4/8 LS-DYNA IGA等几何分析介绍

将等几何分析(IGA)引入到有限元分析(FEA)的框架中，目的是使数值分析模型与计算机辅助设计(CAD)的几何模型相同。与标准的、低阶的有限元单元相比，许多研究论文已经证明了使用更高阶和更高连续性的基函数是有益和优越的分析特性。B-样条曲线（B-splines）和非均匀有理B样条曲线 (NURBS)是CAD中使用最广泛的几何描述，近几年基于NURBS的有限元技术快速发展并被应用到LS-DYNA中。同时，LS-DYNA也开发了一些适合分析的非结构样条，以满足更复杂的工业几何形状和精化分析的需要。
本演讲旨在概述IGA在LS-DYNA中的发展，包括IGA的基本概念、如何使用IGA，以及IGA在LS-DYNA中的一些功能。此外还将演示IGA在碰撞模拟、钣金成形到频域等分析中的应用。

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2022年4月8日（周五）8:30-10:30

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李利萍 博士 | Ansys高级研发工程师

李博士于2013年毕业于加州大学伯克利分校机械工程系。2013年加入LSTC(现为Ansys公司)从事转子动力学和等几何分析(IGA)研究，并在LS-DYNA隐式求解器中实现了结构旋转效应，包括自旋软化效应和陀螺效应的研究。李博士自2015年开始研究IGA，截至目前，已成功开发了IGA实体，基于Bezier提取格式的非结构化样条曲线以及其它相关项目，例如张量积样条函数和分解，基于trimmed NURBS的时间步长等。相对FEA分析来说，这些IGA相关功能和特性是比较新的技术，但目前在业内正在被越来越多地应用。

混合IGA/FEA汽车前端结构模型:红色和金色为IGA零件，灰色为传统FEA零件，在刚性墙上撞击后变形(Courtesy of BMW Group)

吸能盒压溃：FEA 4mm(右)、IGA 6mm(3*3积分点)、IGA 4mm(2*2积分点)在t=30ms时的最终变形形状(Courtesy of BMW Group)