دکتر احمد رحمتی علائی- عضو هیات علمی دانشگاه ملی مهارت
یکی از نرم افزارهای المان محدود کارآمد در شبیه سازی مسائل با نرخ کرنش بالا (High Strain Rate) نرم افزار LS-DYNA ال اس داینا است. کدهای المان محدود که قابلیت متمایز این نوع شبیه سازی را دارند به هیدروکد معروف هستند چرا که در این وضعیت مواد حتی جامدات (SOLID) رفتاری همانند سیال (FLUID) از خود نشان میدهند. تجربه نشان میدهد سرعت حلگر LS-DYNA ال اس داینا در مسائل سه بعدی از سایر نرم افزارهای المان محدود بیشتر است.
کاربرد ویژه این نرم افزار در شبیه سازی پدیده های ضربه (IMPACT/CRASH) در صنایع خودروسازی با وجود مدلهای آدمک مصنوعی DUMMY، پدیده های نفوذ و انفجار (BLAST/ EXPLOSION) است که در صنایع دفاعی به طور گسترده استفاده می شود. قابلیت انواع روشهای شبیه سازی عددی المان محدود (FE) و هیدرودینامیک ذرات روان (SPH)با دیدگاه های اویلری، لاگرانژی و انتخابی لاگرانژی-اویلری (ALE) با حلگرهای IMPLICIT و EXPLICIT در مسائل استاتیکی، شبه استاتیکی و دینامیکی در LS-DYNA ال اس داینا وجود دارد.
محیط مدلساز این نرم افزار به نام LS-PrePost از جهت گرافیکی کاربرپسند است و ابزارهای متعدد برای مش بندی (MESH) و ساخت هندسه (GEOMETRY) را داراست. همچنین می تواند با دیگر نرم افزارهای المان محدود همانند ABAQUS/ ANSYS/ HYPERMESH و نرم افزارهای مدلسازی هندسی همانند SOLIDWORKS/ CATIA مرتبط شود و فایلهای آنها را پشتیبانی نماید. امکان افزودن مدل مواد و معادله حالات جدید (USER DEFINED MATERIAL) با کدنویسی FORTRAN وجود دارد.
نرم افزار LS-DYNA به صورت فعال توسط شرکت آمریکایی LSTC در حال بروزرسانی است. این نرم افزار مورد استفاده مهندسان مکانیک (هوافضا، راه آهن، خودرو)، مهندسان عمران (سازه، خاک و پی، سازه دریایی)، مهندسان معدن خواهد بود.
برای رفع مشکل ناپایداری در حل مسائل المان محدود با نرم افزار LS-DYNA ال اس داینا که با ارورهای زیر ظاهر می شود راهکارهای زیر را دنبال کنید.
نوع Error های که در پنجره Run ممکن است با آن مواجه شوید:
Negative volume
Out of range velocity
Complex sound Speed
راهکارهای پیشنهادی:
۱- ضریب TSSFAC را در کیورد CONTROL — TIME STEP کاهش دهید
۲- اگر از المانهای UNDER-INTEGRATED در نرم افزار LS-DYNA ال اس داینا استفاده شده است، از کنترل هاورگلاس HOURGLASS نوع ۴ با ضریب ۰٫۰۵ استفاده کنید و یا المان SHELL با ELFORM=16 و هاورگلاس HOURGLASS نوع ۸ را به کار ببرید
۳- برای تحلیلهای ضربه با المانهای SHELL ویسکوزیته بالک BULK را از مسیر زیر فعال کنید:
CONTROL— BULK VISCOSITY: TYPE=-2
۴- از المانهای SOLID با ELFORM=2 استفاده نکنید.
۵- از CONTACT— AUTOMATIC SURFACE TO SURFACE یا CONTACT— AUTOMATIC SINGLE SURFACE با SOFT=1 استفاده کنید
۶- اطمینان حاصل کنید که کلیه اعداد ورودی نرم افزار LS-DYNA ال اس داینا مطابق سیستم واحد UNIT سازگار باشد.
جهت اطلاع بیشتر از مفهوم ناپایداری و راهکارهای عملی دیگر این فایل را مطالعه کنید
