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显式动力学分析
第章
通过第4章动力学分析的学习，相信读者对ANSYSWorkbench中的隐式动力学已经
有一定的了解了，本章主要讲解显式动力学，包括三个模块，ANSYSLS-DYNA，主要完
成在Workbench下的前处理工作；ANSYSAUTODYN，其功能是提供一个全面的多解决方
案；ANSYSExplicit，主要用于满足固体、流体、气体及它们之间相互作用的非线性动力
学仿真。同样，本章通过图例详解来讲解显式动力学的分析流程。
本章所要学习的内容包括：
了解显式动力学分析基础
熟悉显式动力学分析的操作流程
掌握ANSYSWorkbench显式动力学中命令选项的应用
了解显式动力学分析的应用场合
5.1显式动力学分析基础
显式动力学通常的应用领域主要有：汽车工业，如碰撞分析、气囊设计等；航天航空，
如飞机结构冲击动力分析、碰撞和坠毁、火箭级间分离模拟分析、冲击爆炸及动态载荷和
特种复合材料设计等；制造业，如冲压、锻造、铸造和切割等；建筑业，如爆破拆除、地
震安全和混凝土结构等；国防工业，如穿甲弹与破甲弹设计、冲击波传播和空气，水与土
壤中爆炸等；电子领域，如跌落分析、包装设计和电子封装等。
当数值仿真问题涉及瞬态、大应变、大变形、材料的破坏，材料完全失效或者伴随复
杂接触的结构问题时，通过显式动力学求解可以解决这些问题。
1．Lagrange（拉格朗日求解器）
拉格朗日法，其网格是在计算模型上，受力后网格随计算模型变化而变化。应用拉格
朗日法的单元类型有三种：实体单元、壳单元和梁单元。拉式法主要用于计算结构响应。
2．Euler（欧拉求解器）
不同于拉格朗日法，欧拉法的网格是固定于空间，在计算力学模型流动或变形时是经
过空间固定的网格，从而在计算时通常可以避免问题的网格畸变。欧拉法主要用于计算流
第章
显式动力学分析
体或大变形的固体。
3．SPH（无网格法）
SmoothParticleHydrodynamicsSPH
无网格法采用光滑粒子流体动力学（，）方法，主
要用于模拟断裂和破碎脆性材料，在工程高速冲击陶瓷和混凝土上有着广泛的应用。
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5.1.1ANSYSLS-DYNA
该软件为功能成熟、输入要求复杂的程序，是一个单独的程序，提供方便、实用的接
1996ANSYSLS-DYNA
口技术来连接有多年应用实践的显式动力学求解器。年一经推出，
就帮助众多行业的客户解决了诸多复杂的设计问题。
ANSYSAPDLANSYSMechanical
在经典的参数化设计语言（）环境中，软件的用户
早已经可以进行显式分析求解。
最近，采用ANSYSWorkbench强大和完整的CAD双向驱动工具、几何清理工具、自
动划分与丰富的网格划分工具来完成ANSYSLS-DYNA分析中初始条件、边界条件的方便
快速定义。
显式动力学计算充分利用ANSYSWorkbench的功能特点生成ANSYSLS-DYNA求解
.kLS-Prepost
计算用的关键字输入文件（），另外，安装程序中包含
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