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1 汽车安全性分析
LS-DYNA程序具备模拟汽车碰撞时结构破损和乘员安全性分析的全部功能。
安全带
包括安全带单元、材料、滑环、抽筒器、传感器、预张力器和加速度计等。
气囊
模拟折叠状态气囊的吹胀过程，以获得汽车碰撞事故时气囊对乘员的保护作用，检查气囊设计的安全性能。
假人
模拟乘员，计算汽车高速碰撞时乘员关键部位的动态特点，以判断乘员的安全性。人体由许多构件组成，每个构件要用单元网格构造准确的几何构形，其质量、质心位置、转动惯量，特别是各个关节的弹性连接与阻尼特性要与真人一致。通常经过大量实验测出这些参数，个别用户自己构造假人耗费巨大，一般从专业软件公司购买标准假人数据，装入LS-DYNA输入数据文件使用。图1.30所示为HYBRID III有限元假人。
汽车
用LS-DYNA的壳、实体等单元构造完整的汽车模型，可以选用金属、玻璃、塑料、橡胶等各种材料模型。程序的Automatic_Single_Surface接触功能可以保证汽车全部构件内外表面与假人、气囊、安全带之间，以及外部障碍物表面相互接触时不穿透，可以相对滑动，考虑摩擦，实现汽车高速碰撞时全过程的数值模拟和有关数据的输出。
2薄板冲压成形模拟
LS-DYNA程序近年来在薄板冲压成形过程数值模拟方面做了大量工作，取得显著效果。
薄板冲压模型通常有冲头、底模、压板和板料四大部分，冲头、底模和压板的刚度很大，可以用刚性材料的薄壳单元或实体单元建模。板料在冲压过程中产生大位移、大转动和大应变的弹塑性变形，LS-DYNA程序的薄壳单元完全满足这些要求，其材料模型不仅有各向同性弹塑性材料，并考虑温度影响和应变率影响，还有横向正交各向异性弹塑性材料以满足板料经过冷碾压加工后造成板面内与壳厚方向强度不同的情况。
LS-DYNA程序有Forming_nodes_to_surface, Forming_surface_to_surface接触界面以模拟板料在冲压过程中与冲头、底模和压板之间带摩擦的相对滑动，它还计及板料壳厚变化的影响。板料冲压产生废品的表现主要有二种：板料开裂和板面起皱。板料开裂的判据通常采用成形极限图（FLD），在LS-DYNA中输入材料的成形极限曲线（FLC），程序可自动生成成形极限图（FLD）（见图1.33），从而可方便地判断板料是否出现开裂。
板料成形的最后工序是剪裁（Trim）和脱模回弹（Springback），LS-DYNA程序有剪裁功能，可以将成形后的板料按用户要求将多余部分裁出，并修正边界网格。LS-DYNA程序可以采用隐式求解，将脱模后的成形板料计算弹性变形恢复，即回弹计算。
显示薄板冲压成形过程，并采用自适应网格剖分。
3隐式求解
用于非线性结构静动力分析，包括结构固有频率和振型计算。LS-DYNA中可以交替使用隐式求解和显式求解，进行薄板冲压成形的回弹计算、结构动力分析之前施加预应力等。
隐式求解有如下功能：
单元库和材料模型
固体单元：包括常应力（单点积分）固体元、S/R2X2X2积分点固体元等算法；
梁单元：算法Hughes-Liu；
薄壳单元：包括Belytschko-Tsay、S/R Hughes-Liu、Belyschko-Wang-Chiang、全积分壳单元等算法；
二维固体单元：包括平面应力、平面应变、轴对称；
接触界面
Surface_to_Surface
Nodes_to_Surface
One_way_Surface_to_Surface
Forming_one_way_Surface_to_Surface
Automatic_Single_Surface
2D_Automatic_Surface_to_Surface
给定位移和速度边界条件、初始速度
节点力、压力
隐式求解控制
非线性方程组求解器；
稀疏线性方程组求解器；
刚度矩阵带宽优化；
自动时步控制；
隐式动力求解；
多步回弹分析的人工稳定；
特征值分析；
回弹分析的无缝转换开关。
4热分析
LS-DYNA程序有二维和三维热分析模块，可以独立运算，也可以与结构分析耦合，可进行稳态热分析，也可进行瞬态热分析，用于非线性热传导、静电场分析和渗流计算。
热传导单元：8节点六面体单元（3D），4节点四边形单元（2D）；
材料类型：各向同性、正交异性热传导材料，可以与温度相关，以及各向同性热传导材料的相变；
边界条件：给定热流flux边界，对流convection边界，辐射radiation边界，以及给定温度边界，它们可随时间变化；给定初始温度，可计算二个物体接触界面的热传导和热辐射，给定材料内部热生成（给定热源）；
热分析采用隐式求解方法，过程控制有：
稳态分析还是瞬态分析；
线性问题还是非线性问题；
时间积分法：Crank-Nicholson法（a=0.5）和向后差分法（ a=1）；
求解器：直接法或迭代法；
自动时步长控制。
温度分布
5不可压缩流场分析
LS-DYNA不可压缩流求解器是960版新增加的功能，用于模拟分析瞬态、不可压、粘性流体动力学现象。求解器中采用了超级计算机的算法结构，在确保有限元算法优点的同时计算性能得到大幅度提高，从而在广泛的流体力学领域具有很强的适用性。
LS-DYNA不可压缩流求解器不仅为已具有固体、结构、边界元及可压缩流场分析功能的LS-DYNA软件加入了对不可压缩流场的分析模块，同时还可用于求解低马赫数/不可压流场中的液固/液体-结构耦合作用问题。
LS-DYNA不可压缩流求解器基于隐式时间积分、显式时间积分两种算法。显式算法(一阶精度)解耦动量守恒方程并减少了对内存的需求，但带来部分精度的损失，但是由于显式算法满足扩散和CFD稳定性条件，又可提高计算精度，因此，采用单点积分和沙漏稳定性的显式算法被证明在不可压缩流求解分析中是简便、高效的。
LS-DYNA不可压缩流求解器的二阶精度算法，采用了恒定质量的预置算法和物质质量的校正算法，合理解耦了速度场和压力场，从而减少了计算Navier_Stokes方程对CPU和内存的需求。二阶精度算法，可用于分析流场中的涡流，而且很容易推广应用到流体力学领域中湍流现象的计算分析。
Re=10,000的液体驱动腔中的大涡模式x-涡量场
水射流形成的温度场、速度场、压力场
LS-DYNA程序具备模拟汽车碰撞时结构破损和乘员安全性分析的全部功能。
安全带
包括安全带单元、材料、滑环、抽筒器、传感器、预张力器和加速度计等。
气囊
模拟折叠状态气囊的吹胀过程，以获得汽车碰撞事故时气囊对乘员的保护作用，检查气囊设计的安全性能。
假人
模拟乘员，计算汽车高速碰撞时乘员关键部位的动态特点，以判断乘员的安全性。人体由许多构件组成，每个构件要用单元网格构造准确的几何构形，其质量、质心位置、转动惯量，特别是各个关节的弹性连接与阻尼特性要与真人一致。通常经过大量实验测出这些参数，个别用户自己构造假人耗费巨大，一般从专业软件公司购买标准假人数据，装入LS-DYNA输入数据文件使用。图1.30所示为HYBRID III有限元假人。
汽车
用LS-DYNA的壳、实体等单元构造完整的汽车模型，可以选用金属、玻璃、塑料、橡胶等各种材料模型。程序的Automatic_Single_Surface接触功能可以保证汽车全部构件内外表面与假人、气囊、安全带之间，以及外部障碍物表面相互接触时不穿透，可以相对滑动，考虑摩擦，实现汽车高速碰撞时全过程的数值模拟和有关数据的输出。
2薄板冲压成形模拟
LS-DYNA程序近年来在薄板冲压成形过程数值模拟方面做了大量工作，取得显著效果。
薄板冲压模型通常有冲头、底模、压板和板料四大部分，冲头、底模和压板的刚度很大，可以用刚性材料的薄壳单元或实体单元建模。板料在冲压过程中产生大位移、大转动和大应变的弹塑性变形，LS-DYNA程序的薄壳单元完全满足这些要求，其材料模型不仅有各向同性弹塑性材料，并考虑温度影响和应变率影响，还有横向正交各向异性弹塑性材料以满足板料经过冷碾压加工后造成板面内与壳厚方向强度不同的情况。
LS-DYNA程序有Forming_nodes_to_surface, Forming_surface_to_surface接触界面以模拟板料在冲压过程中与冲头、底模和压板之间带摩擦的相对滑动，它还计及板料壳厚变化的影响。板料冲压产生废品的表现主要有二种：板料开裂和板面起皱。板料开裂的判据通常采用成形极限图（FLD），在LS-DYNA中输入材料的成形极限曲线（FLC），程序可自动生成成形极限图（FLD）（见图1.33），从而可方便地判断板料是否出现开裂。
成形极限图
板料成形的最后工序是剪裁（Trim）和脱模回弹（Springback），LS-DYNA程序有剪裁功能，可以将成形后的板料按用户要求将多余部分裁出，并修正边界网格。LS-DYNA程序可以采用隐式求解，将脱模后的成形板料计算弹性变形恢复，即回弹计算。
显示薄板冲压成形过程，并采用自适应网格剖分。
采用自适应网格剖分的薄板冲压成形模拟
3隐式求解
用于非线性结构静动力分析，包括结构固有频率和振型计算。LS-DYNA中可以交替使用隐式求解和显式求解，进行薄板冲压成形的回弹计算、结构动力分析之前施加预应力等。
隐式求解有如下功能：
单元库和材料模型
固体单元：包括常应力（单点积分）固体元、S/R2X2X2积分点固体元等算法；
梁单元：算法Hughes-Liu；
薄壳单元：包括Belytschko-Tsay、S/R Hughes-Liu、Belyschko-Wang-Chiang、全积分壳单元等算法；
二维固体单元：包括平面应力、平面应变、轴对称；
接触界面
Surface_to_SurfaceNodes_to_Surface
One_way_Surface_to_Surface
Forming_one_way_Surface_to_Surface
Automatic_Single_Surface
2D_Automatic_Surface_to_Surface
给定位移和速度边界条件、初始速度
节点力、压力
隐式求解控制
非线性方程组求解器；
稀疏线性方程组求解器；
刚度矩阵带宽优化；
自动时步控制；
隐式动力求解；
多步回弹分析的人工稳定；
特征值分析；
回弹分析的无缝转换开关。
4热分析
LS-DYNA程序有二维和三维热分析模块，可以独立运算，也可以与结构分析耦合，可进行稳态热分析，也可进行瞬态热分析，用于非线性热传导、静电场分析和渗流计算。
热传导单元：8节点六面体单元（3D），4节点四边形单元（2D）；
材料类型：各向同性、正交异性热传导材料，可以与温度相关，以及各向同性热传导材料的相变；
边界条件：给定热流flux边界，对流convection边界，辐射radiation边界，以及给定温度边界，它们可随时间变化；给定初始温度，可计算二个物体接触界面的热传导和热辐射，给定材料内部热生成（给定热源）；
热分析采用隐式求解方法，过程控制有：
稳态分析还是瞬态分析；
线性问题还是非线性问题；
时间积分法：Crank-Nicholson法（a=0.5）和向后差分法（ a=1）；
求解器：直接法或迭代法；
自动时步长控制。
温度分布
5不可压缩流场分析
LS-DYNA不可压缩流求解器是960版新增加的功能，用于模拟分析瞬态、不可压、粘性流体动力学现象。求解器中采用了超级计算机的算法结构，在确保有限元算法优点的同时计算性能得到大幅度提高，从而在广泛的流体力学领域具有很强的适用性。
LS-DYNA不可压缩流求解器不仅为已具有固体、结构、边界元及可压缩流场分析功能的LS-DYNA软件加入了对不可压缩流场的分析模块，同时还可用于求解低马赫数/不可压流场中的液固/液体-结构耦合作用问题。
LS-DYNA不可压缩流求解器基于隐式时间积分、显式时间积分两种算法。显式算法(一阶精度)解耦动量守恒方程并减少了对内存的需求，但带来部分精度的损失，但是由于显式算法满足扩散和CFD稳定性条件，又可提高计算精度，因此，采用单点积分和沙漏稳定性的显式算法被证明在不可压缩流求解分析中是简便、高效的。
LS-DYNA不可压缩流求解器的二阶精度算法，采用了恒定质量的预置算法和物质质量的校正算法，合理解耦了速度场和压力场，从而减少了计算Navier_Stokes方程对CPU和内存的需求。二阶精度算法，可用于分析流场中的涡流，而且很容易推广应用到流体力学领域中湍流现象的计算分析。
Re=10,000的液体驱动腔中的大涡模式x-涡量场
水射流形成的温度场、速度场、压力场