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Ansys LS-DYNA,
solveur multiphysique

Ansys LS-DYNA est le logiciel de simulation leader du marché, utilisé pour des applications telles que les essais de chute, l'impact et la pénétration, les chocs et les collisions, la sécurité des occupants, etc.

Simuler la réponse des matériaux à de courtes périodes de chargement sévère

Programme de simulation explicite le plus utilisé au monde, Ansys LS-DYNA est capable de simuler la réponse des matériaux à de courtes périodes de chargement sévère. Ses nombreux éléments, ses formulations de contact, ses modèles de matériaux et ses autres contrôles peuvent être utilisés pour simuler des modèles complexes en contrôlant tous les détails du problème. Les applications d'Ansys LS-DYNA comprennent : 

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    Explosion / Pénétration
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    Collision d'oiseaux
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    Simulations de résistance aux chocs / Airbag
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    Fracture
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    Éclaboussures / Hydroplanage / Brouillards
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    Fluides incompressibles et compressibles
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    Estampage / Formage / Emboutissage / Forgeage
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    Simulations de dispositifs biomédicaux et médicaux
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    Test de chute de toutes formes
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    Impacts
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    Mauvaise utilisation du produit / Charge intense
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    Échec du produit / Fragmentation
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    Grande plasticité des mécanismes
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    Conception d'équipements sportifs
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    Procédés de fabrication tels que l'usinage, la découpe et le dessin
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    Crash des véhicules et sécurité des occupants

Spécifications rapides

LS-DYNA offre un large éventail d'analyses avec une parallélisation extrêmement rapide et efficace.

  • Analyse d'impact
  • Solutions de formage
  • Formulations d'Euler, de Lagrange et d'ALE
  • Analyse structurelle implicite non linéaire
  • Simulation et analyse des collisions
  • Électromagnétisme
  • Hydrodynamique des particules lissées
  • Analyse structurelle explicite non linéaire
  • Analyse des défaillances
  • Interaction fluide-structure
  • Dynamique des fluides incompressibles
  • Modèle humain total pour la sécurité (THUMS™)

JANVIER 2025

Quoi de neuf

Avec la version 2025 R1 d'Ansys LS-DYNA, nous lançons un nouveau solveur CFD ainsi que des améliorations significatives dans des champs d'application essentiels.

2025 R1 Structures LS DYNA
Introduction du module continu du gaz (Continuum Particle Gas, CPG)

Notre nouveau solveur utilisant la méthode de Particule résout avec précision les équations de Navier-Stokes, offrant ainsi une approche sur mesure pour simuler la dynamique des gaz lors du déploiement des airbags. Le solveur assure une modélisation précise des flux de gaz, notamment autour des structures internes du tissu, des évents et à travers les différentes chambres.

Méthode de Galerkin pour les particules lisses incompressibles (ISPG) améliorée
Méthode de Galerkin pour les particules lisses incompressibles (ISPG) améliorée

Nous avons amélioré la méthode ISPG (méthode de Galerkin pour les particules lisses incompressibles) afin de modéliser efficacement les adhésifs. Ce solveur polyvalent prend désormais en charge divers processus de fabrication liés aux adhésifs, y compris la distribution de la colle, la dispersion des gouttelettes, le remplissage des bords et des écarts, l'étalement de colle, la dilution et les simulations de collage.

Multiphysique/batterie étendue
Multiphysique/batterie étendue

Nous avons introduit de nouvelles conditions aux limites et courtes définitions, ainsi que de nouveaux isopotentiels pour permettre des simulations au niveau d'une seule cellule. En exposant les données ECM/HPPC et en visualisant les types de circuits, nous avons apporté des améliorations significatives, pour des simulations plus précises et intuitives.

Choc brutal : simulation de coups portés à la tête en MMA

Grâce à la simulation, les médecins peuvent déterminer l'ampleur et la localisation des lésions cérébrales, ce qui leur permet d'améliorer le traitement des commotions cérébrales.

ls dyna tech trend
En appliquant un flux de travail basé sur la simulation LS-DYNA, les cliniciens peuvent obtenir le niveau d'accélération d'un joueur et le convertir en niveaux de contrainte dans différentes parties du cerveau.

Les cliniciens ne parviennent pas à mesurer précisément les dommages causés par les chocs à la tête. Souvent, en cas de commotion cérébrale, les diagnostics obtenus via l'imagerie par résonance magnétique (IRM), les scanners (TDM) et les analyses sanguines ne sont pas concluants.

Le Dr Michael Power dirige les soins cliniques du Beaumont Hospital, un établissement situé à Dublin (Irlande) spécialisé dans le traitement des blessures crâniennes, majoritairement causées par des sports de contact. Il y a plusieurs années, il s'est associé à CADFEM Ireland, sous-traitant d'Ansys en Irlande, dans le cadre d'une initiative visant à combiner la simulation technique et l'expertise clinique pour mieux comprendre les mécanismes des commotions cérébrales. Le but était de savoir si un logiciel de simulation pouvait les aider à déterminer les causes des commotions cérébrales, mais aussi à réduire le nombre de cas et à améliorer leur traitement.

FONCTIONNALITÉS DE LS-DYNA

Vaste éventail de capacités permettant de simuler des problèmes de déformation extrême 

Les ingénieurs peuvent simuler des ruptures de matériaux et analyser leur progression sur une pièce ou dans un système. Il est également possible de traiter facilement des modèles contenant de nombreuses pièces ou surfaces interagissant les unes avec les autres, et de modéliser avec précision les interactions et les transferts de charges entre des comportements complexes. Utiliser des ordinateurs dotés de plus de cœurs de processeur peut considérablement réduire les temps de résolution.

 

Caractéristiques principales

Les éléments LS-DYNA, les formulations de contact, les modèles de matériaux et d'autres contrôles peuvent être utilisés pour simuler des modèles complexes en contrôlant tous les détails du problème.

  • Solveurs implicites et explicites
  • Analyse dans le domaine des fréquences
  • ICFD pour Fluide Incompressible
  • Solveur électromagnétique
  • Solveur multiphysique
  • Méthodes particulaires
  • Contact - Linéaire et non-linéaire
  • Remaillage adaptatif
  • Meshless - SPH et ALE
  • CAE avancé
  • Outils de soutien

Passez facilement des solveurs implicites aux solveurs explicites pour vos différentes exécutions. 

L'analyse en domaine fréquentiel permet aux utilisateurs de LS-Dyna d'explorer des fonctionnalités telles que la fonction de réponse en fréquence, la dynamique stationnaire, la vibration aléatoire, l'analyse de réponse spectrale, l'acoustique BEM et FEM et la fatigue du SSD. Vous pouvez les utiliser pour des applications telles que les analyses NVH et acoustiques, le secteur de la défense, l'analyse de la fatigue et l'ingénierie parasismique.

Le solveur ICFD est un code CFD autonome qui comprend un solveur en régime permanent, un solveur en régime transitoire, un modèle de turbulence pour RANS/LES, des flux à surface libre et des flux en milieu poreux isotrope/anisotrope. Couplé à un solveur structurel, un solveur EM et un solveur thermique.

L'EM résout les équations de Maxwell à l'aide de FEM et BEM dans l'approximation des courants de Foucault. Cette solution convient aux cas où la propagation d'ondes électromagnétiques dans l'air (ou dans le vide) peut être considérée comme instantanée. Les principales applications sont la formation ou le soudage magnétiques des métaux, le chauffage induit et la simulation d'abus de batterie.

Le solveur multiphysique comprend l'ICFD pour les fluides incompressibles, le solveur électromagnétique, EM pour l'abus de batterie, et le CESE pour les fluides compressibles.

Il existe plusieurs méthodes de Particule utilisant LS-Dyna. AIRBAG_PARTICLE est utilisé pour les particules de gaz des airbags qui modélisent le gaz comme un mouvement aléatoire d'un ensemble de particules rigides. PARTICLE_BLAST est utilisé pour les particules hautement explosives qui modélisent le gaz hautement explosif et les particules gazeuses modélisées par l'air. La méthode des éléments discrets convient aux applications telles que l'agriculture et la manipulation des aliments, le génie chimique et civil, l'exploitation minière et le traitement des minéraux.

Dans LS-DYNA, un contact est défini par l'identification (via des pièces, des ensembles de pièces, des ensembles de segments et/ou des ensembles de nœuds) des emplacements à vérifier pour la pénétration potentielle d'un nœud esclave dans un segment maître. La recherche de pénétrations, à l'aide d'un certain nombre d'algorithmes différents, est toujours effectuée. Dans le cas d'un contact basé sur la pénalité, lorsqu'une pénétration est identifiée, une force proportionnelle à la profondeur de la pénétration est appliquée à des fins de résistance dans le but de contrer la pénétration. Des corps rigides peuvent être inclus dans tout contact basé sur la pénalité, mais pour que cette force de contact soit distribuée de manière réaliste, il est recommandé que le maillage définissant le corps rigide soit aussi fin que celui d'un corps déformable.

Plusieurs outils sont fournis pour le raffinement local du maillage volumique afin de mieux capturer les phénomènes sensibles au maillage, tels que les tourbillons turbulents ou le rattachement de couches limites séparées. Lors de la configuration de la géométrie, l'utilisateur peut définir des surfaces qui seront utilisées par le maillage et spécifier une taille de maillage locale à l'intérieur du volume. Si aucun maillage interne n'est spécifié pour la taille, le maillage utilisera une interpolation linéaire des tailles des surfaces délimitant l'enceinte du volume.

La méthode SPH dans Ansys LS-DYNA® est couplée aux méthodes des éléments finis et discrets, ce qui étend sa gamme d'applications à une variété de problèmes complexes impliquant des interactions multiphysiques d'explosion ou d'interaction fluide-structure.

Ansys LS-DYNA possède deux classes de solveurs de particules sans maillage différentes : l'hydrodynamique des particules lisses (SPH) continue et les solveurs de particules discrètes utilisant la méthode des éléments discrets (DEM), la méthode de jet de particules (PBM) et la méthode corpusculaire des particules (CPM). Ces solveurs servent dans diverses applications, telles que les chocs à très haute vitesse, les explosions, le soudage par friction malaxage, le gué, l'analyse des fissures sur les pare-brise de voiture, les vitres et les matériaux composites, le forage de métaux par friction, l'usinage de métaux, et les chocs à haute vitesse sur les cibles en béton et en métal.

Peridynamics & SPG

La méthode de Galerkin pour les particules lisses (SPG) est une nouvelle méthode de particule lagrangienne consistant à simuler de fortes déformations de plastique et ruptures de matériaux survenant lors de la rupture de matériaux ductiles. La méthode Peridynamics a également fait ses preuves en matière d'analyse des ruptures de matériaux fragiles impliquant des matériaux isotropes ainsi que certains composites, tels que le PRFC. Ces deux méthodes numériques partagent une caractéristique commune : la modélisation de la rupture des matériaux 3D à l'aide d'un mécanisme de rupture basé sur la liaison. La technique d'érosion des matériaux n'étant plus nécessaire, la simulation des processus de rupture des matériaux est alors hautement efficace et stable.

Analyse isogéométrique (IGA)

Le paradigme isogéométrique utilise des fonctions de base issues de la conception assistée par ordinateur (CAD) pour l'analyse numérique. La géométrie réelle des pièces CAD est conservée, ce qui contraste fortement avec l'analyse par éléments finis (FEA), où la géométrie est approximativement imitée à l'aide de polynômes d'ordre potentiellement supérieur. Au cours des dernières années, l'analyse isogéométrique (IGA) a fait l'objet d'études approfondies afin (1) de faciliter le basculement entre les affichages de conception et d'analyse et (2) d'obtenir une précision accrue grâce à la continuité inter-éléments d'ordre supérieur des fonctions de base de spline utilisées en CAD. LS-DYNA est le premier code commercial prenant en charge l'IGA grâce à l'implémentation d'éléments généralisés, puis de mots-clés prenant en charge des B-splines rationnelles non uniformes (NURBS). De nombreuses fonctionnalités standard d'analyse par éléments finis, telles que le contact, les modèles de soudure par points, les lois constitutives anisotropes ou l'analyse en domaine fréquentiel, sont facilement accessibles via LS-DYNA. De nouvelles fonctionnalités sont régulièrement ajoutées.

LS-OPT

Ansys LS-OPT est un package autonome d'optimisation de la conception et d'analyse probabiliste doté d'une interface liée à Ansys LS-DYNA. Les objectifs de conception étant souvent conflictuels, il est difficile d'obtenir une conception optimale. LS-OPT utilise une approche systématique impliquant un processus inversé pour l'optimisation de la conception : Vous commencez par saisir les critères spécifiques avant de calculer la conception la plus adaptée selon un cadre mathématique.

L'analyse probabiliste est nécessaire lorsqu'une conception est soumise à des variations d'entrées structurelles et environnementales. Les réponses peuvent alors varier et conduire à un comportement indésirable ou à une défaillance. En utilisant des simulations multiples, l'analyse probabiliste évalue l'effet des variations d'entrées sur les variations des réponses, puis estime la probabilité de défaillance.

Ensemble, l'optimisation de la conception et l'analyse probabiliste vous aident à atteindre une conception optimale du produit rapidement et facilement, en économisant du temps et de l'argent dans le processus.

Les applications typiques du LS-OPT comprennent :

  • Optimisation de la conception
  • Identification du système
  • Analyse probabiliste

LS-TaSC

LS-TaSC™ est un outil de calcul de topologie et de forme. Développé pour les analystes en ingénierie contraints d'optimiser les structures, LS-TaSC fonctionne à la fois avec les solveurs implicites et explicites de LS-DYNA. LS-TaSC gère l'optimisation de la topologie des grands problèmes non linéaires avec des charges dynamiques et des conditions de contact.

Dummies

Les dispositifs anthropomorphes d'essai (DAE) sont des mannequins grandeur nature équipés de capteurs mesurant la force, les moments, les mouvements et les accélérations. Ces mesures peuvent être interprétées afin d'estimer la gravité des blessures humaines potentielles lors du choc. Idéalement, pour fournir des résultats cohérents, les DAE doivent se comporter comme de vrais êtres humains tout en étant capables de résister à plusieurs chocs. Il existe une large gamme de DAE disponibles pour chaque taille et forme humaines.

Barrières

LSTC propose divers modèles de barrières avec impact décalé (ODB) et mobiles (MDB). Les modèles ODB et MDB de LSTC ont été développés conformément aux divers tests fournis par nos clients. Ces tests impliquent des données propriétaires et ne sont actuellement pas accessibles au grand public.

Pneus

LST a développé des modèles de pneus en collaboration avec la FCA. Ces modèles peuvent être téléchargés via la section de téléchargement des modèles LST. Ils se basent sur un ensemble de tests de matériaux, de vérification et de composants. Le maillage par éléments finis repose sur des données de CAD 2D de la section des pneus. Les principaux com­posants du pneu utilisent tous des éléments hexaèdres à huit nœuds. Les élastomères ont été conçus avec *MAT_­SIM­PLI­FIED_­RUBBER et les plis avec *MAT_­ORTHOTROP­IC_­ELAS­TIC.

RESSOURCES LS-DYNA

Événements en vedette

LIVE SESSION
November 15, 2023
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Forum des utilisateurs de LS-DYNA en Amérique du Nord en 2023

Rejoignez-nous les 15 et 16 novembre à Novi, dans le Michigan, pour un forum passionnant de deux jours qui abordera les thèmes majeurs du secteur. Vous pourrez assister à des dizaines de présentations d'utilisateurs, mais aussi en profiter pour réseauter avec des centaines d'utilisateurs experts de LS-DYNA ainsi qu'avec notre communauté pour accélérer l'innovation de pointe.

LIVE SESSION
October 18, 2023
lsdyna-product-page-promo-3.jpg
14e conférence européenne de LS-DYNA

La conférence européenne de LS-DYNA aura lieu à Baden-Baden, en Allemagne, les 18 et 19 octobre 2023. Avec environ 200 présentations techniques, des discussions autour de thèmes majeurs, une exposition et de nombreux participants internationaux de l'industrie et du monde universitaire, cette conférence constitue le principal événement autour de LS-DYNA en Europe.

Webinaires en vedette

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Simulations de crash de batteries dans Ansys LS-DYNA

Participez à ce webinaire pour comprendre le comportement des batteries dans des conditions de fonctionnement normales et dans des conditions d'abus afin d'optimiser les conceptions de batteries avec Ansys LS-DYNA. 

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Vue d'ensemble d'Ansys LS-Dyna

En novembre 2019, Ansys a acquis LSTC, les créateurs du code par éléments finis explicite de LS-DYNA. Ansys LS-DYNA est le programme de simulation explicite le plus utilisé, capable de simuler la réponse des matériaux à de courtes périodes de chargement sévère.

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Estimation des vibrations causées par un train avec Ansys LS-DYNA

Ce webinaire montre comment utiliser Ansys LS-DYNA pour estimer les vibrations causées par un train grâce à la modélisation de la rugosité des roues et des rails. 

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Optimisez la conception multidisciplinaire avec Ansys LS-DYNA et Ansys optiSLang

Découvrez comment combiner Ansys LS-DYNA et Ansys optiSLang permet de répondre aux demandes croissantes d'automatisation en associant de puissants solveurs, et en offrant la possibilité de mapper et partager des données entre eux, le tout pour une optimisation et une recherche de sensibilité de pointe.

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Simulation d'impact et de chute à l'aide du logiciel Ansys LS-DYNA

Découvrez les capacités et les caractéristiques uniques de LS-DYNA pour modéliser efficacement les essais d'impact et épreuves de chute.

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Y compris les batteries utilisées pour les simulations de collisions impliquant une voiture électrique ou hybride

Dans ce webinaire, le modèle BatMac sera présenté avec la configuration et le développement des modèles de test. Nous étudierons également les fonctionnalités, les limites et les futures améliorations de la modélisation de la sécurité de la batterie.



Le logiciel Ansys est accessible

Il est essentiel pour Ansys que tous les utilisateurs, y compris les personnes en situation de handicap, puissent accéder à nos produits. C'est pourquoi nous nous efforçons de respecter les exigences en matière d'accessibilité basées sur le US Access Board (section 508), les règles d'accessibilité des contenus Web (WCAG) et le format actuel du modèle d'accessibilité volontaire des produits (VPAT®).