AUTODYN工程動力分析及應用實例（簡體書）

《AUTODYN工程動力分析及應用實例》可以作為理工科院校本科高年級學生和研究生學習AUTODYN的教材或參考書，也可以作為相關行業工程技術人員的工程設計的參考手冊。

第1章 AUTODYN軟件的基本特點
1．1 AUTODYN軟件簡介
1．2 AUTODYN軟件的功能特點
1．3 AUTODYN軟件在多行業的應用簡介
第2章 AUTODYN軟件工程動力分析的基本過程
2．1 AUTODYN的基本原理
2．2 AUTODYN的重要特性及功能特點
2．3 AUTODYN界面菜單
2．4 AUTODYN一般問題的分析步驟
第3章 AUTODYN軟件的算法簡介
3．1 拉格朗日方法
3．2 歐拉方法
3．3 ALE方法
3．4 SPH方法
3．5 多物質流固耦合方法
第4章 長方體柱撞擊剛性墻的AUTODYN實現
4．1 問題描述及建模分析
4．2 AUTODYN建模分析過程
4．2．1 拉格朗日方法建模分析過程
4．2．2 歐拉方法的建模分析過程
4．2．3 ALE方法建模分析過程
4．2．4 三種計算方法的結果輸出
4．3 本章小結
第5章 爆炸粒子飛散過程模擬
5．1 爆炸粒子飛散過程問題描述
5．2 模型分析及算法選擇
5．2．1 模型分析
5．2．2 算法選擇
5．3 AUTODYN建模分析過程
5．4 本章小結
第6章 鋼彈丸水平沖擊帶鋁板內襯的陶瓷裝甲
6．1 鋼彈丸水平沖擊帶鋁板內襯的陶瓷裝甲
6．2 算法選擇
6．3 AUTODYN建模分析過程
6．4 本章小結
第7章 爆炸沖擊波對殼體作用分析
7．1 爆炸沖擊波對殼體作用問題描述
7．2 模型分析及算法選擇
7．2．1 模型分析
7．2．2 算法選擇
7．3 AUTODYN建模分析過程
7．4 本章小結
第8章 空氣中爆炸沖擊波傳播規律的數值分析
8．1 空氣中爆炸沖擊波傳播規律的問題描述
8．2 模型分析及算法選擇
8．3 AUTODYN建模分析過程
8．4 本章小結
第9章 落石沖擊環形網的AUTODYN和LS—DYNA分析
9．1 落石沖擊環形網問題描述
9．2 模型分析
9．3 ANSYS前處理模塊建模過程
9．4 LS—DYNA軟件和AUTODYN軟件的對比分析
9．4．1 LS—DYNA軟件的計算過程
9．4．2 AUTODYN軟件的計算過程
9．4．3 AUTODYN和LS—DYNA軟件計算結果的輸出及特點
9．5 本章小結
第10章 利用廢舊輪胎降低落石沖擊的數值模擬
10．1 廢舊輪胎降低落石沖擊的問題描述
10．2 模型的建立
10．2．1 廢舊輪胎受落石沖擊的有限元分析簡介
10．2．2 材料特性分析
10．2．3 幾何模型的簡化及建立思路
10．3 ANSYS前處理模塊中模型的建立
10．4 AUTODYN軟件計算過程
10．5 本章小結

1．1 AUTODYN軟件簡介
AUTODYN是ANSYS子公司Century Dynamics公司研發的軟件產品，是一個顯式有限元分析程序，用來解決固體、流體、氣體及其相互作用的高度非線性動力學問題。它提供了很多高級功能，在多個行業尤其是在國際軍工行業占據80％以上的市場。經過不斷的發展和行業應用，AUTODYN已經具有完整、獨特的分析能力，主要包括以下功能：有限元，用于計算結構動力學；有限體積運算器，用于陜速瞬態計算流體動力學（CFD）；無網格／粒子方法，用于大變形和碎裂（SPH）；多求解器耦合，用于多種物理現象耦合情況下的求解等。此外，AUTODYN軟件還具有豐富的材料模型，同時包括本構模型和熱力學狀態方程，可提供金屬、陶瓷、玻璃、水泥、巖土、炸藥、水、空氣以及其他固體、流體和氣體的材料模型和數據。目前，AUTODYN軟件已經被集成到ANSYS12．0軟件中，可以利用ANSYS12．0中的功能軟件進行前后處理的相關操作，極大地方便了AUTODYN的應用，拓展了AUTODYN軟件的應用前景，圖1．1為AUTODYN軟件界面。
1．2 AUTODYN軟件的功能特點
AUTODYN有別于一般的顯式有限元或者計算流體動力學軟件。從一開始，就致力于用集成的方式自然而有效地解決流體和結構的非線性行為，這種方法的核心在于把復雜的材料模型與流體結構程序的無縫結合。在性能方面，AUTODYN軟件的新一代有限元求解器允許在更短的運行時間內求解更大型模型，并且能更好地與其他有限元求解器和CAE軟件結合，從而大大提高AUTODYN的靈活性，此外對振動和爆炸的應用案例求解提供了更高的精確度。
為了滿足用戶希望在更短的時間內解決更復雜的仿真問題的迫切需求，新版本的AUTODYN在64位Linux平臺支持以及基層數據結構方面作了重點開發。它提供了兩倍以上于舊版本的解決大型仿真問題的能力，同時也在新材料模擬及前后處理能力方面有了很大進步。目前的AUTODYN軟件的主要特色功能有：
流體、結構的耦合響應分析；
擁有FE、CFD和SPH等多個求解器，并且FE可以和其他的求解器耦合；
高度可視化的交互式GUI界面；
求解器與前、后處理器的無縫集成；
完善的材料數據庫，同時包含有熱力學和本構響應；
在共享內存和分布式內存系統上的并行和串行運算方式；
直觀的用戶界面；
對于大量實驗現象的驗證。
AUTODYN軟件具有便捷、務實和復雜的造型特點。通過映射、重新啟動、部分激活等手段使用戶能夠產生高解析度的有效結果。此外，AUTODYN具有廣泛的材料模型庫，可模擬幾乎所有固體、液體和氣體（例如：金屬、復合材料、陶瓷、玻璃、水泥、土壤、炸藥）。幾乎所有的狀態方程、強度和失效／損傷材料模型都集成到了AUTODYN軟件的材料庫中，圖1．2顯示了AUTODYN軟件部分的材料模型。
AUTODYN軟件具有開放式架構。大多數的功能，如狀態方程、強度模型、損傷模型均能夠實現開放式的功能。AUTODYN軟件允許用戶通過使用用戶子程序和用戶變量來實施可擴展的功能。另外，AUTODYN提供可反復驗證的數值分析結果與實驗數據，如圖1．3中彈體沖擊陶瓷裝甲和數值分析結果與試驗結果對比情況，圖1．4沖擊和爆炸荷載下鋼筋混凝土中鋼筋損傷的數值分析結果和試驗結果對比情況等。AUTODYN在固體、液體和氣體及它們之間耦合作用的高速、瞬態動力學分析領域占領先地位，它持續了ANSYS致力于滿足高度發展的國際各行業和協會的用戶對于耦合場分析需求的一貫宗旨。