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1.1 MSC.Dytran概述1

1.2 软件特征1

第1章 引言1

1.3 应用领域2

第2章 MSC.Dytran基本概念3

2.1 拉格朗日有限元法3

2.3 显式时间积分4

2.3.1 隐式求解方法4

2.2 欧拉有限体积法4

2.3.2 显式求解方法5

2.3.3 显式求解与隐式求解的计算效率比较7

2.4 流－固耦合技术8

2.4.1 一般耦合8

2.4.2 ALE耦合9

2.5 接触分析功能9

2.6 数据单位9

2.7 分析模型的构成10

3.1.1 文件管理部分11

第3章 输入、输出数据结构及分析流程11

3.1 输入数据结构11

3.1.2 执行控制部分13

3.1.3 情况控制部分13

3.1.4 块数据部分15

3.1.5 参数定义24

3.2 分析流程26

3.2.1 程序执行步骤26

3.2.4 程序的执行27

3.2.3 模型的检查27

3.2.2 在建模过程中使用前处理程序27

3.2.5 分析的终止29

3.2.6 中断程序运行29

3.2.7 内存要求29

3.2.8 后处理30

3.3 输出数据结构30

3.3.1 输出数据文件30

3.3.2 输出计算结果33

3.3.3 输出变量36

4.1 节点和坐标系67

4.1.1 坐标系67

第4章 拉格朗日求解器67

4.1.2 自由度68

4.1.3 约束68

4.1.4 节点集中质量68

4.1.5 拉格朗日网格节点68

4.1.6 欧拉网格节点68

4.2 单元库69

4.2.1 单元的定义69

4.1.7 节点编号69

4.1.8 等距网格节点的自动生成及节点位置的移动69

4.2.2 体单元70

4.2.3 板壳元71

4.2.4 膜单元72

4.2.5 刚体72

4.2.6 梁单元75

4.2.8 弹簧元76

4.2.7 杆单元76

4.2.9 阻尼元79

4.2.10 集中质量81

4.3 单点约束81

4.4 接触算法81

4.4.1 接触面模型81

4.4.2 刚性墙85

4.4.3 捆绑连接86

4.4.4 可断开连接87

4.4.5 运动连接88

4.5 拉格朗日载荷89

4.5.1 载荷定义89

4.5.2 集中力与集中力矩89

4.5.3 分布压力90

4.5.4 强迫运动91

4.5.5 体积力BODYFOR92

4.5.6 初始条件92

4.6.2 沙漏黏性93

4.6.1 体积黏性93

4.6 人工黏性93

4.7 动力释放96

4.7.1 Alpha阻尼VISCDMP96

4.7.2 系统阻尼VDAMP97

4.8 Taylor撞击实验98

4.8.1 问题描述98

4.8.2 Taylor的理论解98

4.8.3 MSC.Dytran模型98

4.8.4 MSC.Dytran计算99

4.9.1 问题描述104

4.9 六面体单元的沙漏问题研究104

4.9.2 MSC.Dytran模型105

4.9.3 MSC.Dytran计算结果106

第5章 欧拉求解器108

5.1 有限体积法108

5.1.1 控制方程108

5.1.2 空间域有限体积离散108

5.1.3 有限体积算法流程109

5.2 欧拉单元113

5.1.4 时间步长计算113

5.3.1 流场边界条件115

5.3.2 刚性墙115

5.3 欧拉载荷与约束条件115

5.3.3 初始条件116

5.3.4 起爆120

5.3.5 体力120

5.4 Roe求解器120

5.4.1 近似黎曼求解器120

5.4.4 Roe求解器的局限性124

5.4.2 精确黎曼求解器124

5.4.3 时间积分124

5.5 黏性125

5.6 药形罩聚能射流模拟126

5.6.1 问题描述126

5.6.2 MSC.Dytran模型126

5.6.3 MSC.Dytran结果130

6.2 本构模型的选择131

第6章 材料本构模型131

6.1 本构模型的定义方式131

6.3 材料类型132

6.3.1 通用材料DMAT132

6.3.2 弹性材料DMATEL133

6.3.3 弹塑性材料DMATEP133

6.3.4 正交各向异性材料DMATOR133

6.3.5 纤维复合材料MAT8135

6.3.6 各向异性塑性材料SHEETMAT137

6.3.7 土壤及可压扁泡沫材料DYMAT14140

6.3.8 分段线性塑性材料DYMAT24143

6.3.9 CAP材料DYMAT25144

6.3.10 可压扁正交各向异性材料DYMAT26145

6.3.11 Mooney-Rivlin橡胶材料RUBBER1145

6.3.12 泡沫材料（聚丙烯）FOAM1146

6.3.13 具有回滞现象的泡沫材料FOAM2147

6.4.1 常模量剪切模型SHREL148

6.4.2 线性黏弹性剪切模型SHRLVE148

6.4 剪切模型148

6.4.3 多项式剪切模型SHRPOL149

6.5 屈服模型149

6.5.1 流体动力屈服模型YLDHY149

6.5.2 冯·米塞斯屈服模型YLDVM149

6.5.3 Johnson-Cook屈服模型YLDJC152

6.5.4 Tanimura-Mimura屈服模型YLDTM152

6.5.5 Zerilli-Armstrong屈服模型YLDZA152

6.5.8 Mohr-Coulomb屈服模型YLDMC153

6.6 材料失效模型153

6.5.7 多项式屈服模型YLDPOL153

6.5.6 Rate Power Law屈服模型YLDRPL153

6.6.1 最大塑性应变失效模型FAILMPS154

6.6.2 用户自定义失效模型FAILEX154

6.6.3 用户自定义失效模型FAILEX1154

6.6.4 最大等效应力及最小时间步长失效模型FAILEST154

6.7.1 γ律状态方程EOSGAM155

6.7 状态方程155

6.6.8 最小时间步长失效模型FAILDT155

6.6.7 最大塑性应变及最小时间步长失效模型FAILSDT155

6.6.5 最大等效应力失效模型FAILMES155

6.6.6 最大压力失效模型FAILPRS155

6.7.2 多项式状态方程EOSPOL156

6.7.3 Tait状态方程EOSTAIT156

6.7.4 JWL状态方程EOSJWL156

6.7.5 炸药点火及燃烧反应扩展状态方程EOSIG156

6.8 分离模型157

6.9 材料黏性158

7.1.1 算法流程159

第7章 流－固耦合159

7.1 一般耦合159

7.1.2 耦合关系的定义160

7.1.3 封闭耦合面160

7.1.4 耦合面上的摩擦160

7.1.5 通透性161

7.1.6 计算效率164

7.1.7 COUPLE卡164

7.1.9 合并／块165

7.1.8 MESH——自动网格生成165

7.2.1 多重耦合面与多重欧拉区域166

7.2.2 具有失效模式的耦合面166

7.2 多重耦合166

7.2.3 具有孔洞的耦合面167

7.2.4 材料在多重欧拉区域间的流动167

7.2.5 耦合面与欧拉网格的关闭168

7.2.6 多重欧拉区域的初始化169

7.2.7 欧拉结果的输出定义169

7.3 任意拉格朗日、欧拉耦合170

7.2.8 用Roe求解器进行流－同耦合分析170

7.4 地雷爆炸分析171

7.4.1 问题描述171

7.4.2 MSC.Dytran模型171

7.4.3 MSC.Dytran结果175

7.5 多个鸟撞击盒状结构177

7.5.1 问题描述177

7.5.2 MSC.Dytran模型178

7.5.3 MSC.Dytran结果179

7.6.1 问题描述180

7.6.2 MSC.Dytran模型180

7.6 燃料箱的填充180

7.6.3 MSC.Dytran结果187

7.7 水下爆炸分析188

7.7.1 问题描述188

7.7.2 MSC.Dytran模型189

7.7.3 MSC.Dytran结果191

8.1.1 时间步长195

8.1.2 欧拉单元的合并195

第8章 特殊技术及技巧195

8.1 分析的控制195

8.1.3 流－固耦合子循环196

8.1.4 极限值197

8.2 应用类型相关的默认定义197

8.2.1 SETTING卡197

8.2.2 等级序列198

8.3 质量放大199

8.4 预应力分析200

8.4.1 用MSC.Nastran的分析结果作预应力初始化200

8.4.2 直接用MSC.Dytran对模型进行预应力初始化202

8.5 再启动分析206

8.5.1 创建再启动文件206

8.5.2 进行再启动分析206

8.6 CONTACT卡207

8.6.1 CONTACT卡的重要参数域207

8.6.2 接触搜索方法211

8.6.3 CONTFORC212

8.6.4 自适应接触212

8.7 装流体的密闭容器213

8.8 拉延筋模型213

8.9 初始压力的定义214

8.10 欧拉网格的流动边界条件定义215

8.11 数值泄漏的对策215

8.12 黏性流体流过长圆管216

8.12.1 问题描述216

8.12.2 理论解217

8.12.3 MSC.Dytran模型218

8.12.4 MSC.Dytran结果219

第9章 汽车安全气囊与OOP220

9.1 安全气囊220

9.2 气囊数值模型220

9.2.1 均匀压力模型221

9.2.2 流体动力学模型221

9.3 气囊袋模型222

9.4 气囊的通透性222

9.4.1 定义方法222

9.4.2 渗透性225

9.4.3 洞225

9.4.4 基于接触的通透性226

9.5 气囊的气体发生器226

9.6 气囊的初始计量法227

9.6.1 IMM法的概念227

9.6.3 IMM法的使用228

9.6.2 IMM法的分类228

9.7 气囊的热传导229

9.8 气囊的接触问题230

9.8.1 气囊折叠的数值模型Ⅰ——平面折叠230

9.8.2 气囊折叠的数值模型Ⅱ——立体折叠230

9.9.2 安全带单元的密度231

9.9.4 松弛量231

9.9.3 阻尼力231

9.9.1 加载与卸载曲线231

9.9 安全带231

9.9.5 预应力232

9.10 假人模型232

9.11 假人头部伤害指数233

9.12 侧撞安全气囊233

9.12.1 问题描述233

9.12.2 MSC.Dytran模型234

9.12.3 MSC.Dytran模型238

10.1.2 输入数据结构240

10.1.1 MSC.Dytran与USA的耦合240

第10章 MSC.Dytran与其他程序的集成240

10.1 水下爆炸波冲击问题的分析（USA）240

10.1.3 运行步骤241

10.1.4 终止条件242

10.1.5 后处理242

10.2 假人分析程序之一（TNO/MADYMO）242

10.2.1 MSC.Dytran与MADYMO的耦合242

10.2.2 输入数据结构243

10.2.5 再启动244

10.2.3 时间步长控制244

10.2.4 终止条件244

10.2.6 后处理245

10.2.7 耦合分析的执行245

10.3 假人分析程序之二（ATB）246

10.3.1 MSC.Dytran与ATB的耦合246

10.3.2 输入数据结构246

10.3.4 前后处理247

10.4 MSC.Dytran LS-DYNA247

10.3.3 终止条件247

10.5 MSC.Nastran SOL 700249

第11章 用户子程序250

11.1 概述250

11.2 用户子程序与MSC.Dytran连接250

11.3 用户可存取的内存变量251

11.3.1 获取全局变量251

11.3.2 获取单元变量251

11.2.2 利用命令过程251

11.2.1 利用MSC.Dytran Explorer251

11.3.3 存储单元变量253

11.3.4 获取节点变量254

11.3.5 存储节点变量257

11.3.6 程序内部编号转换用户编号257

11.4 从输入数据文件向用户子程序输入参数258

第12章 拉格朗日网格中的碰撞穿透分析实例261

第13章 水上降落模拟分析实例276

附录 单位表295

参考文献296