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ANSYS AUTODYN冲击爆炸专用显式动力学分析

概述

ANSYS AUTODYN是一个显式有限元分析程序,用来解决固体、流体、气体及其相互作用的高度非线性动力问题。AUTODYN完全集成在ANSYS Workbench中,充分利用ANSYS Workbench的双向CAD接口、参数化建模以及方便实用的网格划分技术,还具有自身独特的前、后处理和分析模块。而且为了保证高计算效率,可以采取高度集成环境架构,在Microsoft Windows和Linux/Unix系统中以并行或者串行方式运行,支持共享内存和分布式集群。

经过不断的发展和行业应用,AUTODYN具有完整、独特的分析功能包括:

  • 有限元(FE),用于计算结构动力学
  • 有限体积运算器,用于快速瞬态计算流体动力学(CFD)
  • 无网格/粒子方法,用于大变形和碎裂(SPH)
  • 多求解器耦合,用于多种物理现象耦合情况下的求解
  • 丰富材料模型,同时包括本构响应和热力学
  • 金属、陶瓷、玻璃、水泥、岩土、炸药、水、空气以及其它的固体、流体和气体的材料模型和数据
  • 结构动力学、快速流体流动、材料模型、冲击、爆炸及冲击波响应分析


功能特色

AUTODYN有别于一般的显式有限元或者计算流体动力学程序。从一开始,就致力于用集成的方式自然而有效的解决流体和结构的非线性行为,这种方法的核心在于把复杂的材料模型与流体结构程序的无缝结合。AUTODYN有如下重要特性:

  • 流体、结构的耦合响应
  • 拥有FECFDSPH等多个求解器,并且FE可以和其它的求解器耦合
  • 除了流体和气体,其它有强度的材料(如金属)可以运用于所有的求解器
  • FE求解器到CFD求解器的完全映射功能,反之亦然
  • 高度可视化的交互式GUI界面
  • 求解器与前、后处理器的无缝集成
  • 完善的材料数据库,同时包含有热力学和本构响应
  • 支持在共享内存和分布式内存系统上的并行和串行运算方式
  • 直观的用户界面
  • 大量实验现象的验证

求解方法

  • 拉格朗日(体积和结构)
  • 欧拉(体积)
  • 任意拉格朗日欧拉
  • 无网格(SPH
  • 块体结构
  • 非结构
  • 大变形
  • 非线性
  • 固体力学
  • 流体力学
  • 冲击波
  • 耦合 

前处理

  • ANSYS Workbench使用环境
  • 交互式可视化界面
  • 与求解器和后处理无缝集成
  • 数据的可视化检查
  • 模型产生的同时进行数据检查
  • 全面的重启动功能:所有有效的数据可以在任一阶段被修改/添加/删除
  • 材料数据库(200+
  • 上下文激活的在线帮助 

CAE接口

  • ANSYS Workbench
  • ANSYS ICEM CFD
  • LS-DYNA
  • TrueGrid
  • NASTRAN 

并行处理

  • 共享的内存(SMP)
  • 分布式内存(DMP
  • SMPDMP的混合
  • 可用于Windows NT/XP
  • 可用于 Linux/Unix
  • 自动任务分解
  • 用户自定义任务分解 

操作系统

  • Windows NT/2000/XP
  • Linux
  • Unix


埋置地雷的爆炸和对装甲车的毁伤效应

易损性评估分析

  

爆轰波对建筑物的冲击模拟

 

斜超高速冲击试验(UDRINASA许可)和模拟结果的比较


钢筋混凝土冲击模拟

典型应用

兵器行业:战斗部设计、结构防护等

航空航天:鸟撞分析、太空防护等

船舶工业:水下爆炸分析、结构防护