三种主要的传热方式都可以模拟:传导、对流及辐所有三种主要的传热方式都可以模拟:传导、对流及辐射射 稳态稳态 时间相关效应可以忽略时间相关效应可以忽略 瞬态瞬态 确定温度等时间相关的量确定温度等时间相关的量 可以模拟相变可以模拟相变(熔化或凝固熔化或凝固)添加标题添加标题1-9 ANSYS产品介绍 电磁分析电磁分析ANSYS软件的主要功能软件的主要功能 电磁分析用于计算电磁装置的电磁场电磁分析用于计算电磁装置的电磁场 静态及低频静态及低频 电磁场电磁场 模拟直流电源操作装置,低频模拟直流电源操作
7、装置,低频AC或低频瞬态信号或低频瞬态信号 例如例如:螺线管制动器、电机、变螺线管制动器、电机、变压器压器 感兴趣的量如磁通量密度、场强感兴趣的量如磁通量密度、场强磁力及磁矩、阻抗、电感、涡流磁力及磁矩、阻抗、电感、涡流、功率损失及通量泄漏等。、功率损失及通量泄漏等。添加标题添加标题1-10 ANSYS产品介绍 电磁分析电磁分析ANSYS软件的主要功能软件的主要功能 高频高频 电磁场电磁场 模拟装置的电磁波传播模拟装置的电磁波传播 例如例如:微波及微波及RF passive 部件部件,波导波导,同轴连结器同轴连结器 感兴趣的量包括感兴趣的量包括S-参数,参数,Q-因子因子,返回损失,电介质和传
8、导损返回损失,电介质和传导损失,及电场和磁场失,及电场和磁场同轴电缆中的电场同轴电缆中的电场(EFSUM)添加标题添加标题1-11 ANSYS产品介绍 流体分析流体分析ANSYS软件的主要功能软件的主要功能 计算流体动力学计算流体动力学(CFX)确定流体的流动及温度分布确定流体的流动及温度分布 ANSYS/CFX 应用应用:航空航天航空航天,电子封装,汽车设计电子封装,汽车设计 典型量包括速度、压力、温度及对流换热系数典型量包括速度、压力、温度及对流换热系数足球上的压力分布足球上的压力分布导管中的流速导管中的流速飞机气动分析飞机气动分析添加标题添加标题1-12 ANSYS产品介绍 耦合场分析耦
9、合场分析ANSYS软件的主要功能软件的主要功能 耦合场分析考虑两种或多于两种场之间的相互作用。耦合场分析考虑两种或多于两种场之间的相互作用。每一种场都依赖于另一种场使得不可能对每个场单独每一种场都依赖于另一种场使得不可能对每个场单独求解,因此需要一个能够将物理问题综合在一起考虑求解,因此需要一个能够将物理问题综合在一起考虑计算的程序。计算的程序。例如例如:热应力分析热应力分析 压电分析压电分析(电及结构电及结构)声学声学(流体及结构流体及结构)热电分析热电分析 导热导热(磁和热磁和热)静电结构分析静电结构分析双金属杆由于加热双金属杆由于加热产生变形产生变形添加标题添加标题1-13 ANSYS产
10、品介绍世界顶级前后处理器 ICEM CFD 几何处理/修补/简化 表面网格 四面体/高级六面体网格 网格编辑与修改输出所有CAE/CFD格式六面体网格抽中面抽中面结构网格结构网格网格加密和粗化网格加密和粗化添加标题添加标题1-14 ANSYS产品介绍全自动六面体网格全自动六面体网格Boeing 747by FAA添加标题添加标题1-15 多学科优化 多学科流程集成;多学科流程集成;多目标优化;多目标优化;六西格玛设计。六西格玛设计。重量轻重量轻成本低成本低RCS小小升力大升力大阻力小阻力小内力小内力小应力小应力小CAD模型重量估算成本估算全局变量网格模型隐身计算气动计算强度计算重量成本成本RC
11、S升力阻力应力内力新新方方案案压力压力ANSYS DesignXplorer概念设计多学科优化多学科优化6Sigma设计设计自动自动循环循环多目标优化多目标优化添加标题添加标题1-16 Workbench技术构架仿真技术集成仿真流程集成多学科优化Applet GeneratorCAD数据管理 产品产品 数据数据Workbench用户环境用户环境-An soft-Simlab-EASY5-MatLab-Mathcad-Excel-.-Nastran-Abaqus-Ls-Dyna-DADS-ADAMS-StarCD-Fluent-Multiphysics-Mechanical-CFX/CART3D
12、-AUTODYN-EMAG/FEKO-Fe-safe/CivilFEM-ASAS/AQWA-WBDBMCADEDA控制系统控制系统CAD系统系统-Pro/E-Unigraphics-Catia-Inventor-Mentor-CadenceANSYSAPI智力资源库智力资源库虚拟样机库虚拟样机库数据库管理PDM/PLM-用户算法-重量估算-成本估算-规范演算-第三方程序用户程序仿真数据添加标题添加标题1-17 基础培训一 1、ANSYS 产品介绍产品介绍 2、AUTODYN 简介简介 3、AUTODYN 界面界面 4、一般问题的分析步骤、一般问题的分析步骤添加标题添加标题1-18 AUTODY
13、N发展概述 AUTODYN由美国由美国Century Dynamics 公司于公司于1985年开发成功,该年开发成功,该软件从开发至今一直致力于军工行业的研发。软件从开发至今一直致力于军工行业的研发。2005年年1月该公司月该公司加盟加盟ANSYS公司,现正融入公司,现正融入ANSYS协同仿真平台;协同仿真平台;1995 开发出高精度开发出高精度 Euler-FCT、Euler-Godunov 求解器,专门用求解器,专门用来模拟爆炸冲击波的传递来模拟爆炸冲击波的传递;2000 引入由欧洲航空局开发的引入由欧洲航空局开发的 SPH 求解器,专门用来模拟超高求解器,专门用来模拟超高速条件下的接触碰
14、撞分析;速条件下的接触碰撞分析;在国际军工行业占据在国际军工行业占据80以上市场。以上市场。添加标题添加标题1-19 国防国防*内、外弹道学内、外弹道学*成形装药设计成形装药设计*冲击波形成与传播冲击波形成与传播*动能和化学能战斗部动能和化学能战斗部*装甲、反装甲及冲击引爆装甲、反装甲及冲击引爆*空气、水(中)以及地下爆炸空气、水(中)以及地下爆炸*结构加载、相互作用以及响应结构加载、相互作用以及响应AUTODYN行业应用石油石油*液体晃动液体晃动*完井射孔完井射孔*事故模拟事故模拟*冲击面板设计冲击面板设计*爆炸切割爆炸切割航空航天航空航天*鸟鸟 撞撞*导弹拦截导弹拦截*宇宙垃圾碰撞宇宙垃圾
15、碰撞*冲击,爆炸以及冲击波加载冲击,爆炸以及冲击波加载制造业制造业*材料成形材料成形*刀具刀具设计设计运输运输*防撞性及乘员动力学防撞性及乘员动力学*轮船碰撞轮船碰撞*车或隧道内的爆炸冲击车或隧道内的爆炸冲击*安全性安全性能源能源*免试运行免试运行*管道振动、移动管道振动、移动*喷气机、导弹冲击喷气机、导弹冲击*流固耦合流固耦合添加标题添加标题1-20 blast effect on buildingfragmentation warheadhypervelocity impactshaped charge into waterKEP penetration into concretehydr
16、aulic RAMbullet impactreinforced concrete impactlauncher stage separationBlast-Structure InteractionAUTODYN应用实例Explosively Formed Projectile添加标题添加标题1-21 破片破片聚能装药聚能装药穿甲与半穿甲穿甲与半穿甲反应装甲反应装甲战斗部设计及侵彻效应添加标题添加标题1-22 随机破片战斗部破片战斗部及对目标毁伤破片战斗部及对目标毁伤(计算模型计算模型)87 kg TNT;距离距离混凝土混凝土5m;战斗部直径战斗部直径330mm;高度高度910mm。添加标题
17、添加标题1-23 随机破片战斗部爆轰波、破片形成爆轰波、破片形成添加标题添加标题1-24 随机破片战斗部破片数量破片数量每块破片的体积每块破片的体积重量重量质心位置质心位置速度矢量等速度矢量等破片信息统计破片信息统计战斗部的威力和效战斗部的威力和效果可以清楚的知道。果可以清楚的知道。添加标题添加标题1-25 随机破片战斗部爆炸冲击波和破片对目标的毁伤爆炸冲击波和破片对目标的毁伤添加标题添加标题1-26 全预制破片战斗部添加标题添加标题1-27 聚能装药Explosively Formed Projectile爆炸成形侵彻体爆炸成形侵彻体(EFP)添加标题添加标题1-28 聚能装药MEFP 战斗
18、部战斗部添加标题添加标题1-29 聚能装药射流战斗部射流战斗部(JET)添加标题添加标题1-30 聚能装药射流战斗部对目标的毁伤射流战斗部对目标的毁伤添加标题添加标题1-31 半穿甲战斗部侵彻、爆轰效应侵彻、爆轰效应添加标题添加标题1-32 穿甲战斗部钻地弹侵彻钢筋混凝土模型钻地弹侵彻钢筋混凝土模型添加标题添加标题1-33 穿甲战斗部钻地弹侵彻钢筋混凝土钻地弹侵彻钢筋混凝土添加标题添加标题1-34 穿甲战斗部仿真结果与试验对比(模拟混凝土)仿真结果与试验对比(模拟混凝土)添加标题添加标题1-35 反应装甲爆炸式反应装甲对冲击的响应爆炸式反应装甲对冲击的响应添加标题添加标题1-36 爆轰及冲击波
19、分析冲击波传播及结构响应冲击波传播及结构响应内弹道内弹道火箭点火、级间分离火箭点火、级间分离添加标题添加标题1-37 冲击波对钢筋混凝土靶的作用Beam Beam ReinforcementReinforcementLagrange Lagrange ConcreteConcrete添加标题添加标题1-38 冲击波对钢筋混凝土靶的作用Euler-FCT、Lagrange、Beam Coupling添加标题添加标题1-39 冲击波对建筑物破坏1 1、窗户和屋顶被冲击波破坏;、窗户和屋顶被冲击波破坏;2 2、门被完全破坏;、门被完全破坏;3 3、整个砖墙被冲击波打坏,在重力作用下坍塌、整个砖墙被冲
20、击波打坏,在重力作用下坍塌Euler-FCT、Lagrange、Shell Coupling添加标题添加标题1-40 地雷爆炸对装甲车的冲击作用装甲车受到地雷攻击的响应分析装甲车受到地雷攻击的响应分析 添加标题添加标题1-41 内弹道分析炮膛内弹体所受到的气动载荷炮膛内弹体所受到的气动载荷 添加标题添加标题1-42 火箭级间点火分离要求:既要满足分离功能,又要减小对火箭主体结构及内部设备或控制仪器的冲击要求:既要满足分离功能,又要减小对火箭主体结构及内部设备或控制仪器的冲击 添加标题添加标题1-43 防护墙耐撞性分析F-4F-4战斗机撞击钢筋混凝土墙(厚战斗机撞击钢筋混凝土墙(厚3.66m3.
21、66m)添加标题添加标题1-44 防护墙耐撞性分析对对1m厚度防护墙的冲击厚度防护墙的冲击(墙体完全洞穿墙体完全洞穿)对对3m厚度防护墙的冲击厚度防护墙的冲击(没有穿过墙体没有穿过墙体)添加标题添加标题1-45 管式汽车炸弹添加标题添加标题1-46 材料的碰撞响应典型的固体金属碰撞结果典型的固体金属碰撞结果应变率应变率碰撞速度碰撞速度(m/s)结果结果10-5蠕变蠕变10-5-10-1弹性弹性10-1-101 10812000碰撞固体气化碰撞固体气化添加标题添加标题1-47 典型的碰撞现象速度速度低速低速高速高速变形变形全局全局局部局部响应时间响应时间ms-sus-ms应变应变0.5-10%5
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