LS-DYNA — CAE用語解説
LS-DYNA
定義
LS-DYNAは、陽的時間積分法に基づく大変形・衝撃・接触解析の世界標準ソルバー。自動車衝突安全性評価のデファクトスタンダード。
歴史的経緯
- **1976年**: John O. Hallquistが Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) でDYNA3Dを開発
- **1988年**: Hallquistが LSTC (Livermore Software Technology Corporation) を設立、商用版LS-DYNAとして販売
- **2019年**: Ansys Inc.がLSTCを買収
- **現在**: Ansys LS-DYNAとして提供
特徴的機能
- 陽的時間積分（中心差分法）: $\Delta t$ はCFL条件により自動決定
- ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian): 大変形問題の安定計算
- SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics): メッシュフリー手法
- Contact-Impact: 100以上の接触アルゴリズム
- MPP (Massively Parallel Processing): 大規模並列計算対応
中心差分法の時間積分
$$ \mathbf{u}^{n+1} = 2\mathbf{u}^n - \mathbf{u}^{n-1} + \Delta t^2 \mathbf{M}^{-1} (\mathbf{F}^{ext} - \mathbf{F}^{int}) $$
安定条件（CFL条件）:
$$ \Delta t \leq \frac{L_e}{c} $$
$L_e$: 要素代表長さ、$c$: 弾性波伝播速度 $c = \sqrt{E/\rho}$
Project NovaSolver — Practitioner-Driven R&D
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