Любому разработчику различных процессов интересно знать как будет работать его конструкция еще до того как она реально изготовлена в “металле”. Качество такой разработки в большой степени зависит от уровня подготовки данного специалиста. В случае если уровень специалиста невысок или разработке подлежит совершенно новая конструкция, то предположение как она будет работать встает перед разработчиком еще более остро.


Увидеть, как будет работать та или иная конструкция можно еще на стадии проектирования изделия, если использовать средства математического моделирования. Для моделирования процессов динамики наиболее эффективным является применение программы LS-DYNA. Данная программа может использоваться для различных типов исследования: задач обработки давлением, удара, краш-теста, тепловых задач, разрушения, акустики, взрыва, землятресения и других задач.


Как правило, работа, ввод и определения необходимых параметров в данной программе типичен для всех вариантов исследования и включает в себя следующие необходимые действия:

- подготовка модели и нанесение конечно-элементой сетки в препроцессоре;

- выполнение решения в так называемом решателе;

- обработка данных и получение результатов в постпроцессоре.


Первое с чего начинается работа или исследование в программах конечно-элементного моделирования это подготовка модели. Исходная модель может быть создана как в самой программе, так и используя программы создания 2d и 3d моделей (solid work, компас и др.). Как правило, для создания моделей удобнее пользоваться специализированными программами. Созданная модель сохраняется в форматах sat, igs или др. и переносится в препроцессор. В данном случае может использоваться как родной препроцессор программы ls-prepost (рис. 1) так и любой другой препроцессор. Удобно использовать препроцессор программы ansys.

В препроцессоре определяют параметры конечно-элементной модели: тип элемента, модели материала, действительные постоянные, наносят конечно-элементную сетку на исходную модель, определяют контактные параметры между частями модели, нагрузки и ограничения, а также определяют дополнительные параметры такие как время расчета, параметры вывода и др. Созданная конечно-элементная модель сохраняется в k-файле.

Второй этап это запуск сохраненного k-файла в решателе. Программа ls-dyna использует явный метод решения задач, который зависит от временных параметров. Весь расчет разделяется на определенное количество временных шагов, и программа вычисляет матрицу в каждый момент времени. Это основное отличие от неявного метода решения. В явной методе отсутствует необходимость проверки схождения, что позволяет решать сильно нелинейные задачи, поэтому и виды исследований в данной программе весьма большие. В процессе решения программа сохраняет результаты: НДС по элементам во все промежутки времени, силовые, энергетические, контактные и другие параметры процесса.

Третий этап это просмотр результатов в постпроцессоре. Как правило, для этого используют родной постпроцессор, который удобен и логичен. Для последующего просмотра можно сохранить анимацию, а также рисунки или графики.


Подробнее узнать о программе LS-DYNA можете на сайте http://dynaomd.ru/