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LS-DYNA有限元建模分析和优化设计

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作者辛春亮，朱星宇，王凯，时党勇，刘安阳

出版社清华大学出版社

ISBN9787302597025

出版时间2021-11

装帧平装

开本16开

定价139元

货号11384026

上书时间2024-08-27

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品相描述：全新
商品描述
作者简介
辛春亮，就职于北京航天长征飞行器研究所，所级专家，研究员，男，48岁，已编写出版3本畅销的有限元书籍，发表学术论文40余篇，荣获多项国家和省部级科技奖。

目录
第1章绪论

 1.1求解微分方程的常用数值计算方法简介

 1.1.1有限差分法

 1.1.2有限元法

 1.1.3有限体积法

 1.1.4边界元法

 1.1.5离散元法

 1.1.6光滑粒子流体动力学法

 1.2求解微分方程的常用数值计算软件介绍

 1.2.1ANSYS

 1.2.2LS-DYNA

 1.2.3AUTODYN

 1.2.4ABAQUS

 1.2.5MSC.Dytran

 1.3支持LS-DYNA的主流前后处理软件

 ……

内容摘要
     第3章LSPrePost几何建模 LSPrePost支持IGES和STEP两种通用CAD几何格式。在CAD文件读取过程中，LSPrePost会对几何和拓扑错误进行自动清理，然后缝合邻接曲面。 3.1LSPrePost几何特征 LSPrePost前处理几何模块包含了6大部分，分别是几何输入/输出及清理、参考几何、曲线、曲面、实体、几何工具。其中几何输入/输出及清理属于内部实现部分，其他几何功能的布局如图31所示。 图31LSPrePost几何建模界面布局 (1) 参考几何模块 参考几何模块包括参考轴、参考平面、参考坐标系、参考点的生成，以及参考几何的编辑，这些工具可辅助后续几何建模。 (2) 曲线模块 曲线模块共有22个功能，包含了若干类型曲线的创建和编辑工具，其中包括了点、直线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、B样条曲线、螺旋线、组合线、打断、合并、桥接、光顺、中值线、变形、圆角、抛物线、双曲线、函数曲线、多边形、曲线文件转换以及草图。 (3) 曲面模块 曲面模块共有20个功能，包含了若干类型曲面的创建和编辑工具，其中包括了平面、圆柱、圆锥、球体、圆环、椭球、填充平面、拉伸面、旋转面、扫描面、放样面、N边面、补充面、桥接面、合并面、拟合基本面、中值面、变形、B样条面拟合以及打断面。 (4) 实体模块 实体是CAD建模的最终几何类型，实体模块共有16个功能，其中包括了长方体、圆柱体、圆锥体、球体、圆环体、拉伸体、旋转体、扫描体、放样体、倒圆、倒角、拔模、加厚、楔体、棱柱体以及布尔操作。 (5) 不错几何工具 不错几何工具模块共有19个功能，其中包括了几何删除、隐藏、曲线延伸、曲面延伸、求交、偏置、投影、替换与搜索、面缝合、裁剪、坐标变换、线面方向逆转、复制、模型管理、模型修复、拓扑简化、测量、文字对象以及阵列流。 3.2几何建模实例 3.2.1瓶子三维几何建模 在这个例子中，将介绍如何采用LSPrePost的几何建模功能建立瓶子模型（见图32）。瓶子模型包含瓶身、瓶颈和穿线三部分，首先通过点→线→面→体建立瓶身和瓶颈，然后施加倒角和穿线。  定义剖面。 定义坐标点。步骤见图33。 图32瓶子几何模型 图33定义坐标点 √GeoTol→Curve→Point。依次定义5个坐标点： (25, 0, 0)、(25, 7.5, 0)、(0, 15, 0)、(-25, 7.5, 0)、(-25, 0, 0)。这5个坐标点用于构建瓶身剖面。 定义几何。 √Curve→Line。 √选择Method: Point/Point。 √拾取点1和点2至Selection List列表。 √单击Apply。 √拾取点4和点5至Selection List列表。 √单击Apply。定义线段的步骤见图34。 √Curve→Circular Arc。 √选择Method: 3 Points。 √拾取2、3、4共3个点至Selection List列表。 √单击Apply。定义圆弧的步骤见图35。 图34定义线段 图35定义圆弧 完成剖面。 √Reference Geometry→Reference Axis。 √选择Method: Two Points。 √拾取2个点至Selection List列表。 √单击Apply。定义参考轴的步骤见图36。 √Geometry Tools→Transform。 √选择Transform Type: Reflect。 √拾取3条线至Source Entity列表。 √选择镜像类型By Axis。 √拾取参考轴。 √勾选Copy。 √单击Apply。镜像模型的步骤见图37。  建立瓶身模型。 拉伸剖面。 √Surface→Fill Plane。 √选择By Edges。 √拾取6条边至Shape List列表。 √单击Apply，填充剖面。填充剖面步骤见图38。 √Solid→Extrude。 图36定义参考轴 图37镜像模型 √拾取面至Face List列表。 √给定End Pos.为70.0。 √单击Apply。拉伸几何体步骤见图39。 图38填充剖面 图39拉伸形成三维几何体 倒圆角。 √Solid→Fillet。 √拾取几何体的任意面至Shape List列表。 √选择Equal Radius。 √给定Radius为2.5。 √勾选Whole Shape。 √单击Apply。倒圆角步骤见图310。 添加瓶颈。 √Reference Geometry→Reference Point。 √选择Method: Mass Center。 √拾取瓶身顶面至Selection List列表。 √单击Apply。定义参考点步骤见图311。 √Reference Geometry→Reference Axis。 √选择Method: Point to Plane。 √拾取瓶身顶面至Plane List列表。 √拾取刚刚定义的参考点至Point List列表。 图310倒圆角 图311定义参考点 √单击Apply。定义参考轴步骤见图312。 √Reference Geometry→Reference Coordinate。 √选择Method: Origin/Dir。 √拾取参考点至Origin列表。 √拾取参考轴至Z Dir列表。 √单击Apply。定义参考坐标系步

主编推荐
 本书汇集了原LSTC公司和现ANSYS LST公司多位的成果，融合了4款流行的数值计算软件,集建模、后处理、分析和优化于一体，是一本集理论、经验、工程实践之大成的的学习材料。 

精彩内容
 本书主要涉及ANSYS LST公司的4款主打软件：LSPrePost、LSDYNA、LSOPT和LSTaSC。相应地，本书按软件分为四部分。部分介绍了LSPrePost软件前处理建模和计算结果后处能。部分为LSDYNA使用指南，以LSDYNA中各类算法为主线，介绍不同算法的基本原理、优缺点、应用范围、新增算法的主要关键字，并给出了相关计算算例，以夯实读者对算法的理解。在后两部分，作者简要介绍了LSDYNA联合LSOPT、LSTaSC软件进行优化分析的方法和算例。本书融合了4款流行的数值计算软件，本书集建模、后处理、分析和优化于一体，是一本集理论、经验、工程实践之大成的培训、学习教材，具有的深度和广度。本书适合于：  LSPrePost用户的初级、中级和二次开发培训。  具有LSDYNA使用经验的LSDYNA用户的中、培训及教研。  LSOPT和LSTaSC用户的入门培训。 第1章简要介绍了求解微分方程的常用数值计算方法、数值计算软件以及前后处理软件。 第2章介绍了LSPrePost软件的基能和用户界面。 第3、4、5章分别介绍了LSPrePost软件的几何建模、有限元建模和结果后处能，并给出了带有详细操作步骤的相关前处理和后处理实例。 第6章详细讲解了LSPrePost软件的命令流和基于SCL、LSReader等进行二次开发的方法。 第7章内容为LSDYNA入门基础知识，简要介绍了软件起源、基能、应用领域、关键字输入数据格式、常用的资源网站等。 拉格朗日算法是LSDYNA的基本的算法，第8章介绍了3种基于LSPrePost建模的拉格朗日算法计算算例：小球撞击平板、气囊展开、S型管件撞击刚墙。 第9章给出了LSDYNA原有ALE算法、流固耦合算法以及水中爆炸计算算例的讲解。 SALE方法更适合处理大规模计算问题，第10章着重讨论了SALE计算方法的优点、并行计算、主要关键字、边界条件设置，后给出了空气中爆炸算例。 NVH、振动和疲劳计算是LSDYNA软件的新能，第11章用大篇幅详细阐述了模态分析、频响函数、稳态振动、振动、有限元声学、边界元声学、疲劳分析和响应谱分析。 第12含SPH算法的特点似算法、核函数以及与其他算法的耦合等内容。 第13章讲解了EFG及其网格重构算法。 SPG算法是LSDYNA软件能，第14章给出了其使用方法和三点弯曲计算算例。 第15、16章分别介绍了离散元法场动力学方法。 CESE算法也是LSDYNA软件的新能，第17章详细介绍了CESE算法能、特点、相关关键字和应用算例，并简要介绍了加入的DUALCESE算法。 第18、19章介绍了ICFD算法和电磁场求解器能、特点、相关关键字和应用算例。 第20章简要介绍了LSDYNA软件的其他算法，如二次拉格朗日单元、厚壳单元、微粒法、同几何分析等。 第21章详细介绍了LSDYNA软件新的二次开发环境括材料模型、自动内建模型、材料参数自动转换能的开发，可帮助用户扩展LSDYNA材料模型，实现建模自动化。 第22章介绍了LSOPT软件能特点以及与LSDYNA软件联合进行尺优化的算例。 第23章内容涉及LSTaSC软件能特点以及与LSDYNA软件联合进行拓扑优化的算例。 这4能强大的软件是原LSTC公司和现ANSYS LST公司多位及用户集体智慧的结晶，本书汇集了这些技术专家的成果。首先，感谢美国工程院院士、原LSTC公司的创始人裁John O. Hallquist博士，他是有限元领域受人尊敬的专家之一，本书涉及的LSDYNA、LSPrePost、LSOPT和LSTaSC软件均来自他的研发团队。 本书编写过程中参考了一些关于以上软件的公开技术资料。ANSYS LST公司的黄云博士、赵艳华女士、Philip Ho、陈皓博士、吴有才博士、韩志东博士、任波博士、崔喆博士、易桂莲博士、叶益盛博士、朱新海博士、张增产博士、Iaki、李丽萍博士等在公开资料使用方面给予了大力支持，每章后面所列参考论文、报告、用户手册以及很多计算算例大都来自上述软件，这些公开的参考资料是本书写作的基础，对本书的撰写起了重要的作用！此外，本书作者还多次参加了他们主讲的技术培训 公开课程，从中受益匪浅。在此谨向上述原著者表示衷心感谢！ 上海仿坤软件科技有限公司的赵海鸥、马亮、鲁宏升博士、苏敏女士、周少林、强、袁志丹、张永召，大连富坤科技开发有限公司的何曦、于文会、何卫新、丁展博士、罗良峰、张胜，ETACHINA的黄晓忠、李生建、张春风，上海恒士达科技有限公司的费喜熙女士、陈永发，瑞典爆破研究中心的易长平博士，澳汰尔工程软件(上海)有限公司的焦金龙、瑞龙，北京理工大学重庆创新中心的腾腾女士，安世亚太科技股份有限公司的庆燕女士，奥雅纳工程咨询(上海)有限公司的鲍照等也为本书的 编写和作者能力的提升提供了很多帮助，在此向他们表示深深的谢意！ 为了方便读者亲自实现书中的实例，我们将书中所出现的源代码提供给读者。由于图书是单色印刷的，而书中许多图是彩色的，所以，印刷出来的图不能很好地反映出这些图的原貌。另外，受图书的开本大小的限制，对一些图作了缩小处理，使得其中的文字或线条有些模糊不清。为此，我们将书中的原图放在此文件读者查阅。 由于作者水平有限，本书难免存在不当之处，欢迎广大读者和同行专家批评和指正。 作者谨识2020年12月于北高地

媒体评论
本书汇集了原LSTC公司和现ANSYS LST公司多位开发者的成果，融合了4款流行的数值计算软件,集建模、后处理、分析和优化于一体，是一本集理论、经验、工程实践之大成的的学习材料。

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