AUTODYN4.3用戶手冊(cè)（中文）1.doc

AUTODYNTM互動(dòng)式非線性動(dòng)力學(xué)分析軟件用戶手冊(cè)（版本4.3）前 言關(guān)于本手冊(cè)AUTODYN用戶手冊(cè)提供了關(guān)于AUTODYN軟件的如下概要信息：l 介紹l 如何使用AUTODYN l 關(guān)于概念和定義l 高級(jí)特性l AUTODYN的菜單和命令另外，可以使用下面的手冊(cè)和指南：l 范例手冊(cè)：對(duì)于二維和三維實(shí)例的詳細(xì)逐步介紹；l 理論手冊(cè)：AUTODYN中的數(shù)值技術(shù)和材料模型；l 用戶子程序指南：如何定制AUTODYN以滿足特殊要求；l 網(wǎng)格重分指南：拉格朗日網(wǎng)格重分實(shí)例；l ALE指南： ALE（任意拉格朗日-歐拉）處理器使用實(shí)例；l 重新映射指南：運(yùn)用從一維到二維到三維的重新映射來(lái)有效計(jì)算爆炸問(wèn)題；l 射流指南：使用解析/數(shù)值耦合的AUTODYN分析功能來(lái)分析成型裝藥設(shè)計(jì)中的射流特性；l 相互作用指南：Lagrange/Lagrange撞擊滑移表面，Euler/Lagrange耦合，以及子區(qū)域的融合；l SPH手冊(cè)：無(wú)網(wǎng)格光滑粒子流體動(dòng)力解算器在二維和三維中的應(yīng)用；l Lee-Tarver手冊(cè)：炸藥起爆及增長(zhǎng)模型的應(yīng)用；l 特定硬件的安裝向?qū)?；l 現(xiàn)行版本的發(fā)布說(shuō)明。CD中提供了ADTODYN文檔的電子版本，該文檔可以被瀏覽、在線搜索、以及通過(guò)使用AUTODYN發(fā)布的Adobe Acrobat 閱讀器打印，還可以從包括從網(wǎng)上下載在內(nèi)的多種免費(fèi)資源獲得。AUTODYN手冊(cè)及向?qū)?huì)持續(xù)更新，所以上述內(nèi)容或許不夠全面，如果您不能找到所需信息，可以聯(lián)系當(dāng)?shù)谹UTODYN代理商或與世紀(jì)動(dòng)力公司聯(lián)系。第一章介紹來(lái)自世紀(jì)動(dòng)力公司的AUTODYN是唯一的專門解決非線性動(dòng)力問(wèn)題的全面的、綜合的分析軟件。藝術(shù)級(jí)的分析結(jié)合最新的圖形技術(shù)為解決工程難題提供了一個(gè)非常富有成效的環(huán)境。AUTODYN可以適用于從個(gè)人電腦到超級(jí)計(jì)算機(jī)廣泛硬件條件。1. 什么是AUTODYN?一種解決下列各類復(fù)雜問(wèn)題的工程及科學(xué)工具：l 動(dòng)力學(xué)，包括非線性問(wèn)題；l 固體、流體和氣體動(dòng)力學(xué)；l 大應(yīng)變，大變形；l 流體-結(jié)構(gòu)相互作用；l 爆炸；l 沖擊波及爆轟波；l 沖擊和侵徹；l 接觸問(wèn)題 ；2. AUTODYN的使用對(duì)象l 工業(yè)、科研實(shí)驗(yàn)室及教育機(jī)構(gòu)等廣闊領(lǐng)域中的工程師和科學(xué)家；l 國(guó)防領(lǐng)域：沖擊/侵徹，裝甲和反裝甲設(shè)計(jì)，動(dòng)能裝置，成型裝藥，爆炸，氣體爆轟，材料的響應(yīng)；l 石油和天然氣領(lǐng)域：油井穿孔，事故模擬，爆炸，海上建筑；l 航空領(lǐng)域：撞擊，沖擊加載，結(jié)構(gòu)分析，氣體動(dòng)力/結(jié)構(gòu)相互作用；l 核能：事故分析，流體-結(jié)構(gòu)分析相互作用，沖擊，約束；l 化學(xué)：爆炸，約束；l 汽車：撞擊動(dòng)力學(xué)，引擎設(shè)計(jì)；l 機(jī)械制造領(lǐng)域：動(dòng)力學(xué)模擬，操作載荷確定；l 工程教育：應(yīng)力波力學(xué)的學(xué)習(xí)，包括沖擊波行為的流體及氣體動(dòng)力學(xué)，材料響應(yīng)行為。3. AUTODYN特點(diǎn) l 復(fù)合的分析技術(shù)：歐拉，拉格朗日，ALE(任意拉格朗日-歐拉)，SPH(光滑粒子流體動(dòng)力學(xué))，以及薄殼的時(shí)空響應(yīng)。針對(duì)一個(gè)問(wèn)題的不同特點(diǎn)提供最佳的數(shù)值方法。l 非線性：幾何模型和材料。極端變形行為以及復(fù)雜的材料響應(yīng)行為包括塑性和失效。裂紋的出現(xiàn)和閉合。l 在線文檔：廣泛、實(shí)時(shí)的幫助界面。l 集成的分析環(huán)境：交互式模型定義（前處理）、分析及后處理合為一體。在分析過(guò)程中完全的交互式菜單驅(qū)動(dòng)?？梢栽诜治鲞^(guò)程中可以對(duì)問(wèn)題進(jìn)行改動(dòng)：重分網(wǎng)格，刪除和增加材料，刪除和增加相互作用。l 詳盡的圖形功能：等值線、矢量、材料、邊界條件、網(wǎng)格、時(shí)間歷程以及剖面圖的高解析度彩色描述。l 電子幻燈片放映能力進(jìn)行生動(dòng)的介紹。l 定制模型：提供供用戶定義材料模型、邊界條件、初始條件和輸出方程的界面，并根據(jù)特定需求裁減程序。4. 為何使用AUTODYN? l AUTODYN是替代大型通用結(jié)構(gòu)分析程序或笨拙無(wú)效的專用程序的有效的非線性動(dòng)力學(xué)分析工具。l 使用AUTODYN分析環(huán)境可以更好、更有效的進(jìn)行設(shè)計(jì)。5. 有效性和可靠性l AUTODYN在全球范圍可用并有技術(shù)支持。l AUTODYN可以在從個(gè)人計(jì)算機(jī)到超級(jí)計(jì)算機(jī)的范圍廣闊的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。l AUTODYN可用于大學(xué)生和教授的學(xué)術(shù)研究。l AUTODYN可以有效地驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)果。l 全球巨大的AUTODYN用戶群體持續(xù)的提供反饋確保了此工具的活力。6. 發(fā)展世紀(jì)動(dòng)力公司積極的不斷增加程序的改善和新特性以滿足用戶的需求。因此，AUTODYN具有了持續(xù)的發(fā)展的能力，它包括了在數(shù)值分析和計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的最新發(fā)展。7. 用戶服務(wù)文檔幫助，除了在線幫助外還包括用戶手冊(cè)，以及含有下面專題的向?qū)В壕W(wǎng)格重分，相互作用（拉格朗日沖擊/滑移表面，歐拉-拉格朗日耦合），ALE解算器，射流，Lee-Tarver 燃燒、增長(zhǎng)模型，歐拉重映射，用戶子程序。用戶服務(wù)可以從世紀(jì)動(dòng)力公司本部及其在美洲、歐洲、遠(yuǎn)東的代理獲得。從初步介紹到高級(jí)分析都有相關(guān)的咨詢。在整個(gè)分析過(guò)程都有顧問(wèn)幫助。第二章 AUTODYN軟件包1. 文件分類 AUTODYN程序以多個(gè)文件的方式發(fā)布，文件列表如下：l 安裝文件l AUTODYN可執(zhí)行文件l AUTODYN目標(biāo)庫(kù)l 材料庫(kù)l 幫助文件l 常用模塊l 幻燈片l 指南l 演示和驗(yàn)證問(wèn)題集l 文檔安裝文件用于在用戶使用的特定硬件上安裝AUTODYN。每一特定系統(tǒng)都提供安裝向?qū)?。同時(shí)發(fā)布了目標(biāo)庫(kù)和執(zhí)行文件，確保了用戶可以把自定義程序連接到程序中。提供的AUTODYN常用模塊有助于任何自定義程序與AUTODYN之間的連接。在用戶子程序向?qū)е锌梢哉业疥P(guān)于用戶子程序的指導(dǎo)。運(yùn)行AUTODYN時(shí)，用戶可以使用材料庫(kù)和幫助文件來(lái)得到所需的材料數(shù)據(jù)和信息。另外，AUTODYN提供了預(yù)先制作的幻燈片，可以用電子幻燈片放映功能來(lái)放映?；脽羝庞车氖穷A(yù)存算例的計(jì)算結(jié)果，以此來(lái)證明AUTODYN強(qiáng)大的演示功能.用戶可以通過(guò)向?qū)зY料學(xué)習(xí)一些AUTODYN的特殊功能。向?qū)謨?cè)提供了關(guān)于下面主題的詳細(xì)說(shuō)明：重分網(wǎng)格，射流，算法，拉格朗日沖擊/滑移表面，歐拉-拉格朗日復(fù)合等。AUTODYN提供了介紹性問(wèn)題的輸入和結(jié)果。這些問(wèn)題的安裝和運(yùn)行可以使用戶熟悉AUTODYN程序。演示手冊(cè)給出了介紹性問(wèn)題的每一步操作。用Adobe Acrobat 閱讀器可以使用電子版的文件。這個(gè)閱讀器可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)中大部分免費(fèi)系統(tǒng)中得到，也可以從AUTODYN程序中得到。第三章 開(kāi)始AUTODYN可以在很多不同的硬件上使用，從個(gè)人電腦到超級(jí)計(jì)算機(jī)。安裝過(guò)程根據(jù)所使用的硬件而有所不同，軟件包中含有與用戶使用版本相關(guān)的信息。遵循安裝向?qū)Ш螅阋苍S希望通過(guò)使用AUTODYN的幻燈片放映功能由觀看以前的分析結(jié)果開(kāi)始。按照安裝向?qū)Т蜷_(kāi)程序，將顯示如下所示的AUTODYN主菜單：按P鍵從菜單中選擇后處理程序，顯示后處理菜單：按S鍵選擇幻燈片，出現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)文件的提示：選擇所需的幻燈片，按空格鍵在有效名稱中循環(huán)。按回車鍵選擇所需幻燈片。按下S(Show)鍵開(kāi)始放映，連續(xù)按回車鍵，將順序顯示幻燈片。放映結(jié)束時(shí)，可以重復(fù)放映幻燈片，也可以載入另一問(wèn)題分析。*用戶可以跟隨用戶手冊(cè)的章節(jié)繼續(xù)進(jìn)行，如果需要，也可以直接轉(zhuǎn)到AUTODYN-2D和AUTODYN-3D示范手冊(cè)中的分步例題。第四章 菜單AUTODYN是一個(gè)交互式、菜單驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用軟件。不同的菜單給出了AUTODYN分析過(guò)程的各細(xì)節(jié)。使用分級(jí)式菜單結(jié)構(gòu)，可以在菜單之間簡(jiǎn)單的有邏輯的移動(dòng)。本章結(jié)尾將給出AUTODYN-2D和AUTODYN-3D的菜單。第一次開(kāi)啟AUTODYN將顯示主菜單如下，所有AUTODYN菜單都由一系列的命令構(gòu)成，這些命令在屏幕右側(cè)縱向列出。請(qǐng)參照現(xiàn)行版本中提供的AUTODYN菜單結(jié)構(gòu)示意圖，獲得菜單結(jié)構(gòu)的全景。1. 命令選擇可以通過(guò)以下三種方式之一選擇命令：l 鍵入命令的首字母；l 按方向鍵將顯亮的光標(biāo)移動(dòng)到所需命令位置（使用上/下健或鍵和鍵）,再鍵入；l 移動(dòng)鼠標(biāo)，將指針指到需要的命令，單擊鼠標(biāo)左鍵。選取命令后，可以移動(dòng)到下一級(jí)菜單繼續(xù)選擇命令，或者，如果命令需要指定數(shù)據(jù)，就彈出輸入窗口（如下圖所示）并提示所需的數(shù)據(jù)。根據(jù)要執(zhí)行的任務(wù)，在各級(jí)菜單中移動(dòng)選擇不同的菜單命令。按鍵返回到上一級(jí)菜單。連續(xù)按鍵，將返回到更高一級(jí)菜單直至AUTODYN主菜單。2. 輸入窗口 一個(gè)菜單選項(xiàng)的選擇可能會(huì)引出一個(gè)輸入窗口，提示輸入具體數(shù)據(jù)。在輸入窗口中輸入所需數(shù)據(jù)后，按回車鍵，如果還需要輸入其他數(shù)據(jù)，將自動(dòng)出現(xiàn)下一個(gè)輸入窗口。某些輸入?yún)^(qū)域提供了缺省值。如果接受缺省值，直接按鍵或鍵即可。在輸入窗口中，可以使用“左”和“上”光標(biāo)鍵返回到前一個(gè)定義區(qū)域。在輸入窗口最后區(qū)域輸入數(shù)據(jù)后，整個(gè)窗口的信息就被定義并傳到AUTODYN程序中。注意：如果在定義窗口所有項(xiàng)目之前按鍵，窗口就會(huì)關(guān)閉并保留前面的數(shù)據(jù)。在輸入窗口中，按等號(hào)鍵(“=”)將接受剩余項(xiàng)目的缺省值。如果一個(gè)剩余條目沒(méi)有缺省值，程序?qū)⒔邮芷渌?xiàng)目的缺省值，然后等待你為該條輸入數(shù)值。注意在窗口的右上角有一個(gè)“-”符號(hào)，單擊它將關(guān)閉窗口（等同于鍵）。右上角有一個(gè)“=”符號(hào)，單擊它等同于按等號(hào)鍵。稍微熟悉后，你將能在各級(jí)菜單和輸入窗口中快速切換，無(wú)論是建立一個(gè)分析、觀察中間結(jié)果，還是執(zhí)行后處理任務(wù)。不必把逐級(jí)菜單記住，易懂的命令名稱和提示將引導(dǎo)你使用多種路徑瀏覽菜單和窗口。在任何時(shí)間，只需按F1鍵就可以參考AUTODYN幫助工具。3. 菜單層級(jí)AUTODYN使用交互式菜單結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行快速的問(wèn)題建立、核對(duì)以及分析。作為參考，下面兩頁(yè)列出了AUTODYN-2D和AUTODYN-3D菜單結(jié)構(gòu)總圖，將這兩頁(yè)復(fù)印后放在你的周圍會(huì)很有幫助，直到你更熟悉AUTODYN-2D菜單。第五章 鍵盤(pán)AUTODYN使用鍵盤(pán)輸入來(lái)從菜單選擇命令，接受輸入數(shù)據(jù)以及執(zhí)行特定功能。1. 字符輸入字符鍵用來(lái)輸入AUTODYN提示的數(shù)據(jù)。為保持相容性，這些數(shù)據(jù)立即被檢驗(yàn)，例如是否輸入一個(gè)合法數(shù)據(jù)。如果是名稱和標(biāo)題可以使用任意字母與數(shù)字的組合。作為數(shù)字下面的形式可以被接受：l 帶小數(shù)點(diǎn)或不帶小數(shù)點(diǎn)的整數(shù)。例如：1 1.0 1. （注意：在要求輸入整數(shù)的位置，AUTODYN將截去浮點(diǎn)型數(shù)字的小數(shù)部分，如，1.6 變成1）。l 帶小數(shù)點(diǎn)或不帶小數(shù)點(diǎn)及帶有指數(shù)形式的浮點(diǎn)型數(shù)字。例如：1 1.0 1. 1.2 1.2E5 1.2E-5當(dāng)輸入不合法時(shí)，AUTODYN將立即拒絕并發(fā)出響聲警告，相容性檢查也將拒絕前面的數(shù)據(jù)輸入，將出現(xiàn)提示信息表明不相容性，用戶可以再次輸入正確信息。2. 特殊鍵AUTODYN使用了很多特殊鍵，下面概述了如何使用這些鍵。注意，非個(gè)人電腦版本使用的鍵盤(pán)和定位裝置（鼠標(biāo)，操縱桿等）將有所差異。針對(duì)你的特殊硬件查閱安裝向?qū)??；剀囨I：回車鍵用于接受已選的命令和在輸入窗口各項(xiàng)目中已輸入的數(shù)據(jù)。在輸入?yún)^(qū)域常常會(huì)有缺省值，如果存在缺省值，不輸入新值直接按回車鍵就會(huì)接受并移動(dòng)到下一個(gè)輸入?yún)^(qū)域。如果再?zèng)]有需要輸入的數(shù)據(jù)，就會(huì)關(guān)閉窗口，并且整個(gè)窗口的信息將被AUTODYN接受。不使用鼠標(biāo)時(shí)，回車鍵與移動(dòng)的光標(biāo)共同協(xié)作來(lái)完成定義縮放窗口、檢驗(yàn)結(jié)果、以及交互式的重分網(wǎng)格功能。在這些情況下，屏幕上的十字線或圓被移動(dòng)到所需位置，按回車鍵“鎖定”或接受以上位置。Escape鍵：在選擇菜單命令過(guò)程中，按 Esc鍵返回到上級(jí)菜單，連續(xù)按Esc鍵就會(huì)沿菜單結(jié)構(gòu)向上移動(dòng)，直至AUTODYN主菜單。當(dāng)在一個(gè)輸入窗口內(nèi)按Esc鍵，就會(huì)關(guān)閉窗口，且不改變窗口中的數(shù)據(jù)。在運(yùn)行過(guò)程中，按Esc鍵將中斷計(jì)算并返回用戶控制狀態(tài)，然后可以選擇顯示計(jì)算到當(dāng)前位置的結(jié)果或者轉(zhuǎn)到完成項(xiàng)（退出）。Tab鍵：Tab鍵與其它的應(yīng)用一樣，使用它前進(jìn)到下一區(qū)域或命令?？崭矜I：空格鍵用在以下幾種情形：l 空格鍵用于向下移動(dòng)右邊文本框中的菜單選項(xiàng)，當(dāng)所需菜單選項(xiàng)為顯亮狀態(tài)時(shí)，按回車鍵選擇該項(xiàng)。l 空格鍵用于向前循環(huán)瀏覽特定窗口數(shù)據(jù)區(qū)域的各種有效選項(xiàng)。當(dāng)所顯示的即為所需時(shí)，按回車鍵選擇該項(xiàng)。l 空格鍵用在AUTODYN后處理功能的幻燈片放映中，順次播放下一頁(yè)，連續(xù)多次按空格鍵將快速放映幻燈片，并且大多數(shù)系統(tǒng)都支持動(dòng)態(tài)結(jié)果的動(dòng)畫(huà)。l 空格鍵也可以用在題目和標(biāo)題中輸入空格。Backspace（退格）鍵：l 退格鍵用于在菜單選項(xiàng)中向上移動(dòng)，當(dāng)所需菜單選項(xiàng)為顯亮狀態(tài)時(shí)，按回車鍵選擇該項(xiàng)。l 退格鍵用于向后循環(huán)瀏覽特定窗口數(shù)據(jù)區(qū)域的有效選項(xiàng)。l 退格鍵用在AUTODYN后處理功能的幻燈片放映中，順次選擇前一頁(yè)。l 輸入數(shù)據(jù)時(shí)，退格鍵還可以用于刪除光標(biāo)前的字符。等號(hào)鍵“=”：在輸入窗口中（彈出式菜單），按等號(hào)鍵表示接受剩余項(xiàng)目的缺省值，如果存在剩余項(xiàng)目沒(méi)有缺省值，程序?qū)⒔邮茼?xiàng)目的缺省值，并等待輸入此項(xiàng)的值。3. 功能鍵在任何時(shí)間都可以選擇功能鍵來(lái)執(zhí)行下述功能：( 注意：功能鍵對(duì)于非個(gè)人電腦版本會(huì)有所不同，針對(duì)特殊硬件查閱安裝指南。)F1:幫助。幫助界面將顯示與當(dāng)前菜單和/或輸入窗口有關(guān)的信息。F2:框架。鎖定AUTODYN邊界框架及菜單。這一功能不但可以用于建立屏幕的照片或打印副本，也可以用來(lái)做幻燈片的圖片。按F2鍵可以使菜單和邊框凹下和彈出。注意：當(dāng)當(dāng)前框架被刪除后，AUTODYN將當(dāng)前問(wèn)題的題目轉(zhuǎn)移到消息區(qū)內(nèi)。用這種方式，標(biāo)題被包含在所有的標(biāo)圖輸出和幻燈片里。F3:打印。將屏幕打印到連接的圖形打印機(jī)或復(fù)制到一個(gè)文件中。F4:幻燈片。制作并保存當(dāng)前屏幕的一張幻燈片。它將被添加到當(dāng)前幻燈片放映的末尾。此功能可以用來(lái)保存任何AUTODYN的顯示圖片。注意：如果不需要菜單和框架出現(xiàn)在幻燈片中，則需要先按F2鍵。F5:視圖。列出下面選項(xiàng)：l 凍結(jié)窗口l 設(shè)置視圖區(qū)（比例）l 關(guān)于軸對(duì)稱或平面對(duì)稱的鏡像圖形l 設(shè)置觀察點(diǎn)l 觀察侵蝕掉的點(diǎn)l 設(shè)置材料標(biāo)繪的類型（僅限3維）l 設(shè)置標(biāo)繪范圍（僅限3維）l 標(biāo)繪數(shù)值網(wǎng)格的輪廓（僅限3維）l 指定標(biāo)繪的透視類型（僅限2維）l 指定SPH節(jié)點(diǎn)半徑的比例因子F6:其他。選擇F6鍵時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)功能子菜單，用戶可以設(shè)置下面的信息：l 屏幕：刷新：恢復(fù)圖像刪除：刪除圖像輸出：選擇圖形輸出或文件，設(shè)置黑/白反色顏色：256色缺省值，允許高密度的彩色等值線以及針對(duì)3維的光源投影128色16色8色 單色圖案填充單色陰影填充灰度比例直線：直線線寬比例系數(shù)片段：激活/解除激活圖形和邊框的圖形片段。對(duì)于特定的繪圖選項(xiàng)以及刷新屏幕，圖形片段必須被激活。如果片段是激活的，解除激活自動(dòng)刷新可以通過(guò)不刷新彈出式窗口（這部分區(qū)域設(shè)為空白）來(lái)會(huì)加速屏幕界面。自動(dòng)操作：可以放慢幻燈片自動(dòng)播放的速度（因子由0到1）。l 打印文件：改變打印文件的擴(kuò)展名，提示你一個(gè)新的打印文件擴(kuò)展名。缺省的打印文件名是IDENT，擴(kuò)展名是“.PRT”。如果重新運(yùn)行一個(gè)問(wèn)題，任何存在的打印文件將被重寫(xiě)，除非用此選項(xiàng)改變擴(kuò)展名。例如：如果當(dāng)前IDENT是“IMPACT”,則默認(rèn)的打印文件名是“IMPACT.PRT”。把擴(kuò)展名改為“.PR1”,打印文件的名稱變?yōu)椤癐MPACT.PR1”。l 宏：該選項(xiàng)可以保留并再運(yùn)行按鍵次序。如果選擇“定義”，將隨即提示輸入一個(gè)宏名稱，然后所有隨后的按鍵都被保存在一個(gè)同名宏文件（.mac）中,直到再次按F6鍵為止。但再次按F6鍵時(shí)，用戶將被詢問(wèn)是否宏命令被循環(huán)下去（也就是說(shuō)繼續(xù)重復(fù)）。宏選項(xiàng)“Run”用來(lái)執(zhí)行前一個(gè)制作的宏。提示用戶輸入一個(gè)宏名稱，以及是否要在每個(gè)命令中設(shè)一個(gè)暫停來(lái)分步執(zhí)行宏命令。如果宏命令被設(shè)為循環(huán)，它將重復(fù)下去直到按鍵為止。l 注意：類似于“Zoom”及“Examine”命令的定位器（鼠標(biāo)鍵或光標(biāo)鍵）行為并不屬于按鍵行為，所以在執(zhí)行宏命令過(guò)程中出現(xiàn)這類行為，就需要在適當(dāng)時(shí)間人工干預(yù)。 注意：當(dāng)為一個(gè)幻燈片制作一個(gè)宏時(shí)，為了代替空格鍵轉(zhuǎn)入下一張幻燈片，可以通過(guò)鍵入一個(gè)從1到9的數(shù)字（9為最長(zhǎng)）為每張幻燈片指定播放時(shí)間。實(shí)際播放時(shí)間根據(jù)機(jī)器類型不同而有所不同。l 幫助：該選項(xiàng)能轉(zhuǎn)移到一個(gè)可以獲得AUTODYN大概信息的菜單以及關(guān)于下面主題的幫助： 介紹 菜單 鍵盤(pán) 鼠標(biāo) 安裝 用戶子程序 l 文件位置：該選項(xiàng)可以為AUTODYN所使用的數(shù)據(jù)和幻燈片選擇位置。文件查找在大部分系統(tǒng)中都可以進(jìn)行，它允許你瀏覽存在的數(shù)據(jù)和幻燈片文件。F7、F8、F9、F10: 圖像旋轉(zhuǎn)鍵。 F7、F8和F9鍵分別將圖像繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)。對(duì)于2維，只有F9鍵適用。F10鍵用于反向旋轉(zhuǎn)。缺省設(shè)置的每次旋轉(zhuǎn)角度為10。先按F5鍵，再選擇Viewpoint，然后再使用F7F10功能鍵，將僅對(duì)觀察點(diǎn)處的單個(gè)單元體發(fā)生作用，這樣能夠更快的顯示，而不必在每次旋轉(zhuǎn)后重畫(huà)整個(gè)圖像。4. 功能鍵結(jié)構(gòu)圖解5. 光標(biāo)方向鍵光標(biāo)方向鍵有下述功能：l 從一個(gè)菜單選擇移動(dòng)到下一個(gè)?？梢允褂孟蛏系墓鈽?biāo)鍵（）和向下光標(biāo)鍵（）。（注意：也可以用鼠標(biāo)或輸入命令的第一個(gè)字母來(lái)選擇命令。）l 在輸入窗口內(nèi)從一個(gè)輸入?yún)^(qū)移動(dòng)到另一個(gè)。使用“左”光標(biāo)鍵（）和“上”光標(biāo)鍵（）移回到上一個(gè)區(qū)域，用“右”光標(biāo)鍵（）和“下”光標(biāo)鍵（）移動(dòng)到下一個(gè)區(qū)域。l 使用檢測(cè)命令時(shí)，在“變量”模式下，當(dāng)前被檢測(cè)的變量名在信息區(qū)內(nèi)用白色加亮。在此模式下，使用和在檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格變量和材料變量之間循環(huán)。通過(guò)使用和瀏覽網(wǎng)格或材料變量。可以檢測(cè)的材料變量是：材料裂紋、質(zhì)量、壓縮、內(nèi)能、溫度和alpha。通過(guò)使用和瀏覽不同材料。第六章 鼠標(biāo)在AUTODYN中，鼠標(biāo)用來(lái)執(zhí)行各種交互的屏幕圖形功能。鼠標(biāo)的作用根據(jù)使用的硬件結(jié)構(gòu)的差異而有所不同。典型的，鼠標(biāo)可以用來(lái)選擇菜單，在輸入窗口中移動(dòng)以及執(zhí)行屏幕上的交互功能（縮放、檢查等）。1. 選擇菜單項(xiàng)進(jìn)行一個(gè)菜單選擇，指向所需命令后按鼠標(biāo)左鍵，按右鍵可以移到下一個(gè)更高級(jí)的菜單。它與鍵作用相同。鼠標(biāo)必須定位在菜單命令的區(qū)域時(shí)右鍵才起作用。2. 輸入窗口功能輸入窗口中，用鼠標(biāo)在數(shù)據(jù)選項(xiàng)之間移動(dòng)：l 按鼠標(biāo)左鍵前進(jìn)到下一個(gè)區(qū)域，按右鍵移動(dòng)到前一個(gè)區(qū)域。l 將鼠標(biāo)指向輸入窗口右上角的“=”符號(hào)并按左鍵（相當(dāng)于按下“=”鍵），關(guān)閉輸入窗口且接受輸入的數(shù)據(jù)。l 將鼠標(biāo)指向輸入窗口右上角的“-”符號(hào)并按左鍵（相當(dāng)于按下“Escape”鍵），取消輸入窗口。針對(duì)你特殊的硬件結(jié)構(gòu)根據(jù)安裝向?qū)Р殚喪髽?biāo)的用法。3. 鼠標(biāo)的互動(dòng)功能當(dāng)選擇了諸如縮放、檢查一類的命令后，屏幕上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)十字叉。當(dāng)出現(xiàn)十字叉時(shí)，可以用鼠標(biāo)進(jìn)行下述的基本操作：l 移動(dòng)十字叉：在屏幕上十字叉隨鼠標(biāo)的移動(dòng)而移動(dòng)。l 選擇一點(diǎn)：將十字叉移動(dòng)到所需位置并按鼠標(biāo)左鍵即可用定位器選擇一點(diǎn)。l 退出鼠標(biāo)模式：按鼠標(biāo)中（右）鍵，可以返回到菜單并離開(kāi)作圖屏幕。下面針對(duì)鼠標(biāo)的某些交互功能提供了專門的介紹。4. 縮放 選擇縮放命令后，在作圖窗口左下部分出現(xiàn)一個(gè)光標(biāo)。將光標(biāo)移動(dòng)到要設(shè)置的縮放窗口的任意一個(gè)角上按左鍵“固定”這個(gè)角，然后將鼠標(biāo)移動(dòng)到窗口的斜對(duì)角上再次按鼠標(biāo)左鍵。被選的區(qū)域就被“縮放”了。按右鍵退出縮放返回到菜單狀態(tài)。5. 檢查當(dāng)選擇了檢查命令后,立即進(jìn)入“pick”模式，可以從圖形窗口選擇單元來(lái)檢查。在此模式下，信息區(qū)的所有數(shù)據(jù)以綠色顯示。單擊左鍵選擇鼠標(biāo)所指單元進(jìn)行檢查，可以在單元之間移動(dòng)重復(fù)此項(xiàng)操作。按鼠標(biāo)右鍵（若三鍵鼠標(biāo)則按中鍵）切換到“變量”模式，在此模式下改變被檢測(cè)的變量。在“變量”模式中，當(dāng)前被檢測(cè)的變量名在信息區(qū)中以白色高亮顯示。同時(shí)在此模式下，可以通過(guò)使用和在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格變量和材料變量間選擇。可以通過(guò)和鍵瀏覽網(wǎng)格變量和材料變量。材料變量中可以被檢測(cè)的有材料裂紋、質(zhì)量、壓縮、內(nèi)能、溫度和alpha。當(dāng)檢測(cè)材料時(shí)，可以通過(guò)和鍵瀏覽不同的材料。從“變量”模式中，按鍵可以轉(zhuǎn)換到“pick”模式，這樣可以選擇一個(gè)新的單元。按鍵退出檢測(cè)。如果變換檢測(cè)的變量，按鼠標(biāo)右鍵離開(kāi)“檢測(cè)”模式。用戶可以利用空格鍵和退格鍵在變量中循環(huán)，當(dāng)顯示出需要的變量時(shí)，按。用戶可以通過(guò)按鼠標(biāo)左鍵選擇所需單元。若想退出檢測(cè)模式返回菜單，按鼠標(biāo)右鍵及。6. 交互式劃分網(wǎng)格與重分網(wǎng)格交互式劃分網(wǎng)格與重分網(wǎng)格可以刪除或移動(dòng)拉各朗日節(jié)點(diǎn)。在交互式劃分網(wǎng)格與重分網(wǎng)格過(guò)程中，選擇“刪除”命令后，在圖形窗口左下角就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)光標(biāo)，光標(biāo)移動(dòng)到一點(diǎn)后按下鼠標(biāo)左鍵就從網(wǎng)格中刪除了這個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果需要，可以重復(fù)此過(guò)程，按鼠標(biāo)右鍵退出“刪除”命令。選擇“移動(dòng)”命令后，在圖形左下角出現(xiàn)光標(biāo)。將光標(biāo)移動(dòng)到所選的節(jié)點(diǎn)上，單擊鼠標(biāo)左鍵，將光標(biāo)移動(dòng)到新位置后再次單擊左鍵，所選的節(jié)點(diǎn)就被移動(dòng)到新位置上了。如果新位置與另一個(gè)節(jié)點(diǎn)接近，被移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)就“粘”到那個(gè)節(jié)點(diǎn)上。若需要可以重復(fù)此過(guò)程。按鼠標(biāo)右鍵退出此命令。7. 設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)（僅用于2維）在AUTODYN-2D中，可以用鼠標(biāo)設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)（計(jì)量位置）來(lái)保存歷程數(shù)據(jù)。如果想把一個(gè)單元設(shè)為標(biāo)志位置，只需把鼠標(biāo)移動(dòng)到該單元上后單擊左鍵。重復(fù)此項(xiàng)操作設(shè)置多個(gè)標(biāo)志點(diǎn)。按鼠標(biāo)右鍵退出該模式。在AUTODYN-3D中，標(biāo)志點(diǎn)被明確的輸入，鼠標(biāo)不起作用。第七章 AUTODYN概念與定義物理系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為遵從基礎(chǔ)物理定律和條件。概括如下：l 質(zhì)量守恒l 動(dòng)量守恒l 能量守恒l 材料模型（本構(gòu)方程）l 初始條件l 邊界條件AUTODYN使用高級(jí)數(shù)值技術(shù)解算上述基本方程。AUTODYN包含著大量的數(shù)值解算器，稱之為“處理器”，每一個(gè)都根據(jù)不同的物理領(lǐng)域進(jìn)行了優(yōu)化。這些處理器，從本質(zhì)上使AUTODYN的多個(gè)程序合而為一。這些不同的處理器可以單獨(dú)使用，或在特殊情況下耦合在一起對(duì)復(fù)雜的“耦合問(wèn)題”提供一個(gè)精確有效的解決方法。耦合問(wèn)題包括沖擊侵徹問(wèn)題、流體動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)的相互影響問(wèn)題以及爆炸結(jié)構(gòu)相互作用問(wèn)題。1. AUTODYN分析技術(shù)AUTODYN把時(shí)間和空間分成多個(gè)增量（離散化）。時(shí)間被分成“時(shí)間步”，每個(gè)時(shí)間步形成一個(gè)“循環(huán)”，用戶可以指定選擇第一個(gè)時(shí)間步，否則，AUTODYN將自動(dòng)提供適當(dāng)?shù)臅r(shí)間步長(zhǎng)以確保計(jì)算的準(zhǔn)確和穩(wěn)定性?？臻g被劃分或“分區(qū)”成所謂“單元”、“區(qū)”或“元素”。在AUTODYN中，所有的單元都是四邊形（2D）或六面體（3D）。給定的空間或“子區(qū)域”是由i、j (2D)或i、 j、k (3D )結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)空間構(gòu)成的，每個(gè)單元的變量通過(guò)i、j (2D)或i、 j、k (3D )來(lái)定位。在一個(gè)問(wèn)題中，AUTODYN可以定義幾個(gè)獨(dú)立的i、 j、k子區(qū)域，并且每個(gè)子區(qū)域可以采用不同的數(shù)值解算器（Lagrange、Euler、Shell、ALE、SPH等）。由于每個(gè)子區(qū)域有一個(gè)正交的i、 j、k坐標(biāo)空間（IMAXJMAXKMAX），無(wú)用網(wǎng)格的使用和多重子區(qū)域的功能相互作用使AUTODYN可以解決復(fù)雜的非正交（x,y,z）的形狀和結(jié)構(gòu)問(wèn)題。注意：為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，下面討論涉及AUTODYN-3D的 i、 j、k坐標(biāo)空間和XYZ(x,y,z)物理空間，而2D僅有i、j和x、y。2. 全局和子區(qū)域數(shù)據(jù)AUTODYN輸入數(shù)據(jù)有全局輸入和子區(qū)域輸入構(gòu)成。用戶可以以任何方便的順序定義全局和子區(qū)域數(shù)據(jù)，在全局和子區(qū)域菜單之間切換，直到問(wèn)題被完全定義為止。1. 全局?jǐn)?shù)據(jù) 全局輸入整個(gè)問(wèn)題特性的特定參數(shù)，包括如下信息：l 對(duì)稱性：對(duì)于AUTODYN-2D，供選擇的是平移的（平面應(yīng)變）和軸向的（x軸是對(duì)稱軸）。AUTODYN-3D沒(méi)有定義對(duì)稱的要求，然而可以指定任意的x,y和z軸上的對(duì)稱平面。l 時(shí)間步長(zhǎng)：AUTODYN通過(guò)查找最大的穩(wěn)定時(shí)間步長(zhǎng)為問(wèn)題中所有區(qū)域定義時(shí)間步長(zhǎng)，這個(gè)唯一的時(shí)間步長(zhǎng)在所有子區(qū)域中應(yīng)用。l 終止：控制一個(gè)問(wèn)題的計(jì)算時(shí)間（不是計(jì)算機(jī)時(shí)間）或指定循環(huán)次數(shù)（時(shí)間步）。用戶也可以在所需的時(shí)間點(diǎn)上重新計(jì)算一個(gè)問(wèn)題。l 材料：材料可以在全局級(jí)別中定義，并且可以在所有的子區(qū)域中使用，僅需通過(guò)簡(jiǎn)單的名稱指定。為了方便，材料也同樣可以在子區(qū)域級(jí)別中定義。內(nèi)建的材料數(shù)據(jù)庫(kù)可以使用、修改以及增加材料特性定義。l 邊界：根據(jù)解算器的類型（Lagrange、Euler等）定義邊界狀態(tài)（壓力，速度，流動(dòng)條件）的屬性。在子區(qū)域級(jí)別的命令中，可以通過(guò)名稱和在網(wǎng)格中的物理位置應(yīng)用定義的邊界條件。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，邊界條件也可以在子區(qū)域級(jí)別中定義。l 編輯：定義各種類型顯示圖形的顯示頻率以及包括圖像和幻燈片輸出在內(nèi)的打印編輯。打印編輯的物理范圍或標(biāo)志點(diǎn)（時(shí)間歷程）在子區(qū)域級(jí)別中定義。l 選項(xiàng)：全局選項(xiàng)包括重力、阻尼系數(shù)等，針對(duì)所有的子區(qū)域定義。通常這些常數(shù)置為默認(rèn)值。同樣可以定義起爆點(diǎn)或起爆面。l 標(biāo)題和單元：一個(gè)問(wèn)題的總標(biāo)題是具體指定的。在所要分析的問(wèn)題的網(wǎng)格中,任何連續(xù)的單元集合都可以使用，AUTODYN能夠?yàn)閹捉M連續(xù)的單元集合提供操作選項(xiàng)。2子區(qū)域定義與上面的全局輸入相對(duì)應(yīng)，子區(qū)域輸入是為特定的子區(qū)域指定數(shù)據(jù)。每一個(gè)子區(qū)域是一個(gè)獨(dú)立定義的i、 j、k坐標(biāo)空間，它使用一種處理器（例如Euler、Lagrange等）并且可以與其它子區(qū)域相互作用。子區(qū)域是一組在坐標(biāo)空間（i、 j、k）內(nèi)的正交單元。這些單元由i線、j線、k線組成，從IMIN（I的最小值）到IMAX（I的最大值），從JMIN（J的最小值）到JMAX（J的最大值），從KMIN（K的最小值）到KMAX（K的最大值）。子區(qū)域中每個(gè)單元由8個(gè)頂點(diǎn)（2D有四個(gè)）構(gòu)成一個(gè)普通六面體單元。根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件的情況，一個(gè)AUTODYN問(wèn)題可以包含多達(dá)100個(gè)或更多的子區(qū)域。重要提示：每個(gè)子區(qū)域的坐標(biāo)空間獨(dú)立于問(wèn)題中定義的任何其他子區(qū)域。如上面的圖形所示，盡管子區(qū)域的坐標(biāo)空間是正交的，子區(qū)域在XYZ空間的物理位置不一定為正交。而且，使用“無(wú)用”單元可以有效的構(gòu)造非正交的i、 j、k空間，如下圖所示。每個(gè)子區(qū)域可以包含一些不同的材料、初始條件和邊界條件。根據(jù)問(wèn)題分析的需求，用戶為每個(gè)子區(qū)域指定一種特定的數(shù)值處理器：Lagrange、Eule、EulerFCT、Shell、ALE等（見(jiàn)處理器章節(jié)）。每個(gè)子區(qū)域可以與其他子區(qū)域（或者甚至與它本身）在區(qū)域邊界（如果使用空網(wǎng)格的話有時(shí)沿著一個(gè)內(nèi)部的表面）上相互作用。相互作用的類型根據(jù)子區(qū)域不同的處理器類型而有所不同。例如，兩個(gè)Lagrange子區(qū)域在撞擊滑移界面可能以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或相交的方式聯(lián)結(jié)。Euler和Lagrange子區(qū)域界面可能以相交的方式聯(lián)結(jié)。針對(duì)處理器耦合有幾個(gè)可選項(xiàng)（見(jiàn)界面章節(jié)）。對(duì)于用戶定義的每個(gè)子區(qū)域，需要下面的子區(qū)域信息：l IMAX,JMAX,KMAX：i、 j、k坐標(biāo)的最大值，這將定義子區(qū)域中的單元數(shù)以及由此導(dǎo)致的問(wèn)題的空間精確程度。每個(gè)子區(qū)域都自動(dòng)被賦予I、J或K線的初值為1。記住：不同子區(qū)域的坐標(biāo)空間是獨(dú)立的。l 處理器類型：Lagrange、Euler、Euler-FCT、Euler Godunov、Shell、ALE或SPH。根據(jù)預(yù)期的動(dòng)力學(xué)行為類型為每個(gè)子區(qū)域選擇處理器。例如，對(duì)于氣體或流體動(dòng)力學(xué)行為，可以使用典型的Euler方法。對(duì)于固體或結(jié)構(gòu)行為可以選擇典型的Lagrange類型的方法。為每個(gè)子區(qū)域選擇合適的處理器類型將得到一個(gè)準(zhǔn)確有效的結(jié)果，后面將作進(jìn)一步討論。激活時(shí)間與停用時(shí)間可以用于每個(gè)子區(qū)域。如果把子區(qū)域激活時(shí)間設(shè)為0（缺省值），子區(qū)域從計(jì)算的開(kāi)始就被運(yùn)算。如果，設(shè)置一個(gè)非零的激活時(shí)間，子區(qū)域就會(huì)在到達(dá)該時(shí)間后才開(kāi)始計(jì)算。這樣就允許生成并顯示沒(méi)有立即變形的子區(qū)域，而避免一開(kāi)始就計(jì)算不必計(jì)算的子區(qū)域。如果根據(jù)計(jì)算結(jié)果一個(gè)子區(qū)域不再重要，但為了模型的可視化仍然需要它，使用停用時(shí)間選項(xiàng)可以減少運(yùn)算時(shí)間。激活時(shí)間與停用時(shí)間可以在定義子區(qū)域時(shí)設(shè)置，并可以通過(guò)子區(qū)域選項(xiàng)激活菜單來(lái)修改。l 劃分網(wǎng)格：定義子區(qū)域在XYZ空間的幾何形狀，這樣定義了數(shù)值網(wǎng)格和空間的離散。劃分網(wǎng)格是交互式的，使用戶可以觀察正在構(gòu)建的對(duì)象。從其他來(lái)源引進(jìn)的數(shù)值網(wǎng)格也可以實(shí)現(xiàn)。l 填充：定義幾何形狀后就可以用材料和初始條件“填充”單元。一個(gè)子區(qū)域可以由許多不同材料和初始條件構(gòu)成。沒(méi)有必要為每種材料或每套初始條件把問(wèn)題分為不同的子區(qū)域。唯一的約束是在一個(gè)子區(qū)域中，只用一種類型的處理器。l 邊界：把邊界條件加到子區(qū)域上。包括壓力、速度、位置、連續(xù)和流動(dòng)特性。針對(duì)子區(qū)域間的相互作用，一個(gè)單獨(dú)的相互作用菜單可以在全局/子區(qū)域級(jí)別中選擇（見(jiàn)相互作用）。l 編輯/標(biāo)志：指定歷程數(shù)據(jù)保存的標(biāo)志點(diǎn)位置。這些就是“計(jì)量”位置。在子區(qū)域內(nèi)，要求硬拷貝打印輸出的區(qū)域也被具體指明。注意：全局編輯命令特指何時(shí)，編輯發(fā)生的時(shí)間。子區(qū)域編輯命令特指在哪，在子區(qū)域內(nèi)所處的空間。l 選項(xiàng)：對(duì)于所有的子區(qū)域都可以改變i、 j、k坐標(biāo)范圍。用此方法移動(dòng)一個(gè)存在的區(qū)域中的一部分，或者實(shí)現(xiàn)在空間中更精細(xì)或更粗略的計(jì)算。對(duì)于某些處理器可以從一種類型改變?yōu)槠渌愋汀＠?，可以在Lagrange和ALE處理器之間或Euler和EulerGodunov處理器之間轉(zhuǎn)換。3. 多重子區(qū)域在問(wèn)題的分析中會(huì)用到不止一個(gè)子區(qū)域。每個(gè)子區(qū)域使用一種處理器（解算器），多重子區(qū)域可以是同種處理器（如Lagrange）或不同組合（Euler-Lagrange-ALE-Shell-等）。通過(guò)使用多重子區(qū)域結(jié)構(gòu)，可以對(duì)復(fù)雜的幾何模型建模。而且，重要的是，不同類型的處理器可以用于一個(gè)問(wèn)題的不同區(qū)域、給諸如流體結(jié)構(gòu)相互作用或撞擊問(wèn)題的“耦合”問(wèn)題提供優(yōu)化解決技術(shù)。子區(qū)域菜單可以快速創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜模型，通過(guò)建造體樣式、依次定義每個(gè)子區(qū)域以及定義它們之間的相互作用。每個(gè)子區(qū)域可以獨(dú)立顯示，也可以與其他子區(qū)域結(jié)合整體顯示。AUTODYN的一個(gè)重要特性就是在一個(gè)解算過(guò)程中，可以增加或刪除子區(qū)域。這使用戶在完成下述類型的功能時(shí)有極大的靈活性：l 必要時(shí)，引入模型的增加部分。例如，對(duì)一個(gè)復(fù)合薄板沖擊問(wèn)題，僅需在開(kāi)始沖擊時(shí)引入增加的薄板。l 刪除模型中非重要的部分。例如，對(duì)一個(gè)爆炸加載問(wèn)題，當(dāng)炸藥的能量被稀疏時(shí)，可以刪除定義炸藥的子區(qū)域，計(jì)算可以繼續(xù)下去而不用計(jì)算靜止的炸藥單元。另一個(gè)例子是刪除已不重要失效區(qū)。綜上，AUTODYN的多重子區(qū)域特性提供了有力的功能：l 復(fù)雜幾何模型的定義。IJK空間（數(shù)值網(wǎng)格）可以被單獨(dú)定義，子區(qū)域之間的IJK坐標(biāo)不必連續(xù)。l 一個(gè)模型的不同部分應(yīng)用不同的處理器（解算器）。為不同類型的物理行為提供優(yōu)化的解法。l 在問(wèn)題分析過(guò)程中靈活的修改模型。增加和刪除模型的一部分。4. 處理器類型AUTODYN允許在一個(gè)問(wèn)題中使用不同的數(shù)值處理器（解算器）。根據(jù)分析的要求，用戶為每個(gè)子區(qū)域分配一個(gè)特定的處理器。子區(qū)域根據(jù)用戶指定的或所選擇處理器決定的進(jìn)行相互作用。應(yīng)用不同處理器的能力能得到優(yōu)化的數(shù)值解法。盡管或許沒(méi)有一個(gè)最好的數(shù)值方法適用于一個(gè)問(wèn)題的所有部分，但AUTODYN允許在一個(gè)相同問(wèn)題中使用不同的方法。下面的部分描述了AUTODYN中的數(shù)值處理器：1. Lagrange 處理器在Lagrange 處理器中，數(shù)值網(wǎng)格隨著物質(zhì)材料移動(dòng)和扭曲變形，如下面圖形所示。Lagrange 處理器很適合描述固體材料。自由表面和材料界面位于單元邊界，因此可以在計(jì)算過(guò)程中很好的保持。在Lagrange中，時(shí)間相關(guān)的材料特性也可以很好的描述，因?yàn)椴牧霞捌錃v程都包含在它的初始單元中。Lagrange結(jié)構(gòu)中，在角點(diǎn)處定義坐標(biāo)（x）、速度（u）、力（F）和質(zhì)量（m），在單元中心處定義應(yīng)力（）、應(yīng)變（）、壓力（p）、能量（e）和密度（）。用于AUTODYN的算法最初基于Wilkins1提出的有限差分方法。公式已經(jīng)被修改為把力和質(zhì)量集中于節(jié)點(diǎn)處，與大多數(shù)有限元公式類似。這個(gè)修改也能與Euler處理器更簡(jiǎn)單的耦合。下面圖表給出了Lagrange計(jì)算循環(huán)。AUTODYN循環(huán)的每個(gè)時(shí)間步都經(jīng)歷各個(gè)步驟。連續(xù)關(guān)系Lagrange計(jì)算循環(huán)盡管Lagrange特別適合描述固體行為，但它主要的缺點(diǎn)是對(duì)于極大變形問(wèn)題數(shù)值網(wǎng)格會(huì)變得極大扭曲，導(dǎo)致小時(shí)間步長(zhǎng)且可能失去準(zhǔn)確性。下圖顯示一個(gè)簡(jiǎn)單例子說(shuō)明了此種情況。在上述問(wèn)題中，數(shù)值運(yùn)算只能進(jìn)行到Lagrange網(wǎng)格畸變引起由于時(shí)間步長(zhǎng)過(guò)小或網(wǎng)格糾結(jié)導(dǎo)致的解算中斷前的某一點(diǎn)。AUTODYN包括了附加的強(qiáng)有力的特性用于Lagrange處理器，使計(jì)算繼續(xù)。這些特性包括重分網(wǎng)格和侵蝕。AUTODYN交互的重分網(wǎng)格特性通過(guò)把扭曲網(wǎng)格的網(wǎng)格量映射到新網(wǎng)格（只限2D）來(lái)重建“規(guī)則”的網(wǎng)格，如下表所示。交互重分網(wǎng)格要求用戶人工定義新網(wǎng)格，而AUTODYN自動(dòng)執(zhí)行重映射的功能。侵蝕選項(xiàng)也可以解決很多與使用Lagrange算法中大變形的問(wèn)題。用戶在單元內(nèi)指定一個(gè)應(yīng)變閾值，當(dāng)達(dá)到應(yīng)變閾值時(shí)單元就被侵蝕掉。例如，把一個(gè)固體單元轉(zhuǎn)換成與初始網(wǎng)格分離的自由質(zhì)量節(jié)點(diǎn)，從而避免了網(wǎng)格扭曲問(wèn)題。AUTODYN自動(dòng)允許侵蝕發(fā)生后新界面的重定義。在Advanced Topics中的Erosion有更詳細(xì)的討論。在某些情況下，Lagrange處理器可以由ALE（任意Lagrange Euler）代替，ALE處理器提供了一種“自動(dòng)”重分網(wǎng)格可以避免網(wǎng)格扭曲。后面有ALE的討論。下面的表格總結(jié)了Lagrange處理器的特性。2. Lagrange處理器的總結(jié)優(yōu)點(diǎn)限制解決方法有效性，每個(gè)循環(huán)計(jì)算時(shí)間較少單元變形導(dǎo)致時(shí)間步長(zhǎng)減小重分網(wǎng)格和侵蝕定義的材料界面和邊界清晰單元變形能引起網(wǎng)格扭曲，不精確重分網(wǎng)格和侵蝕好的時(shí)間歷程信息薄的截面需小的時(shí)間步長(zhǎng)使用Shell處理器強(qiáng)度建模好滑移接觸面 邏輯復(fù)雜AUTODYN包含強(qiáng)有力的有效的相互作用邏輯編碼簡(jiǎn)單3. Euler 處理器在Euler處理器中，網(wǎng)格在空間固定，物理材料在網(wǎng)格間流動(dòng)，如下圖所示。Euler處理器很適合描述流體和氣體行為，自由表面和材料界面在固定的Euler網(wǎng)格間流動(dòng)。精密的數(shù)值技術(shù)用于追蹤材料的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榫W(wǎng)格固定，則大變形或流動(dòng)情況不會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)格變形。要權(quán)衡的是為保持界面與限制數(shù)值耗散，需要很大的計(jì)算量。另外，為描述固體行為，固體應(yīng)力張量和材料歷程必須在逐個(gè)網(wǎng)格間傳輸。復(fù)合材料和強(qiáng)度由AUTODYN自動(dòng)控制。所有變量（應(yīng)力、應(yīng)變、壓力、能量、密度和速度）都在網(wǎng)格中心。這個(gè)選擇是為了與Lagrange的耦合。在Euler處理器中，每個(gè)時(shí)間步內(nèi)的基本計(jì)算循環(huán)如下圖所示：連續(xù)關(guān)系Euler計(jì)算循環(huán)AUTODYN包含了三種不同的Euler處理器：（標(biāo)準(zhǔn)）Euler、EulerGodunov以及Euler FCT。標(biāo)準(zhǔn)Euler處理器最為常用，用來(lái)描述包括固體和多種材料模式的多種材料。Euler FCT處理器用于解決氣體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和爆炸問(wèn)題，并且比Euler處理器高級(jí)解法的一般用途更有效。Euler FCT處理器只適用于單一理想氣體材料。EulerGodunov是一個(gè)更高級(jí)別的、多種材料的Euler解算器，包括材料強(qiáng)度和高分辨界面追蹤。EulerGodunov既可用于AUTODYN-2D也可用于AUTODYN-3D。下面的例子是Euler處理器在AUTODYN中的應(yīng)用。第一個(gè)例子是在激波管中的二維爆炸。此例說(shuō)明了在AUTODYN在流體動(dòng)力學(xué)中（沒(méi)有強(qiáng)度）多種材料處理的Euler性能。上面的例子顯示了Euler在含強(qiáng)度的多種材料中的應(yīng)用。金屬射流為銅，靶板是鋼。Euler多種材料模式自動(dòng)考慮到了材料的分離和創(chuàng)立自由表面（空的創(chuàng)立）。上面的例子是三維建筑物中的爆炸加載問(wèn)題，此問(wèn)題表現(xiàn)出了高效AUTODYN Euler FCT處理器的應(yīng)用。AUTODYN中的Euler重映射功能作為初始條件可以將1D或2D的解映射為2D或3D的解。Euler細(xì)分功能可以用于在用戶需要的位置調(diào)整網(wǎng)格密度，細(xì)化分區(qū)。在Advanced Topics和重映射指南中有對(duì)上述Euler功能的進(jìn)一步討論。4. Euler處理器的總結(jié)優(yōu)點(diǎn)限制解決方法無(wú)網(wǎng)格畸變每個(gè)循環(huán)需要比Lagrange多的計(jì)算時(shí)間單一氣體材料采用高效EulerFCT處理大變形材料邊界耗散執(zhí)行精密的界面追蹤初始相互獨(dú)立的材料在網(wǎng)格中混合與Lagrange同樣精度計(jì)算需要更細(xì)的網(wǎng)格無(wú)需進(jìn)行重分網(wǎng)格材料流動(dòng)導(dǎo)致空網(wǎng)格的定義，導(dǎo)致大量的網(wǎng)格數(shù)量沖擊波耗散用高級(jí)數(shù)值方法描述沖擊波對(duì)強(qiáng)度模型不靈活標(biāo)準(zhǔn)Euler中包括強(qiáng)度需要薄截面使用Shell處理器5. Shell處理器Shell處理器用于薄結(jié)構(gòu)的建模，而這些模型如果使用標(biāo)準(zhǔn)的Lagrange或Euler處理器會(huì)在計(jì)算中產(chǎn)生過(guò)小的時(shí)間步長(zhǎng)。Shell處理器首先假設(shè)作為模型的結(jié)構(gòu)是足夠“薄”的，以至于能夠假設(shè)一個(gè)二軸應(yīng)力狀態(tài)。厚度方向無(wú)波的傳播，僅沿長(zhǎng)度方向傳播。因此，時(shí)間步長(zhǎng)僅受長(zhǎng)度方向網(wǎng)格劃分的尺寸控制，薄殼子區(qū)域的定義通過(guò)常數(shù)I1，用J代表2D中沿殼方向上的一列節(jié)點(diǎn)，用J和K定義3D中的節(jié)點(diǎn)表面。下面的示意圖舉例說(shuō)明了2D的Shell處理器。Shell處理器（2D）計(jì)算循環(huán)的基本步驟如下：Shell計(jì)算循環(huán)在AUTODYN理論手冊(cè)中詳細(xì)討論了2D和3D Shell處理器的公式。下面的例子顯示了3DShell計(jì)算的六邊形梁的壓垮。Shell處理器的總結(jié)如下表所示。6. Shell處理器的總結(jié)優(yōu)點(diǎn)限制時(shí)間步長(zhǎng)受分段長(zhǎng)度控制, 不受厚度控制不能對(duì)有厚度結(jié)構(gòu)精確計(jì)算二軸應(yīng)力狀態(tài)7. ALE處理器ALE(任意Lagrange Euler)處理器可以被確切的定義為一個(gè)Lagrange子區(qū)域，不同的是用戶可以指定區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。這樣就可以提供一種“自動(dòng)的重分網(wǎng)格”，解決某些問(wèn)題非常有效。根據(jù)具體的運(yùn)動(dòng)，ALE子區(qū)域可以是完全的Lagrange（節(jié)點(diǎn)隨材料運(yùn)動(dòng)）、完全的Euler（節(jié)點(diǎn)固定，材料在固定網(wǎng)格間移動(dòng)），也可以是介于二者之間。運(yùn)動(dòng)約束的標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)是：l 自由（Lagrange）缺省l 固定（Euler）l 均等l 在x和/或y和/或z中等分l 沿I和/或J和/或K等分l I和/或J和/或K的幾何分隔l 平衡流動(dòng)l 用戶自定義ALE可以用于固體、液體、氣體的建模。它特別適合流體結(jié)構(gòu)相互作用問(wèn)題。ALE的一個(gè)例子顯示在下面的圖中。使用3DALE處理器為在建筑物內(nèi)部的爆炸建模。用Euler約束模擬爆炸和流體動(dòng)力學(xué)區(qū)域的模型，而固體結(jié)構(gòu)用Lagrange約束建模。ALE處理器假定在子區(qū)域邊界或材料交界面上的節(jié)點(diǎn)全部是嚴(yán)格的Lagrange型，因此ALE子區(qū)域中沒(méi)有材料的流入流出，而且一個(gè)單元中只包含一