ANSYS LS-DYNA

En LS-DYNA, un contacto se define mediante la identificación (a través de piezas, conjuntos de piezas, conjuntos de segmentos y/o conjuntos de nodos) de las ubicaciones que deben comprobarse para la penetración potencial de un nodo esclavo a través de un segmento maestro. Cada vez se realiza una búsqueda de penetraciones, utilizando cualquiera de los diferentes algoritmos. En el caso de un contacto basado en penalizaciones, cuando se encuentra una penetración, se aplica una fuerza proporcional a la profundidad de la penetración para resistirla y, en última instancia, eliminarla. Los cuerpos rígidos pueden incluirse en cualquier contacto basado en penalizaciones, pero para que esa fuerza de contacto se distribuya de forma realista, se recomienda que la malla que define cualquier cuerpo rígido sea tan fina como la de un cuerpo deformable.

Se proporcionan varias herramientas para el refinamiento local de la malla del volumen con el fin de capturar mejor los fenómenos sensibles a la malla, como los remolinos turbulentos o la reinserción de la separación de la capa límite. Durante la configuración de la geometría, el usuario puede definir superficies que serán utilizadas por el mallador para especificar un tamaño de malla local dentro del volumen. Si no se utiliza una malla interna para especificar el tamaño, el mallador utilizará una interpolación lineal de los tamaños de superficie que definen el recinto del volumen.

El método SPH en Ansys LS-DYNA® se acopla con los métodos de elementos finitos y discretos, ampliando su gama de aplicaciones a una variedad de problemas complejos que implican interacciones multifísicas de explosión o interacción fluido-estructura.

Ansys LS-DYNA dispone de dos clases diferentes de solvers de partículas sin malla: la hidrodinámica de partículas lisas (SPH) basada en el continuo y los solvers de partículas discretas que utilizan el método de elementos discretos (DEM), el método de explosión de partículas (PBM) y el método de partículas corpusculares (CPM). Estos solvers se utilizan en diversas aplicaciones, como impactos a hipervelocidad, explosiones, soldadura por fricción y agitación, vadeos de agua, análisis de fracturas en parabrisas de automóviles, cristales de ventanas y materiales compuestos, perforación por fricción de metales, mecanizado de metales e impactos a alta velocidad en objetivos de hormigón y metal.

Peridinámica y SPG: El método de partículas suavizadas de Galerkin (SPG) es un nuevo método lagrangiano de partículas para simular la deformación plástica severa y la rotura del material que tienen lugar en el fallo de materiales dúctiles. El método Peridynamics es otro método convincente para el análisis de la fractura frágil en materiales isótropos, así como en determinados materiales compuestos como el CFRP. Estos dos métodos numéricos tienen en común que modelan el fallo del material en 3D utilizando un mecanismo de fallo basado en la adhesión. Dado que la técnica de erosión del material ya no es necesaria, la simulación de los procesos de fallo del material resulta muy eficaz y estable.

Análisis isogeométrico (IGA): El paradigma isogeométrico emplea funciones base de diseño asistido por ordenador (CAD) para el análisis numérico. Se conserva la geometría real de las piezas CAD, lo que contrasta claramente con el análisis de elementos finitos (FEA), en el que la geometría se aproxima con polinomios de orden potencialmente superior. El análisis isogeométrico (IGA) se ha estudiado ampliamente en los últimos años con el fin de (1) reducir el esfuerzo de pasar de representaciones de diseño a representaciones de análisis y (2) obtener una precisión de orden superior gracias a la continuidad entre elementos de orden superior de las funciones de base spline utilizadas en CAD. LS-DYNA es el primer código comercial que admite IGA mediante la implementación de elementos generalizados y, a continuación, palabras clave que admiten splines B racionales no uniformes (NURBS). Muchas de las funciones estándar de los AEF, como el contacto, los modelos de soldadura por puntos, las leyes constitutivas anisotrópicas o el análisis en el dominio de la frecuencia, están disponibles en LS-DYNA con nuevas funciones que se añaden constantemente.

Maniquíes: Los dispositivos de prueba antropomórficos (ATD), conocidos como «crash test dummies», son maniquíes de tamaño natural equipados con sensores que miden fuerzas, momentos, desplazamientos y aceleraciones. Estas mediciones pueden interpretarse para predecir el alcance de las lesiones que sufriría un ser humano durante un impacto. Lo ideal sería que los DTA se comportaran como seres humanos reales y que fueran lo suficientemente resistentes como para producir resultados coherentes en múltiples impactos. Existe una gran variedad de DTA para representar diferentes tamaños y formas humanas.

Barreras: LSTC ofrece varios modelos de Barreras Deformables Desplazables (ODB) y Barreras Deformables Móviles (MDB). Los modelos ODB y MDB de LSTC se desarrollan para correlacionarse con varias pruebas proporcionadas por nuestros clientes. Estas pruebas son datos patentados y actualmente no están a disposición del público.

Neumáticos: LST ha desarrollado conjuntamente con FCA modelos de neumáticos. Estos modelos pueden descargarse a través de la sección de descarga de modelos de LST. Los modelos se basan en una serie de pruebas a nivel de material, verificación y componentes. La malla de elementos finitos se basa en datos CAD 2D de la sección del neumático. Todos los componentes principales del neumático utilizan elementos hexaedros de 8 nodos. Los elastómeros se modelan con *MAT_SIMPLIFIED_RUBBER y las capas con *MAT_ORTHOTROPIC_ELASTIC.