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Ansys LS-DYNA
다중 물리모델 솔버

Ansys LS-DYNA는 낙하 테스트, 충격 및 침투, 충돌, 탑승자 안전 등의 응용 분야에 사용되는 업계 선두의 명시적 시뮬레이션 소프트웨어입니다.

단기적으로 발생하는 과도한 하중에 대한 재료의 반응 시뮬레이션

Ansys LS-DYNA는 세계적으로 가장 많이 사용되는 명시적 시뮬레이션 프로그램으로, 단기적인 발생하는 과도한 하중에 대한 재료의 반응을 시뮬레이션할 수 있습니다. 다양한 요소, 접촉 공식, 재료 모델 및 기타 컨트롤을 사용하여 복잡한 모델을 시뮬레이션하고 문제의 모든 세부 사항을 제어할 수 있습니다. Ansys LS-DYNA 응용 분야에는 다음이 포함됩니다. 

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    폭발/침투
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    버드 스트라이크
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    충돌/에어백 시뮬레이션
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    파괴
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    스플래쉬/수막 현상/슬로싱
  • Check icon outline
    비압축성 및 압축성 유체
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    스탬핑/성형/드로잉/단조
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    생물 의학 및 의료 기기 시뮬레이션
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    모든 형태의 낙하 테스트
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    충격
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    제품 오용/심각한 적재
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    제품 파손/파편화
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    큰 가소성
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    스포츠 장비 설계
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    가공/절단/도면과 같은 제조 프로세스
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    차량 충돌 및 탑승자 안전

간단 사양

LS-DYNA는 매우 빠르고 효율적인 병렬화로 다양한 해석을 제공합니다.

  • 충격 해석
  • Forming 솔루션
  • 오일러, 라그랑주 및 ALE 공식
  • 비선형 암시적 구조 해석
  • 충돌 시뮬레이션 및 해석
  • 전자기학
  • Smoothed-Particle 유체 동역학
  • 비선형 명시적 구조 해석
  • 파손 해석
  • 유체-구조 상호 작용
  • 비압축성 유체 동역학
  • THUMS™(Total Human Model for Safety)

January 2024

What's New

In addition to the features from 2024 R1, we are excited to announce the general availability of pyDYNA – a Pythonic interface for the powerful LS-DYNA solver.  

lsdyna-r1-2024-fast-lanczos.png
Fast Lanczos

A new eigenmode solver designed for large models with many modes computed offers more accuracy and faster performance compared to current approaches (8X faster for an electric car model).

Deep Material Network (DMN)
Deep Material Network (DMN)

With a new machine-learning-based method to accurately model fiber-reinforced plastic parts for crash and other simulations, these new features significantly improve modeling accuracy with support for strain rate-dependency, tension/compression asymmetric properties, and, importantly, including the residual stress and warpage from molding simulation results. 

dyna hpc
Multiphysics and FSI Modeling

New features focus on accurate modeling for multiphysics and FSI applications. This includes adaptive ISPG support for fluid-structure coupling, moving porous regions to simplify the modeling of different regions in a complex heart valve replacement simulation, a new JETLEN feature that allows for more accurate modeling of airbags, and much more.   


갑작스러운 충격: MMA 얼굴 사진 시뮬레이션

의사는 시뮬레이션을 사용하여 뇌의 긴장도와 위치를 파악하여 뇌진탕 치료를 개선할 수 있습니다.

ls dyna 기술 동향
LS-DYNA 시뮬레이션 기반 워크플로우를 적용하여 임상의는 플레이어의 가속 수준을 얻고 뇌의 다른 부분을 포함하여 변형율 결과로 변환할 수 있다.

임상의는 두부 충격으로 인한 손상을 측정하는 방법을 알지 못합니다. MRI(Magnetic Resonance Images), CT(Computed Tomography) 검사 및 혈액 검사를 통해 진단한 결론이 결정적인 결과를 제공하지 않는 경우가 많습니다.

Michael Power 박사는 아일랜드 더블린에 있는 Beaumont Hospital에서 임상 진료를 책임지고 있습니다. 이 병원은 주로 접촉 스포츠 중에 발생하는 두부 손상 치료를 전문으로 합니다. 몇 년 전 그는 엔지니어링 시뮬레이션과 임상 전문 지식을 결합하여 뇌진탕의 메커니즘을 연구하는 임무를 수행하기 위해 아일랜드에서 Ansys의 채널 파트너인 CADFEM Ireland와 협력했습니다. 이들은 시뮬레이션 소프트웨어가 뇌진탕의 원인을 정의하고, 뇌진탕 수를 줄이고, 뇌진탕 치료를 개선하는 데 도움이 될 수 있는지 여부를 파악하고자 했습니다.

LS-DYNA 기능

극심한 변형 문제를 시뮬레이션할 수 있는 다양한 기능 

엔지니어는 재료 파손과 관련된 시뮬레이션을 수행하여 부품 또는 시스템에서 파손이 어떻게 진행되는지 확인할 수 있습니다. 많은 부품 또는 표면이 서로 상호 작용하는 모델도 쉽게 처리할 수 있으며, 복잡한 거동 간의 상호 작용과 부하도 정확하게 모델링됩니다. CPU 코어 수가 많은 컴퓨터를 사용하면 솔루션 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

 

주요 특징

LS-DYNA 요소, 접촉 공식, 재료 모델 및 다른 컨트롤을 사용하여 문제의 모든 세부 사항을 제어하면서 복잡한 모델을 시뮬레이션할 수 있습니다.

  • 암시적 및 명시적 솔버
  • 주파수 영역 해석
  • 압축성 유체에 대한 ICFD
  • 전자기 솔버
  • 다중 물리모델 솔버
  • 입자법
  • 접촉 - 선형 및 비선형
  • 적응형 리메싱(Adaptive Remeshing)
  • 메시 없는 SPH 및 ALE
  • 고급 CAE
  • 지원 도구

암시적 솔버와 명시적 솔버 간에 쉽게 전환하여 다양한 실행을 수행할 수 있습니다. 

LS-Dyna 사용자는 주파수 영역 해석을 통해 주파수 반응 함수, 정상 상태 동역학, 무작위 진동, 반응 스펙트럼 해석, 음향 BEM 및 FEM, 피로 SSD 및 무작위 진동과 같은 기능을 탐색할 수 있습니다. NVH, 음향 해석, 방위 산업, 피로 해석 및 지진 엔지니어링과 같은 응용 분야에 이러한 기능을 사용할 수 있습니다.

ICFD 솔버는 정상 상태 솔버, 과도 상태 솔버, RANS/LES용 난류 모델, 자유 표면 유동 및 등방성/이방성 다공성 매질 유동을 포함하는 독립형 CFD 코드입니다. 구조, EM 솔버 및 열 솔버에 결합됩니다.

EM은 Eddy 전류에 대한 FEM 및 BEM을 사용하여 Maxwell 방정식을 풉니다. 이는 전자기파의 공기 중(또는 진공) 전파가 순간적인 것으로 고려될 수 있는 경우에 적합합니다. 주요 응용 분야는 자기 금속 성형 또는 용접, 유도 가열 및 Battery Abuse 시뮬레이션입니다.

다중 물리모델 솔버는 압축성 유체에 대한 ICFD, 전자기 솔버, 배터리 남용에 대한 EM 및 압축성 유체에 대한 CESE를 포함합니다.

LS-Dyna를 사용하는 여러 가지 Particle Method 있습니다. AIRBAG_PARTICLE은 에어백 가스 입자에 사용되며, 가스를 무작위 운동의 강성 입자 세트로 모델링합니다. PARTICLE_BLAST는 고폭발성 입자에 사용되며, 고폭발성 가스와 공기로 모델링된 입자 가스를 모델링합니다. 이산 요소 방법에는 농업 및 식품 취급, 화학 및 토목 공학, 채광, 광물 처리 등의 응용 분야가 포함됩니다.

LS-DYNA에서 접촉은 마스터 세그먼트를 통한 슬레이브 절점의 잠재적 침투를 확인할 위치를 식별하는 방식으로 정의됩니다(부품, 부품 세트, 세그먼트 세트 및/또는 절점 세트를 통해). 매번 여러 가지 알고리즘을 사용하여 침투가 검색됩니다. 페널티 기반 접촉의 경우, 침투가 발견되면 침투 깊이에 비례하는 힘이 적용되어 저항력을 제공하고 궁극적으로 침투를 제거합니다. 강체는 페널티 기반 접촉에 포함될 수 있지만 접촉력이 현실적으로 분산되려면 강체를 정의하는 메시가 변형 가능한 바디의 메시처럼 정교한 것이 좋습니다.

난류 문제또는 경계층 분리 재부착과 같이 메시에 민감한 현상을 더 잘 포착하기 위해 볼륨 메시의 국부 조밀화를 위한 몇 가지 도구가 제공됩니다. 지오메트리 설정 중에 사용자는 볼륨 내부의 로컬 메시 크기를 지정하기 위해 메셔가 사용할 표면을 정의할 수 있습니다. 크기를 지정하는 데 사용된 내부 메시가 없으면 메셔는 볼륨 인클로저를 정의하는 표면 크기의 선형 보간을 사용합니다.

Ansys LS-DYNA®의 SPH 방법은 유한 요소 및 이산 요소 방법과 결합되어 폭발 또는 유체-구조 상호 작용의 다중 물리모델 상호 작용과 관련된 다양한 복합 문제로 응용 범위를 확장합니다.

Ansys LS-DYNA에는 연속체 기반의 SPH(Smooth Particle Hydrodynamics)과 DEM(이산 요소 방법), PBM(입자 발파 방법) 및 CPM(미립자 방법)을 사용하는 이산 입자 솔버라는 두 가지 메시 없는 입자 솔버가 있습니다. 이러한 솔버는 초고속 충격/폭발/마찰 교반 용접/도강/자동차 전면 유리, 창 유리 및 복합 재료의 파괴 해석/금속 마찰 드릴링/금속 가공/콘크리트 및 금속 대상에 대한 고속 충격 등의 다양한 응용 분야에 사용됩니다.

페리다이나믹 및 SPG

SPG(Smoothed Particle Galerkin) 방법은 연성 재료 파손 중에 발생하는 심각한 소성 변형 및 재료 파열을 시뮬레이션하기 위한 새로운 라그랑주 입자 방법입니다. 페리다이나믹 방법은 등방성 재료와 CFRP 같은 특정 복합재의 취성 파괴 해석을 위한 또 다른 강력한 방법입니다. 이 두 가지 수치 방법은 본드 기반 파손 메커니즘을 사용하여 3D 재료 파손을 모델링할 때 공통적인 피쳐를 공유합니다. 재료 침식 기술이 더 이상 필요하지 않으므로 재료 파손 프로세스의 시뮬레이션을 매우 효과적이면서 안정적으로 수행할 수 있습니다.

IGA(등기하 해석)

isogeometric 패러다임은 CAD(Computer-Aided Design)의 기본 기능을 수치 해석에 적용합니다. CAD 부품의 실제 형상은 보존됩니다. 이는 형상이 고차수 다항식으로 근사화되는 FEA(유한 요소 해석)와 뚜렷한 차이점입니다. IGA(등기하 해석)은 지난 몇 년 동안 광범위하게 연구되어 왔습니다. 그 목적은 (1) 설계 표현과 해석 표현을 왔다 갔다 하는 수고를 줄이고 (2) CAD에서 사용되는 스플라인 기저 함수의 고차수 내부 요소 연속성을 통해 고차수 정확성을 얻는 것이었습니다. LS-DYNA는 일반화된 요소 및 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)를 지원하는 키워드의 구현을 통해 IGA를 지원하는 최초의 상용 코드입니다. 새로운 기능이 꾸준히 추가되는 LS-DYNA에서 접촉, 스폿 용접 모델, 이방성 구성 법칙 또는 주파수 영역 해석과 같은 많은 표준 FEA 기능을 바로 사용할 수 있습니다.

LS-OPT

Ansys LS-OPT는 Ansys LS-DYNA에 대한 인터페이스를 갖춘 독립형 설계 최적화 및 확률 해석 패키지입니다. 설계 목표가 충돌하는 경우가 많기 때문에 최적의 설계를 달성하기는 어렵습니다. LS-OPT는 설계 최적화를 위한 역프로세스와 관련된 체계적인 접근 방식을 사용합니다. 먼저 기준을 지정한 다음 수학적 프레임워크에 따라 최적의 설계를 계산합니다.

확률 해석은 반응에 진동을 일으켜 원치 않는 거동이나 파손을 초래할 수 있는 구조 및 환경 입력 변동이 설계에 적용되는 경우에 필요합니다. 여러 시뮬레이션을 사용하는 확률적 해석은 입력 변동이 응답 변화에 미치는 영향을 평가하고 파손 가능성을 확인합니다.

설계 최적화와 확률 해석을 함께 사용하면 최적의 제품 설계를 빠르고 쉽게 달성할 수 있으므로 프로세스의 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

LS-OPT의 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

  • 설계 최적화
  • 시스템 식별
  • 확률 해석

LS-TaSC

LS-TaSC™는 토폴로지 및 형태 계산 도구입니다. 구조를 최적화해야 하는 엔지니어링 분석가를 위해 개발된 LS-TaSC는 LS-DYNA의 암시적 솔버와 명시적 솔버 모두 지원되 LS-TaSC는 동적 부하와 접촉 조건을 포함하는 대규모 비선형 문제의 토폴로지 최적화를 처리합니다.

더미

"충돌 테스트 더미"로 알려진 ATD(Anthropomorphic Test Device)는 힘, 모멘트, 변위 및 가속화를 측정하는 센서가 장착된 실물 크기 마네킹입니다. 그리고 이러한 측정치를 해석하여 인간이 충격을 받았을 때 경험할 상해의 심각도를 예측할 수 있습니다. 이상적인 ATD는 실제 인간과 유사하게 거동하면서 여러 충격에 대해 일관적인 결과를 생성할 만큼 내구성이 있어야 합니다. 다양한 몸집과 형태를 가진 광범위한 ATD를 사용할 수 있습니다.

장애물

LSTC는 몇 가지 ODB(Offset Deformable Barrier) 및 MDB(Movable Deformable Barrier) 모델을 제공합니다. LSTC ODB 및 MDB 모델은 고객이 제공하는 몇 가지 테스트와의 상관관계를 보여주기 위해 개발되었습니다. 이러한 테스트는 독점 데이터이며 현재 대중에 제공되지 않습니다.

타이어

LST는 FCA와 공동으로 타이어 모델을 개발했습니다. 이러한 모델은 LST, 모델 다운로드 섹션을 통해 다운로드할 수 있습니다. 모델은 일련의 재료, 확인 및 구성 요소 수준 테스트에 기반을 두고 있습니다. 유한 요소 메시는 타이어 섹션의 2D CAD 데이터를 기반으로 합니다. 타이어의 모든 주요 구성 요소는 8개의 절점이 있는 육면체 요소를 사용합니다. 엘라스토머는 *MAT_SIMPLIFIED_RUBBER를 사용하여 모델링되고 플라이는 *MAT_ORTHOTROPIC_ELASTIC을 사용하여 모델링됩니다.

LS-DYNA 리소스

주요 웨비나

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Ansys LS-DYNA에서 배터리 충돌 시뮬레이션

Ansys LS-DYNA를 통해 배터리 설계를 최적화하기 위해 정상적인 작동 조건 및 Abu 조건에서의 배터리 거동을 이해하려면 이 웨비나에 참여하십시오. 

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Ansys LS-Dyna 개요

2019년 11월, Ansys는 명시적 유한 요소 코드 LS-DYNA의 창시자인 LSTC를 인수했습니다. Ansys LS-DYNA는 가장 많이 사용되는 명시적 시뮬레이션 프로그램으로, 짧은 시간내에 발생하는 하중에 대한 재료의 반응을 시뮬레이션할 수 있습니다.

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Ansys LS-DYNA를 사용하여 열차의 진동 예측

이 웨비나에서는 휠 및 레일 조도 모델링을 기반으로 열차에 의한 진동을 예측하기 위해 Ansys LS-DYNA를 사용하는 방법을 소개합니다. 

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Ansys LS-DYNA 및 Ansys optiSLang으로 다분야 설계 최적화

Ansys LS-DYNA와 Ansys optiSLang을 함께 사용하여 강력한 솔버를 결합하고, 고급 최적화 및 민감도 조사를 위해 이러한 솔버 간에 데이터를 매핑 및 공유할 수 있는 기회를 제공함으로써 증가하는 자동화 요구 사항을 충족하는 방법을 알아보십시오.

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Ansys LS-DYNA를 사용한 충격 및 낙하 시뮬레이션

충격 및 낙하 테스트를 효율적으로 모델링할 수 있는 LS-DYNA의 고유한 기능과 특징에 대해 알아보십시오.

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전기 또는 하이브리드 차량 충돌 시뮬레이션에 배터리 포함

이 웨비나에서는 테스트 설정 및 모델 개발과 함께 BatMac 모델을 소개합니다. 또한 배터리 안전성 모델링의 기능, 제한 사항 및 향후 개선 사항에 대해서도 설명합니다.



당신을 위한 Ansys 솔루션을 알아보십시오.

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