Ansys LS-DYNAの優れた機能・サービス

Ansys LS-DYNAには、複雑な現象を正確に再現するために、様々な高度な機能が備わっています。現実世界の物理現象を表現するには、最先端の学術理論、実験や調査を通した緻密な分析、そしてご利用いただいているお客様からよせられた高い知見に基づくリクエストによる、広範囲にわたる機能の積み重ねが必要です。
高精度、高速、そしてより安定的に。CAEに求められる性能は日々高度化していますが、Ansys LS-DYNAはそれに応えるべく開発を続け、そしてシミュレーションソルバーとして常に最先端の機能をご提供しています。

機能のポイント

現実の衝撃や変形の事例を正確に再現、シミュレーションできる
金属やゴム、プラスチックなど様々な材料の特性が再現できる
高度な計算手法を活用して、非常に高速で安定したシミュレーションができる

様々な現象を再現するための高度な機能

衝突解析から静的な強度解析、振動解析、流体、構造、熱などの複数の領域にわたる連成解析。実世界にある様々な物理現象を再現するために、Ansys LS-DYNAには多くの高度な機能が備わっています。

衝突解析機能

自動車の衝突解析に適用する高速変形に対応した材料モデル、材料要素、破断モデル化、接触機能、さらに法規に対応したFEモデルなど、高度なシミュレーションを高速・高精度に実施する機能を備えています。

乗員安全解析機能

乗員安全解析を実施するための拘束具機能（シートベルト要素およびプリテンショナ—、エアバッグ、センサーなど）や、シートやトリムなど内装品を表現するフォーム、プラスチック、ゴム材料モデルなど、高度な機能が実装されています。さらにダミーやFMH、歩行者保護インパクターなどのFEモデルをご用意しています。

衝撃解析機能

航空機本体やエンジンへの鳥の衝突、建築物や原子力輸送容器、人工衛星への飛来物の衝突など、衝撃にさらされる構造物の解析のために、高速変形や破断を表現する材料モデル、大変形に耐えうる要素などが実装されています。

落下解析機能

携帯製品や、梱包材に保護された複合機やテレビなどの電気製品、原子力輸送容器など極めて高い安全性を求められる構造物など、様々な物の落下・衝突現象を解析するための機能を備えています。金属からゴム、プラスチック、ガラスなどの材料モデル、応答を安定させる減衰モデル、実験と比較するための加速度計、荷重計など、多くの機能が必要になります。

流体・構造連成解析機能

Ansys LS-DYNAではALE、SPH、ICFDなどにより多くの流体の表現を行います。ペナルティカップリング、コンストレイントカップリング、もしくは流体側の要素を可変とすることで、構造との連成を実現しました。産業界の重要な課題でありながら、難易度が高く敬遠されがちだった流体・構造連成解析をワンコード内で実施できるため、広く活用されています。

静強度解析機能

剛性・強度解析など、静的な現象を再現するための線形要素および陰解法ソルバーが実装されています。また、難易度の高い問題では、非線形性に合わせ、陽解法で準静的に計算するという手法も有効です。

塑性加工機能

BarlatやHillなど高次材料モデル、アダプティブ分割などの要素モデル、ビードや摩擦などの数値化モデルにより、多くの塑性加工プロセスをシミュレートします。

熱・熱構造連成解析

加工や摩擦、その他の熱源による発熱から雰囲気による熱伝達、流体の対流、そして輻射など、様々な熱の挙動を解析できます。熱膨張による形状の変化から、接触の隙間に依存した熱伝達、温度に依存した材料の特性など、構造との連成により、より実機に近い現象を表現する機能が備わっています。

音・振動解析

固有値解析から周波数領域での応答解析、空気などの媒体を通して音場が伝わっていく時間領域などの解析により、音・振動解析を実施できます。また、境界要素法により、媒体メッシュを作成せず、構造物の表面から空間上への音の伝搬を表現できます。

豊富な材料モデル

構造解析、分けてもAnsys LS-DYNAが得意とする高度な非線形領域では、材料モデル（材料構成式）がきわめて重要です。対象となる材料が金属、プラスチックなど、異なる構成の材料である場合はもちろんのこと、同じ金属でも、何を解析するのか、衝突解析か、強度解析か、塑性加工解析かにより、用いるべき材料モデルは異なってきます。Ansys LS-DYNAは多くの問題を解析するために300種類近くの材料モデルを実装しており、さらに日々、産業界で新たに開発される材料に対応するために常に新しい材料モデルの研究、開発が続けられています。

金属材料

鉄やアルミなどの金属材料に用いられるVon Misesをはじめ、Barlat、Hill、Yoshida-Uemoriなどの塑性加工用の材料モデルがあります。また、ひずみ速度依存の考慮(点列もしくはCowper Symonds式）、点列やSwift式による後続降伏曲面のモデル化が選択できます。

ゴム材料

ゴム材料の解析で一般的に用いられる、Mooney-Rivlin、Ogden、Neo-Hookeanなど、多くのひずみエネルギー関数を用いた超弾性材料モデルを実装しています。さらにProny級数による粘弾性、摩擦モデルによる塑性など、ゴムの特性を表現する多彩な機能を備えています。

プラスチック材料

一般的なVon Mises降伏関数から高次降伏曲面(MAT_SAMP)など、プラスチック材料に適用される材料モデルが実装されています。さらに白化を表現するための材料軟化カーブの入力、ひずみ速度依存効果、延性破壊のモデル化などが備わっています。

ガラス材料

ガラスは、製品状態としては弾性体に近い脆性材料、成形時には粘弾性体として挙動します。弾性体やその減衰機構、破壊を表現する様々な機能、そしてProny級数で表現される粘弾性体など、多くの場面でガラスの特性を表現できる材料モデルを実装しています。

破断材料モデリング

材料が破断を表現するには多くの構成要素を検討する必要があります。破壊クライテリアには応力、ひずみ、そしてそれらの組み合わせを多くの材料モデルと組みあわせて活用できます。さらに金属の延性破壊で一般的な、ダメージ指標蓄積などの評価を行うことができます。また、損傷力学に基づき、破壊後の挙動をVoidで表現することにより、破壊の過程だけでなく、破壊後の挙動をより正確に再現できます。一方で、nonlocal機能により、実世界では存在しえないメッシュによる解の依存性を極力排除できます。接着剤などの破断には、cohesiveモデルが用いられています。

複合材料

繊維強化材料など、複数の基礎材料を混合・結合させる、一体とした複合材料は、高い比剛性や比強度を発現できる高性能材料として期待が高まっています。Ansys LS-DYNAでは、基礎材料の組み合わせを一体として扱う材料モデルや、積分点ごとに異なる材料特性を与える積層材料モデル、また、ユーザーサブルーチンと組み合わせて平均場法により特性を表現するなど、様々なモデル化手法が実装されています。