本书分为两大部分,第一部分详细讲解通用参数化网格划分工具TrueGrid3.13的使用方法和注意事项,包括TrueGrid的基本操作、常用命令详解、建模范例和接口等。书中给出了许多建模范例的命令流,建模过程简洁明了,建立的模型网格质量很高。第二部分全面讲解了通用动力学多物理场分析程序LS-DYNA(2018年最新版10.1)的入门基础知识、侵彻计算、爆炸及其作用分析、裂纹扩展计算、传热分析、隐式分析、重启动分析、流固耦合、SPH方法、EFG方法以及最新的S-ALE、CESE、ICFD、SPG、Peridynamics、EM、DEM等新算法,并结合工程应用给出了许多计算算例。对于每个精心准备的算例,详细解释了TrueGrid建模过程、相关LS-DYNA关键字的含义和使用方法及注意事项,全部算例建模步骤简明扼要,参数设置合理,计算结果准确可信。
本书适合理工科院校本科高年级学生和研究生作为有限元课程学习教材,也可以作为工程技术人员的力学分析和产品开发设计的参考手册,通过本书的学习,读者可大幅提高TrueGrid和LS-DYNA的使用水平及工程分析能力。
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前言
第一部分 TrueGrid软件网格划分指南
第1章 TrueGrid基本操作
1.1 TrueGrid运行模式
1.2 TrueGrid设置
1.3 TrueGrid快速入门
1.3.1 TrueGrid快速上手方法
1.3.2 TrueGrid中的三个阶段
1.3.3 TrueGrid中的两种网格
1.3.4 1/4圆柱建模范例
1.4 TrueGrid基本概念
1.5 生成网格的初始命令
1.6 TrueGrid建模步骤
1.7 鼠标和键盘快捷键的功能
1.8 显示命令
1.9 投影和附着
1.10 蝴蝶形网格划分方法
1.11 block和cylinder命令练习
1.11.1 block命令练习1
1.11.2 block命令练习2
1.11.3 block命令练习3
1.11.4 block命令练习4
1.11.5 block命令练习5
1.11.6 block命令练习6
1.11.7 block命令练习7
1.11.8 cylinder命令练习1
1.11.9 cylinder命令练习2
1.12 合并
1.13 回退
1.14 历史窗口
1.15 命令执行顺序
1.16 使用TrueGrid软件的其他注意事项
1.17 参考文献
第2章 TrueGrid常用命令详解
2.1 部件(PART)命令
2.1.1 b和bi
2.1.2 bb
2.1.3 dap、p、ap、rp
2.1.4 dom
2.1.5 eset和eseti
2.1.6 fn和fni
2.1.7 fset和fseti
2.1.8 hole
2.1.9 ibm
2.1.10 ibmi
2.1.11 jbm
2.1.12 jbmi
2.1.13 kbm
2.1.14 kbmi
2.1.15 mate
2.1.16 mea
2.1.17 mt
2.1.18 mti
2.1.19 mtv
2.1.20 n
2.1.21 nr和nri
2.1.22 nset和nseti
2.1.23 orpt
2.1.24 pb
2.1.25 res
2.1.26 si
2.1.27 tf
2.1.28 tfi
2.1.29 th
2.1.30 thi
2.1.31 thic
2.1.32 trbb
2.1.33 x=、y=、z=、t1=、t2=、t3=
2.2 几何命令
2.2.1 cur
2.2.2 curd
2.2.3 curd曲线定义常用选项
2.2.4 dcd、dcds、dacd、racd、acd、rcd
2.2.5 dsd、dsds、dasd、lasd、rsd、rasd、asd
2.2.6 iges
2.2.7 lcd
2.2.8 lcv
2.2.9 ld
2.2.10 ld曲线定义常用选项
2.2.11 lv、lvi和lvs
2.2.12 sd
2.2.13 sd曲面定义常用选项
2.2.14 sf和sfi
2.2.15 vd
2.3 合并命令
2.3.1 bm
2.3.2 co或condition
2.3.3 dam、dm、am、rm
2.3.4 darg、rg、rgi、arg、argi、rrg、rrgi
2.3.5 elm
2.3.6 elmoff
2.3.7 endpart
2.3.8 labels
2.3.9 mass
2.3.10 measure
2.3.11 partmode
2.3.12 size
2.4 全局命令
2.4.1 array
2.4.2 block
2.4.3 blude
2.4.4 bptol
2.4.5 break
2.4.6 c
2.4.7 cylinder
2.4.8 detp
2.4.9 else
2.4.10 elseif
2.4.11 elsewhen
2.4.12 end、exit、adios、quit
2.4.13 endwhen
2.4.14 endfor
2.4.15 endif
2.4.16 endwhile
2.4.17 exch
2.4.18 for
2.4.19 gct
2.4.20 gexch
2.4.21 gmi
2.4.22 grep
2.4.23 if
2.4.24 include
2.4.25 interrupt
2.4.26 lct
2.4.27 lev
2.4.28 lmi
2.4.29 lrep
2.4.30 merge
2.4.31 meshscal
2.4.32 mseq
2.4.33 offset
2.4.34 para或parameter
2.4.35 plane
2.4.36 pplv
2.4.37 pslv
2.4.38 readmesh
2.4.39 resume
2.4.40 sid
2.4.41 stp和tp
2.4.42 title
2.4.43 while
2.4.44 when
2.4.45 xoff、yoff和zoff
2.4.46 xsca、ysca、zsca和csca
2.4.47 ztol
2.4.48 表达式和参数化建模
2.5 输出命令
2.5.1 abaqus
2.5.2 autodyn
2.5.3 lsdyeos
2.5.4 lsdymats
2.5.5 lsdyna
2.5.6 lsdyopts
2.5.7 mof
2.5.8 save
2.5.9 verbatim
2.6 参考文献
第3章 TrueGrid建模范例
3.1 钢壳结构水下爆炸模型
3.2 炸药自由场爆炸二维轴对称模型
3.3 炸药自由场爆炸三维1/8对称模型
3.4 刚性弹体三维全模型
3.5 装药弹体二维轴对称模型
3.6 装药弹体三维1/4对称模型
3.7 二维轴对称多层靶模型
3.8 半无限靶三维1/4对称模型
3.9 复合靶三维1/2对称模型
3.10 带20°倾斜角的靶标三维1/2对称模型
3.11 带中心孔的靶标三维1/2对称模型
3.12 射流侵彻二维轴对称模型
3.13 爆炸成形弹丸三维1/4对称模型
3.14 破片战斗部模型
3.15 钢筋混凝土模型
3.15.1 共节点分离式模型
3.15.2 不共节点分离式模型
3.16 SPH模型
3.17 远场水下爆炸声固耦合模型
3.17.1 球形水域模型
3.17.2 椭球形水域模型
3.18 行星齿轮模型
3.19 自行车车轮模型
3.20 随机块石层模型
3.21 参考文献
第4章 TrueGrid支持的分析软件和软件接口
4.1 TrueGrid软件与AUTODYN软件接口
4.2 TrueGrid软件与LS-DYNA软件接口
4.3 TrueGrid建模与LS-DYNA计算直通算例
4.3.1 固连拉脱算例
4.3.2 多球滚落算例
4.4 参考文献
第二部分 LS-DYNA动力学数值计算详解
第5章 LS-DYNA软件简介
5.1 LS-DYNA基本功能
5.2 LS-DYNA最新发展
5.3 LS-DYNA资源网站
5.4 参考文献
第6章 LS-DYNA入门基础知识
6.1 单位制
6.1.1 力学单位
6.1.2 热学单位
6.1.3 电磁学单位
6.2 LS-DYNA关键字输入数据格式
6.3 LS-DYNA主要关键字简要介绍
6.4 LS-DYNA常用命令行语法
6.5 求解感应控制开关
6.6 文件系统
6.7 重启动分析
6.8 单精度和双精度
6.9 隐式分析和显式分析
6.10 接触
6.11 Lagrangian/Euler/ALE算法
6.11.1 三类算法简介
6.11.2 Euler/ALE算法常用关键字
6.11.3 PART和AMMG的区别
6.12 流固耦合算法
6.13 关键字文件的分割和编辑
6.14 批处理运行LS-DYNA
6.15 参考文献
第7章 侵彻计算
7.1 泰勒杆撞击刚性墙计算
7.1.1 计算模型描述
7.1.2 TrueGrid建模
7.1.3 关键字文件讲解
7.1.4 数值计算结果
7.2 弹体侵彻多层楼板计算
7.2.1 钢筋混凝土建模方法
7.2.2 模型描述
7.2.3 TrueGrid建模
7.2.4 关键字文件讲解
7.2.5 数值计算结果
7.3 楔形体入水二维计算
7.3.1 模型描述
7.3.2 TrueGrid建模
7.3.3 关键字文件讲解
7.3.4 数值计算结果
7.4 参考文献
第8章 爆炸及其作用计算
8.1 水中爆炸气泡脉动一维计算
8.1.1 Zamyshlyayev冲击波和气泡脉动计算公式
8.1.2 计算模型描述
8.1.3 TrueGrid建模
8.1.4 关键字文件讲解
8.1.5 数值计算结果
8.2 爆炸成形弹丸侵彻钢板二维ALE计算
8.2.1 计算模型描述
8.2.2 TrueGrid建模
8.2.3 关键字文件讲解
8.2.4 数值计算结果
8.3 空中爆炸二维到三维映射计算
8.3.1 计算模型描述
8.3.2 TrueGrid建模
8.3.3 关键字文件讲解
8.3.4 运行批处理文件
8.3.5 数值计算结果
8.4 含铝炸药水下冲击起爆二维计算
8.4.1 计算模型描述
8.4.2 TrueGrid建模
8.4.3 关键字文件讲解
8.4.4 数值计算结果
8.5 参考文献
第9章 裂纹扩展计算
9.1 采用节点分离方法模拟钢球撞击铝板
9.1.1 计算模型描述
9.1.2 TrueGrid建模
9.1.3 关键字文件讲解
9.1.4 数值计算结果
9.2 用单元失效删除和带有损伤的本构模型方法模拟弹体侵彻混凝土
9.2.1 模型描述
9.2.2 TrueGrid建模
9.2.3 关键字文件讲解
9.2.4 计算结果
9.3 用SPH方法和带有损伤的本构模型方法模拟水射流冲蚀煤层
9.3.1 计算模型描述
9.3.2 TrueGrid建模
9.3.3 关键字文件讲解
9.3.4 数值计算结果
9.4 钢板裂纹扩展二维XFEM计算
9.4.1 计算模型描述
9.4.2 TrueGrid建模
9.4.3 关键字文件讲解
9.4.4 数值计算结果
9.5 金属切削SPG计算
9.5.1 计算模型描述
9.5.2 TrueGrid建模
9.5.3 关键字文件讲解
9.5.4 数值计算结果
9.6 爆炸作用下玻璃破碎的近场动力学计算
9.6.1 键基PD方法简介
9.6.2 爆炸作用下玻璃破碎数值计算模型
9.6.3 TrueGrid建模和加载
9.6.4 关键字文件讲解
9.6.5 数值计算结果
9.7 参考文献
第10章 热学计算
10.1 热学计算基础
10.1.1 *CONTROL_SOLUTION关键字
10.1.2 *CONTROL_THERMAL_SOLVER关键字
10.1.3 *CONTROL_THERMAL_TIMESTEP关键字
10.1.4 *CONTROL_THERMAL_NONLINEAR关键字
10.1.5 热学边界和加载关键字
10.2 长杆瞬态热传导计算
10.2.1 计算模型描述
10.2.2 TrueGrid建模
10.2.3 关键字文件讲解
10.2.4 数值计算结果
10.3 厚板稳态对流计算
10.3.1 计算模型描述
10.3.2 TrueGrid建模
10.3.3 关键字文件讲解
10.3.4 数值计算结果
10.4 空心柱体热应力计算
10.4.1 计算模型描述
10.4.2 TrueGrid建模
10.4.3 关键字文件讲解
10.4.4 数值计算结果
10.5 厚板辐射传热计算
10.5.1 计算模型描述
10.5.2 TrueGrid建模
10.5.3 关键字文件讲解
10.5.4 数值计算结果
10.6 水成冰相变计算
10.6.1 计算模型描述
10.6.2 TrueGrid建模
10.6.3 关键字文件讲解
10.6.4 数值计算结果
10.7 参考文献
第11章 隐式分析
11.1 隐式分析基础
11.1.1 隐式分析相关关键字
11.1.2 隐式分析不支持的关键字
11.1.3 隐式分析支持的单元类型
11.1.4 隐式分析支持的材料模型
11.1.5 隐式分析收敛检查
11.1.6 隐式分析建议
11.2 简支方板特征值分析
11.2.1 计算模型描述
11.2.2 TrueGrid建模
11.2.3 关键字文件讲解
11.2.4 数值计算结果
11.3 简支方板受力振动计算
11.3.1 计算模型描述
11.3.2 TrueGrid建模
11.3.3 关键字文件讲解
11.3.4 数值计算结果
11.4 轴向加载薄壁壳体屈曲分析
11.4.1 计算模型描述
11.4.2 TrueGrid建模
11.4.3 关键字文件讲解
11.4.4 数值计算结果
11.5 金属切削EFG计算
11.5.1 计算模型描述
11.5.2 TrueGrid建模
11.5.3 关键字文件讲解
11.5.4 数值计算结果
11.6 参考文献
第12章 S-ALE/ICFD/CESE/EM/DEM算法介绍
12.1 水下爆炸S-ALE计算
12.1.1 S-ALE算法简介
12.1.2 计算模型描述
12.1.3 TrueGrid建模
12.1.4 关键字文件讲解
12.1.5 数值计算结果
12.2 绕柱流lCFD计算
12.2.1 计算模型描述
12.2.2 TrueGrid建模
12.2.3 关键字文件讲解
12.2.4 数值计算结果
12.3 激波管CESE计算
12.3.1 计算模型描述
12.3.2 TrueGrid建模
12.3.3 关键字文件讲解
12.3.4 数值计算结果
12.4 涡电流EM计算
12.4.1 计算模型描述
12.4.2 TrueGrid建模
12.4.3 关键字文件讲解
12.4.4 数值计算结果
12.5 电磁轨道炮发射EM计算
12.5.1 计算模型描述
12.5.2 TrueGrid建模
12.5.3 关键字文件讲解
12.5.4 数值计算结果
12.6 料仓落料DEM计算
12.6.1 计算模型描述
12.6.2 TrueGrid建模
12.6.3 关键字文件讲解
12.6.4 数值计算结果
12.7 参考文献
第13章 重启动分析
13.1 小型重启动分析—SHPB计算
13.1.1 计算模型描述
13.1.2 TrueGrid建模
13.1.3 关键字文件讲解
13.1.4 数值计算结果
13.2 完全重启动分析—SHPB连续打击计算
13.2.1 计算模型描述
13.2.2 TrueGrid建模
13.2.3 关键字文件讲解
13.2.4 数值计算结果
13.3 参考文献
第14章 若干计算问题的解决方法
14.1 求解算法的选择
14.2 关于计算结果的准确性和可信度的讨论
14.3 LS-DYNA求解时间的决定因素
14.4 减少LS-DYNA求解时间的方法
14.5 LS-DYNA求解中途退出的原因和解决办法
14.6 沙漏出现的原因和控制方法
14.7 质量缩放
14.8 六面体单元中的负体积现象
14.9 负滑移能(接触能)
14.10 参考文献
第15章 LS-DYNA前后处理软件LS-PrePost简介
15.1 界面布局
15.2 鼠标与键盘操作
15.3 主菜单
15.3.1 File菜单
15.3.2 Misc.菜单
15.3.3 Toggle菜单
15.3.4 Backgroud菜单
15.4 页(Page)
15.4.1 Page 1
15.4.2 Page 2
15.4.3 Page 3
15.4.4 Page 4
15.4.5 Page 5
15.4.6 Page 6
15.4.7 Page 7
15.4.8 Page D
15.5 动画控制
15.6 渲染热键
15.7 通用选择界面
15.8 LS-PrePost命令行和批处理
15.9 常用后处理操作举例
15.9.1 制作宏批处理文件
15.9.2 生成应力云图
15.9.3 查看模型内部应变云图
15.9.4 生成动画
15.9.5 生成图片
15.9.6 处理ASCII时间历程文件
15.9.7 对时间历程曲线进行滤波
15.9.8 将模型变形后的状态输出为计算输入文件
15.9.9 将多个关键字文件中的模型合并成一个模型
15.9.10 通过History界面输出曲线
15.9.11 将部分PART保存为关键字文件
15.9.12 测量模型
15.9.13 在LS-PrePost里显示ALE结果
15.9.14 创建*constrained_tied_nodes_failure关键字
15.9.15 缩放模型
15.9.16 交叉绘制数据曲线
15.10 参考文献
附录
封底
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