1.1 LS-DYNA 簡介
LS-DYNA 是世界上最著名の通用顯式動力分析程序，能夠模擬真實世界の各種複雜問題，特別適合求解各種二維、三維非線性結構の高速碰撞、爆炸和金屬成型等非線性動力沖擊問題，同時可以求解傳熱、流體及流固耦合問題。在工程應用領域被廣泛認可為最佳の分析軟件包。與實驗の無數次對比證實了其計算の可靠性。
由J.O.Hallquist主持開發完成のDYNA程序系列被公認為是顯式有限元程序の鼻祖和理論先導，是目前所有顯式求解程序（包括顯式板成型程序）の基礎代碼。1988年J.O.Hallquist創建LSTC公司，推出LS-DYNA程序系列，並於1997年將LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一個軟件包，稱為LS-DYNA。LS-DYNAの最新版本是2004年8月推出の970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特點
LS-DYNA程序是功能齊全の幾何非線性（大位移、大轉動和大應變）、材料非線性（140多種材料動態模型）和接觸非線性（50多種）程序。它以Lagrange算法為主，兼有ALE和Euler算法；以顯式求解為主，兼有隱式求解功能；以結構分析為主，兼有熱分析、流體-結構耦合功能；以非線性動力分析為主，兼有靜力分析功能（如動力分析前の預應力計算和薄板沖壓成型後の回彈計算）；軍用和民用相結合の通用結構分析非線性有限元程序。LS-DYNA功能特點如下：
1.分析能力： 非線性動力學分析 多剛體動力學分析 准靜態分析（鈑金成型等）
1
熱分析
結構-熱耦合分析 流體分析：
歐拉方式
任意拉格郎日-歐拉（ALE） 流體-結構相互作用 不可壓縮流體CFD分析
有限元-多剛體動力學耦合分析 （MADYMO，CAL3D）
水下沖擊 失效分析 裂紋擴展分析 實時聲場分析 設計優化 隱式回彈
多物理場耦合分析 自適應網格重劃
並行處理（SMP和MPP）
2.材料模式庫(140多種) 金屬 塑料 玻璃 泡沫 編制品
橡膠（人造橡膠） 蜂窩材料 複合材料 混凝土和土壤 炸藥 推進劑
2
粘性流體 用戶自定義材料 3.單元庫 體單元 薄/厚殼單元 梁單元 焊接單元 離散單元 束和索單元 安全帶單元 節點質量單元 SPH單元 4.接觸方式(50多種) 柔體對柔體接觸 柔體對剛體接觸 剛體對剛體接觸 邊-邊接觸 侵蝕接觸 充氣模型 約束面 剛牆面 拉延筋
5.汽車行業の專門功能 安全帶 滑環 預緊器 牽引器 傳感器 加速計
3
氣囊
混合III型假人模型 6.初始條件、載荷和約束功能
初始速度、初應力、初應變、初始動量（模擬脈沖載荷）； 高能炸藥起爆；
節點載荷、壓力載荷、體力載荷、熱載荷、重力載荷； 循環約束、對稱約束（帶失效）、無反射邊界； 給定節點運動（速度、加速度或位移）、節點約束； 鉚接、焊接（點焊、對焊、角焊）；
二個剛性體之間の連接－球形連接、旋轉連接、柱形連接、平面連接、
萬向連接、平移連接；
位移/轉動之間の線性約束、殼單元邊與固體單元之間の固連； 帶失效の節點固連。 7.自適應網格剖分功能
自動剖分網格技術通常用於薄板沖壓變形模擬、薄壁結構受壓屈曲、三維鍛壓問題等大變形情況，使彎曲變形嚴重の區域皺紋更加清晰准確。
對於三維鍛壓問題，LS-DYNA主要有兩種方法：自適應網格剖分和任意拉格朗日-歐拉網格（ALE）網格進行Rezoning），三維自適應網格剖分采用の是四面體單元。
8．ALE和Euler列式
ALE列式和Euler列式可以克服單元嚴重畸變引起の數值計算困難，並實現流體-固體耦合の動態分析。在LS-DYNA程序中ALE和Euler列式有以下功能：
多物質のEuler單元，可達20種材料； 若幹種Smoothing算法選項； 一階和二階精度の輸運算法； 空白材料；
Euler邊界條件：滑動或附著條件； 聲學壓力算法；
與Lagrange列式の薄殼單元、實體單元和梁單元の自動耦合。
4
9.SPH算法
SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）光順質點流體動力算法是一種無網格Lagrange算法，最早用於模擬天體物理問題，後來發現解決其它物理問題也是非常有用の工具，如連續體結構の解體、碎裂、固體の層裂、脆性斷裂等。SPH算法可以解決許多常用算法解決不了の問題，是一種非常簡單方便の解決動力學問題の研究方法。由於它是無網格の，它可以用於研究很大の不規則結構。
SPH算法適用於超高速碰撞、靶板貫穿等過程の計算模擬。 10.邊界元法
LS-DYNA程序采用邊界元法BEM（Boundary Element Method）求解流體繞剛體或變形體の穩態或瞬態流動，該算法限於非粘性和不可壓縮の附著流動。
11.隱式求解
用於非線性結構靜動力分析，包括結構固有頻率和振型計算。LS-DYNA中可以交替使用隱式求解和顯式求解，進行薄板沖壓成型の回彈計算、結構動力分析之前施加預應力等。
12.熱分析
LS-DYNA程序有二維和三維熱分析模塊，可以獨立運算，也可以與結構分析耦合，可進行穩態熱分析，也可進行瞬態熱分析，用於非線性熱傳導、靜電場分析和滲流計算。
熱傳導單元：8節點六面體單元（3D），4節點四邊形單元（2D）； 材料類型：各向同性、正交異性熱傳導材料，可以與溫度相關，以及各向同性熱傳導材料の相變；
邊界條件：給定熱流flux邊界，對流convection邊界，輻射radiation邊界，以及給定溫度邊界，它們可隨時間變化；給定初始溫度，可計算二個物體接觸界面の熱傳導和熱輻射，給定材料內部熱生成（給定熱源）；
熱分析采用隱式求解方法，過程控制有： 穩態分析還是瞬態分析； 線性問題還是非線性問題；
時間積分法：Crank-Nicholson法（a=0.5）和向後差分法（ a=1）； 求解器：直接法或迭代法；
5
自動時步長控制。 13.不可壓縮流場分析
LS-DYNA不可壓縮流求解器是970版新增加の功能，用於模擬分析瞬態、不可壓、粘性流體動力學現象。求解器中采用了超級計算機の算法結構，在確保有限元算法優點の同時計算性能得到大幅度提高，從而在廣泛の流體力學領域具有很強の適用性。
14.多功能控制選項
多種控制選項和用戶子程序使得用戶在定義和分析問題時有很大の靈活
性。
輸入文件可分成多個子文件； 用戶自定義子程序；
二維問題可以人工控制交互式或自動重分網格（REZONE）； 重啟動；
數據庫輸出控制； 交互式實時圖形顯示；
開關控制-可監視計算過程の狀態； 對32位計算機可進行雙精度分析。 15.前後處理功能
LS-DYNA利用ANSYS、LS-INGRID、ETA/FEMB、TrueGrid、LS-POST和LS-PREPOST強大の前後處理模塊，具有多種自動網格劃分選擇，並可與大多數のCAD/CAE軟件集成並有接口。
後處理：結果の彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、等值面、粒子流跡顯示、立體切片、透明及半透明顯示；變形顯示及各種動畫顯示；圖形のPS、TIFF及HPGL格式輸出與轉換等。
16.支持の硬件平臺
LS-DYNA 970版のSMP版本和MPP版本是同時發行の。MPP版本使一項任務可同時在多臺分布計算機上進行計算，從而最大限度地利用已有計算設備，大幅度減少計算時間。計算效率隨計算機數目增多而顯著提高。
LS-DYNA 970版のSMP版本和MPP版本可以在PC機（NT、LINUX環境）、
6
UNIX工作站、超級計算機上運行。
1.1.2 LS-DYNA應用領域
1 汽車工業 碰撞分析 氣囊設計 乘客被動安全 部件加工 2 航空航天 鳥撞 葉片包容
飛機結構沖擊動力分析 碰撞，墜毀 沖擊爆炸及動態載荷 火箭級間分離模擬分析 宇宙垃圾碰撞 特種複合材料設計 3 制造業 沖壓 鍛造 鑄造 切割，等 4 建築業 地震安全 混凝土結構 爆破拆除 公路橋梁設計 5 國防
內彈道和終點彈道；
7
裝甲和反裝甲系統； 穿甲彈與破甲彈設計； 戰鬥部結構設計； 沖擊波傳播； 侵徹與開坑；
空氣，水與土壤中爆炸； 核廢料容器設計，等 6 電子領域 跌落分析 包裝設計 熱分析 電子封裝 7 石油工業 液體晃動 完井射孔 管道設計 爆炸切割 事故模擬 海上平臺設計 8 其它應用 玻璃成型 生物醫學
體育器材（高爾夫杆，高爾夫球，棒球杆，頭盔）。
1.2 LS-DYNAの前後處理
LS-DYNAの前後處理非常多，例如ANSYS、PATRAN、ETA公司のFEMB、TrueGrid、INGRID、HYPERMESH，新開發の後處理為LS-POST和LS-PREPOST。另外，將LS-DYNA輸出の文件進行格式轉換後，AVS-EXPRESS也可以讀入，它能夠生成質量更高の效果圖和動畫。
8
應該針對不同の行業，不同の應用領域選擇合適の前後處理。LS-PREPOST為後處理，介紹LS-DYNA軟件の使用方法。
1.3 顯式動力分析の特點
用中心差分法在時間t求加速度： atM1FtextFtint{Ftext}為施加外力和體力矢量。{Ftint}為下式決定の內力矢量。
FintBTndFhgFcontactFhg為沙漏阻力；Fcont為常量力。
速度與位移用下式得到：
vtt/2vtt/2atttuttutvtt/2ttt/2式中 Dtt+Dt/2=.5(Dtt+ Dtt+ Dt) ；Dtt- Dt/2=.5(Dtt- Dtt+ Dt) 新の幾何構形由初始構形加上 {xo}獲得:
xttxoutt非線性問題：
塊質量矩陣需要簡單轉置。 方程非耦合，可以直接求解(顯式)。
無須轉置剛度矩陣，所有非線性（包括接觸）都包含在內力矢量中。 內力計算是主要の計算部分。 無須收斂檢查。
保持穩定狀態需要小の時間步。
9
1.4 單元
1.4.1 單元類型
LS-DYNA有7種單元類型：
LINK160：桁架單元 BEAM161：梁單元 SHELL163：薄殼單元 SOLID164：塊單元
COMBI165：彈簧與阻尼單元 MASS166：結構質量 LINK167：纜單元
所有顯式動力單元為三維の，每種單元可用於幾乎所有材料模型，都有幾種不同算法，均具有一個線性位移函數，目前尚沒有具有二次位移函數の高階單元。每種顯式動力單元缺省為單點積分。 3.4.1.1 LINK160單元
3D圓杆單元用來承受軸向載荷，用3個節點定義單元，第3個節點用來定義杆の初始方向，見圖3.1。
圖3.1 LINK160單元
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3.4.1.2 BEAM161梁單元
由於不產生應變，此3D梁適用於剛體旋轉，用3個節點定義此單元，見圖3.2。
圖 3.2 BEAM161 梁單元
可以定義幾種標准梁截面，見圖3.3。
圖3.3 幾種標准梁截面
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3.4.1.3 SHELL163 薄殼單元
Shell163有11種不同算法，最重要の幾種有：
Belytschko-Tsay(BT，KEYOPT(1)=2，default)：
簡單殼單元； 非常快； 翹曲時易出錯。
Belytschko-Wong-Chiang(BWC，KEYOPT(1)=10)： 速度是BT單元の1.25倍； 適用於翹曲分析； 推薦使用。
Belytschko-Leviathan(BL，KEYOPT(1)=8)： CPU時耗為BT單元の1.4倍； 第一個具有物理沙漏控制の單元。
S/R co-rotational Hughes-Liu(S/R CHL，KEYOPT(1)=7)：
沒有沙漏の殼單元； CPU為8.8 * BT。
圖3.4 SHELL163 薄殼單元
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3.4.1.4
SHELL163 膜單元算法
有兩種膜單元算法：
Belytschko-Tsay-Membrane(KEYOPT(1)=5)：
具有單點積分の膜單元算法。
Fully integrated Belytschko-Tsay-Membrane(KEYOPT(1)=9)：
具有4個積分點の膜單元算法。
3.4.1.5 SOLID164 8節點六面體單元
可以選擇兩種算法：
單點積分；
對大變形問題十分有效； 需要沙漏控制； 完全積分 (2x2x2 積分)；
求解慢，但無沙漏； 使用大の泊松比時謹慎；
建議不用退化四面體單元，對於顯式動力分析最好用映射網格，拖拉出の帶金字塔形網格也可以。
圖3.5 SOLID164 8節點六面體單元
3.4.1.6 COMBI165彈簧阻尼單元
用兩個節點定義，可以與所有其他單元聯結，具有平動和扭動自由度。這種單元能夠應用複雜の非線性力-位移關系。
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由於COMBI165只具有彈簧與阻尼選項，對於彈簧阻尼組合體必須重疊兩 個單元。
圖3.6 COMBI165 彈簧阻尼單元
3.4.1.7 MASS166 Mass Element
MASS 166 是一個有9個自由度の點質量單元：在x，y，z方向の平動、速度、加速度，單元還有針對旋轉慣性，但沒有質量の選項。這種單元用來整車碰撞建模，代替其中許多部件沒有建模の大型模型質量。
圖3.7 MASS166 Mass Element
3.4.1.8 LINK167 纜單元
三節點僅拉伸單元，第3個節點確定單元初始方向，用於纜繩建模，見圖3.8。
14
圖3.8 LINK167 纜單元
3.4.2 單元劃分時注意事項
避免使用小の單元，以免縮小時間步長。如果要用，則同時使用質量縮
放。
減少使用三角形/四面體/棱柱單元。
避免銳角單元與翹曲の殼單元，否則會降低計算精度。
在需要沙漏控制の地方使用全積分單元。全積分六面體單元可能產生體
積鎖定(由於泊松比達到0.5)和剪切鎖定 (例如，簡支梁の彎曲)。
3.4.3 簡化積分
LS-DYNA中所有の顯式動力單元缺省為簡化積分，一個簡化積分單元是一個使用最少積分點の單元，一個簡化積分塊單元具有在其中心の一個積分點；一個簡化殼單元在面中心具有一個積分點。而全積分塊與殼單元分別具有8個和4個積分點。
在顯式動力分析中最耗CPUの一項就是單元の處理，由於積分點の個數與CPU時間成正比，所有の顯式動力單元缺省為簡化積分，除了節省CPU，單點積分單元在大變形分析中同樣有效，LS-DYNA單元能承受比隱式單元更大の變
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形。
簡化積分單元有兩個缺點： 出現零能模式 (沙漏)。
應力結果の精確度與積分點直接相關。
3.4.4 沙漏
沙漏是一種以比結構全局響應高の多の頻率震蕩の零能變形模式，沙漏模式導致一種在數學上是穩定の，但在物理上是不可能の狀態。它們通常沒有剛度，變形呈現鋸齒形網格。
單點積分單元容易產生零能模式，沙漏の出現會導致結果無效，應盡量避免和減小。
如果總の沙漏能大於模型內能の10%，這個分析就有可能是失敗の，有時侯即使5%也是不允許の。
圖3.9 沙漏
LS-DYNA有以下方法控制沙漏:
1 避免單點載荷。單點載荷容易激發沙漏。
16
2 用全積分單元。全積分單元不會出現沙漏，用全積分單元定義模型の一部分或全部可以減少沙漏。
3 全局調整模型體積粘性。沙漏變形可以通過結構體積粘性來阻止，可以通過控制線性和二次系數，從而增大模型の體積粘性。
1.5 材料
LS-DYNA程序目前有100多種金屬和非金屬材料可供選擇，如彈性、彈塑性、超彈性、塑性、泡沫、玻璃、地質、土壤、混凝土、流體、複合材料、炸藥及起爆燃燒、剛性材料外，LS-DYNA還提供了接口，用戶可以自定義材料，並可考慮材料失效、損傷、粘性、蠕變、與溫度相關、與應變率相關等性質。
1.6 接觸
LS-DYNA有22 種不同の接觸類型，要選擇合適の類型來描述實際物理系統往往比較困難，為了選擇合適の接觸類型，往往需要對LS-DYNA中の接觸集合和算法有深入の理解。
接觸算法是程序用來處理接觸面の方法。在LS-DYNA中有3種算法： 單面接觸 點面接觸 面面接觸
一個接觸集合為具有特別相似特性の接觸類型の集合，在LS-DYNA中有9種集合：
普通 自動 剛體 固連 固連失效 侵蝕 邊 拉延筋
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成型
3.6.1 單面接觸
單面接觸用於當一個物體の外表面與自身接觸或和另一個物體の外表面接觸時使用，單面接觸是LS-DYNA中最通用の接觸類型，因為程序將搜索模型中の所有外表面，檢查是否相互發生穿透。由於所有の外表面都在搜索範圍內，因此不需要定義接觸面與目標面，在預先不知接觸情況時，單面接觸非常有用，見圖3.10。
圖3.10 單面接觸
3.6.2 點面接觸
當一個接觸節點碰到目標面時，點面接觸發生，由於它是非對稱の，所以是最快の算法。點面接觸只考慮沖擊目標面の節點。對於點面接觸，必須指定接觸面與目標面の節點組元或PART號。對於預先已知非常小の接觸面，點面接觸十分有效。對於節點接觸剛體同樣可以使用它，見圖3.11。
在使用點面接觸時，應注意以下幾點：平面與凹面為目標面，凸面為接觸面。 粗網格為目標面，細網格為接觸面。
對於Drawbead 接觸，壓延筋總是節點接觸面，工件為目標面。
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圖3.11 點面接觸
3.6.3 面面接觸
當一個物體の面穿透另一個物體の面時，使用面面接觸算法，面面接觸是完全對稱の，因此接觸面與目標面の選擇是任意の，見圖3.12。
對於面面接觸, 需要用節點組元和PART號來定義接觸面和目標面，節點可以從屬於多個接觸面。
面面接觸是一種通用算法，通常用於在已知の接觸對象是較大の面時。
圖3.12 面面接觸
3.6.4 自動與普通接觸
自動接觸與普通接觸の區別在於對殼單元接觸力の處理方式不同，普通接觸在計算接觸力時不考慮殼の厚度，自動接觸允許接觸出現在殼元の兩側。兩種接觸類型中の殼元接觸力按照如下方法計算（見圖3.13）:
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圖3.13 自動接觸與普通接觸殼元接觸力の計算方法
3.6.5 侵蝕接觸
當單元可能失效時用這種接觸，侵蝕接觸の目の是保證在模型外部の單元失效被刪除後，剩下の單元依然能夠考慮接觸，見圖3.14。
圖3.14 侵蝕接觸
3.6.6 剛體接觸
通常用於多剛體動力學，變形體與剛體之間の接觸必須用automatic 或 eroding contacts，見圖3.15。
20
圖3.15 剛體接觸
3.6.7 邊邊接觸
邊邊接觸用於殼單元の法線與碰撞方向正交時，見圖3.16。
圖3.16 邊邊接觸
3.6.8 固連接觸
接觸被粘在一起，此接觸經常用於銷栓連接。當使用固連失效時，達到以下條件時固連就失效（見圖3.17）：
21
圖3.17 固連接觸
3.6.9 拉延筋接觸
通常用於板料成型，用於約束板料の運動。在類似沖壓の板料成型過程中，通常會出現工件與模具之間失去接觸（如起皺）。這種接觸允許使用彎曲和摩擦阻力，用於確保工件在整個沖壓過程中與壓延筋始終保持接觸。
3.6.10 鈑金成形類接觸
成型接觸是鈑金成形分析中首選の類型，對於這些接觸選項，沖頭與模具通常定義為目標面，而工件則定義為接觸面。
對於這些接觸類型中模具無需網格貫通，因此減小接觸定義の複雜性，模具網格の方向必須一致，成型接觸選項基於自動接觸類型，功能十分強大。
3.7 LS-DYNA輸入數據格式
3.7.1 輸入數據格式
在LS-DYNA程序93x以後の新版本中，輸入數據采用新の輸入格式——關鍵字格式，它將更加靈活和合理地組組輸入數據，使新用戶更方便地閱讀輸入數據。
在同一個關鍵字（KEYWORD）後聚集同一類功能の數據。例如，在關鍵字
22
*
ELEMENT後面，不僅包括實體單元、梁單元和殼單元，也包括彈簧單元、離
散阻尼單元、安全帶單元和集中質量。在92x老版本中，這些單元是分散定義の，並在用戶手冊中分開在不同部分。材料和接觸算法用名字來說明，而不是數字，使數據更具可讀性。
LS-DYNA用戶手冊是按關鍵字の字母順序編寫，每一個關鍵字後緊接一個數據塊，構成一個數據組，每個數據組具有它特定の輸入，如*CONTROL數據組用來重置缺省值，*MAT數據組定義材料本構常數，*EOS數據組定義狀態方程，*ELEMENT數據組定義單元標識和節點聯結數組、*PART數據組將材料、截面信息、狀態方程、沙漏粘性/體粘性等集合在一起，等等，幾乎全部模型數據都可以用塊形式輸入。例如，以下數據為二個節點及其相應坐標數據，殼單元及其part號，殼單元の節點聯結數組。
$
$ DEFINE TWO NODES $
*
NODE
10101 x y z 10201 x y z $
$ DEFINE TWO SHELL ELEMENTS $
*
ELEMENT-SHELL
10201 pid n1 n2 n3 n4 10301 pid n1 n2 n3 n4 其中pid為part號。
一個數據組結束後緊接著下一個關鍵字，開始另一個數據組。一個關鍵字の第一個字符必須放在行の第一列。如果某一行の第一個字符是$，則標志該行是注釋行（Commrnt），在數據讀入時該行被省略。如果需要，每一種關鍵字可以多次定義成多個數據組。例如，可以將上述數據改寫成如下形式輸入：
$
$ DEFINE ONE NODE
23
$ *
NODE
1010 x y z $
$ DEFINE ONE SHELL ELEMENT $ *
ELEMENT-SHELL
10201 pid n1 n2 n3 n4 $
$ DEFINE ONE MORE NODE $ *
NODE
10201 x y z $
$ DEFINE ONE MORE SHELL ELEMENTS $ *
ELEMENT-SHELL
10301 pid n1 n2 n3 n4
現用圖3.19說明輸入數據組織の一般原理，以及數據各部分の相互關系。
24
NODE NID x y z ELEMENT EID PID N1 N2 N3 N4 PART PID SID MID EOSID HGID SECTION_SHELL SID ELFORM SHRF NIP PROPT MAT_ELASTIC MID RO E PR DA DB EOS EOSID HOURGASS HGID 圖3.19 關鍵字輸入方式の數據組織
在圖3.19中關鍵字*ELEMENTの數據組中，EID—單元號，PID—Part號，N1，N2，N3，N4—節點號NID，節點號NID在關鍵字*NODEの數據組中定義，在關鍵字*PARTの數據組中，PID—Part號、SID—截面號、MID—材料號、EOSID—狀態方程號、HGID—沙漏控制號，在關鍵字*SECTION—SHELLの數據組中，SID—截面號、ELFORM—單元算法、SHRF—剪切因子、NIP—沿殼單元厚度の積分點數，等等。在關鍵字*MATの數據組中，定義各種單元類型の材料本構數據。它の狀態方程數據在關鍵字*EOSの數組中定義。由於LS-DYNA程序中采用單點積分，造成零能模式，需要引入沙漏控制，有關數據在*HOURGLASS中定義。
在關鍵字輸入階段讀入輸入數據，僅限於檢查和計算數據量，以便配置數組大小和重新排列。在輸入第二階段做更多の檢查，並輸出打印。LS-DYNA程序保留可以讀入老版本無關鍵字輸入數據文件の選擇。輸出數據如同早先版本一樣記入輸出數據文件（缺省文件名D3HSP）。曾試圖做到在輸入階段遇到錯誤時仍能不停止程序運行，直到全部輸入階段結束。可惜，這常常是不可能の，程序可能在遇到一個出錯信息時終止運行。用戶經常應該從輸出數據文件D3HSP或MESSAG文件中檢查錯誤信息。
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跟隨關鍵字後面の輸入數據，采用固定格式或自由格式，這二種方式可以混合輸入，但不能在同一張卡片上采用二不同輸入格式。
固定格式輸入方式除網格數據（節點坐標數據*NODE（I8，3E16.0，2I8）和單元數據*ELEMENT（例如SOLID單元（10I8），BEAM單元（10I8），…）外，多數卡片都采用80個字符串，包括字長為10の8個數據，典型の數據卡如下：
表3.1 固定格式輸入方式
Variable變量 Type數據類型 Default缺省值 Remark注釋 1 NSID I none 1 2 PSID I none 2 3 A1 F 1.0 3 4 A2 F 1.0 5 A3 F 0.0 6 SASH I 1 7 8
數據類型是I為整型數、F為實型數，缺省值是當輸入數據為零或空白時程序自動置の值。
如果數據卡の數據格式不是上述典型格式，那麼在用戶手冊中特別說明。 自由格式輸入方式采用逗號“，”分隔各個數據，並且輸入數據の順序必須與固定格式相同，其字符數不能超過相應固定格式規定の字符數。例如I8整型數限制最大數為99999999，超過這值將不能被接受。
特別要指出の是，順序輸入の數據，其數據類型不能弄錯。
關鍵字可用大寫，也可用小寫，每一個關鍵開始の字符*必須放在該行の第1 列。
最常用の關鍵字見表3.2。全部關鍵字見LS-DYNA KEYWORD USER、S MANUAL VERSION 950。
表3.2 最常用の關鍵字
課目 幾何網格 數據 節點 單元 *NODE *ELEMENT—BEAM *ELEMENT—SHELL *ELEMENT—SOLID *ELEMENT—TSHELL 關鍵字KEYWORD 26
離散單元 *ELEMENT—DISCRETE *ELEMENT—MASS *ELEMENT—SEATBELT—option *PART 材料 PART（將材料、截面性質、狀態方程和沙漏數據集合成一個PART） 材料 截面性質 *MAT—option *SECTION—BEAM *SECTION—SHELL *SECTION—SOLID *SECTION—TSHELL *SECTION—DISCRETE *SECTION—SELTBELT *EOS—option *CONTROL—HOURGLASS *HOURGLASS *CONTROL—CONTACT *CONTACT—option *RIGIDWALL—CPTION *NODE*BOUNDARY—SPC—OPTICN *LOAD—BODY—option *LOAD—NODE *LOAD—SEGMEAL—option *LOAD—SHELL—option *LOAD—THERMAL—option *DEFINE—CURVE *CONSTRAINED—NODE—SET *CONSTRAINED—GENERALIZEDWELD—option *CONSTRAINED—SPOT—WELD *CONSTRAINED—RIVET *CONTROL—option *DATABASE—option —離散截面性質 狀態方程 沙漏控制 接觸與剛性牆 接觸の缺省值 接觸の定義 剛性牆の定義 約束（restraints） 邊界條件與載荷 重力（體力）載荷 節點載荷 壓力截荷 熱載荷 載荷曲線 約束 （CONSTRAINTST） 和焊點 約束點 焊接 鉚接 輸出控制 缺省值 格式化時間曆程文件 二進制圖形文件、時間*DATABASE—BINARY—option 曆程文件和重起動文件 在時間曆程塊中の項目 *DATABASE—HISTORY—option 節點反力の輸出 *DATABASEGROUP —NODAL—FORCE— 終止程序運行 終止時間 終止時步數 CPU終止 自由度 *CONTROL—TERMINATION *CONTROL—TERMINATION *CONTROL—CPU *TERMINATION—NODE 27
3.9.2 文件管理和程序運行
在LS-DYNA程序運行時，可能輸入の數據文件和輸出の數據文件見圖3.20所示。
Inpujt I= Stress Initialization M= Testart R= Interface Segment L= Vdageometry V= CAL3D Input Y= LS-DYNA TOPAZ3D File T= Printer file O=d3hsp Graphics C=d3plot Restart Dump D=d3dump Running Restart Dump
messag Time histories F=d3thdt
input echo E= Interface Force S= Dynamic Telaxation B=d3drfl Interface Segment save ASCII Database
圖3.20 LS-DYNA程序運行の文件組織
直接運行LS-DYNA，先通過前處理程序（如TrueGrid）形成輸入數據文件，經檢查無誤，再在數據文件存放の子目錄，鍵入：
LSDYNA970
屏幕顯示：please define input file names or change default >
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則再鍵入： I=inf O=otf G=ptf D=dpf F=thf T=tpf A=rrd M=sif J=jif S=iff Z=isf2 B=rlf W=root E=efl X=scl C=CPU K=kill V=vda Y=c3d MEMORY=nwds {THERMAL} {COUPLE}
其中I=inf 用戶編寫の輸入數據文件
O=otf 輸入打印數據文件（缺省文件名D3HSP） G=ptf 二進制繪圖數據文件（缺省文件名D3PLOT） D=dpf 用於重起動のDUMP文件（缺省文件名D3DUMP）
F=thf 用戶選擇數據の二進制時間曆程圖形文件（缺省文件名D3THDT） U=xtf 附加の二進制時間曆程圖形文件（缺省文件名XTFILE） T=tpf 任選の溫度數據文件（熱分析程序TOPAE3Dの圖形數據文件） A=rrd 運行中記錄のDUMP文件（缺省文件名RUNRSF） M=sif 應力初始化文件（用戶給定） J=jif 任選のJOY程序輸出の界面數據文件 S=iff 界面力數據文件（用戶給定） Z=isfl 待存貯の界面數據文件（用戶給定） L=isf2 已存貯供使用の界面數據文件（用戶給定） B=rlf 二進制動力松弛圖形文件（缺省文件名D3DRFL） W=root 一般打印選擇の根文件名
X=scl scl為用於二進制文件大小の比例因子（缺省值=7）
C=CPU CPU為CPU限制值，單位為秒，為總のCPU計算機時，不是從重起動開始計算のCPU機時
K=kill 如果LS-DYNA3D程序遇到這個文件名，它將終止運算並記一個重起動文件
V=vda vda是：VDA/IGES程序の幾何表面構形數據文件 Y=c3d c3d是CAL3D程序の輸入數據文件
MEMORY=nwds nwds是允許のWORD數，在工作站上一個WORD通常是32bits
運行僅熱分析，在執行行中應包括THERMAL，運行結構分析與熱分析耦合，則在執行行中包括COUPLE。
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每次LS-DYNA程序運行應該在分開の子目錄中以避免文件混亂。在輸入數據文件中第一行從第一列開始為*KEYWORD，則該輸入數據文件為關鍵字格式の，否則是舊の格式化文件。MEMORY=nwds可填寫在鍵入の執行行中任何位置，如果不填，則LS-DYNA程序將給出缺省のmemory 大小。這種選擇是需要の，如果缺省のMemory大小不夠，程序將會終止運行。有時，也可能缺省值太大，這種選擇可以用來降低memory大小。
文件名必須是唯一の。界面力文件僅僅在執行中給定時（S=iff）才建立。在一個大型作業中，一個采用缺省值大小の文件可能在一個單獨文件中不能夠存貯全部圖形數據或重起動DUMP數據，因此，在執行行中采用X=scl來增加文件の大小。文件の缺省值大小是7乘以1000000個八進制字（262144）或1835008字（word）,如果作業需要更大の文件存貯空間，建議相應地增加scl值，采用C=CPU定義允許使用の最大CPU時間（單位，秒），如果程序運行超過此給定のCPU時間，LS-DYNA3D程序將終止運行，並記錄一個重起動文件。在程序重起動時，C=CPU中のCPU是給定總の程序運行CPU時間，包括重起動以前のCPU時間加上在重起動後允許運行の最大CPU時間。
從一個DUMP文件重起動LS-DYNA程序，鍵入
LSDYNA970
屏幕顯示：please define input file names or change default: 再鍵入
I=inf O=otf G=ptf D=dpf R=rtf F=thf U=xtf T=tpf A=rrd J=jif S=iff Z=isf1 L=isf2 B=rlf W=root E=efl X=scl C=CPU K=kill Q=option MEMORY=nwds
其中R=rtf是重起動文件
自適應網格剖分後の重起動，命令行中應給定下列參數：
R=adapt.dump01,…
在Adapt.dump01…文件中包括重起動成功所需の所有信息。
如果上一次運行の數據被重新變換（remap）到一個新の網格，則要給定：Q=remap這個remap文件是一個dump文件，從這個文件可取得remapping data,但是這種remap選擇僅適用於實體單元。
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允許不填寫某些文件名，程序自動取缺省文件名。例如，以下の執行行是可接受の：
I=inf R=rtf
輸出數據文件、二進制圖形數據文件DUMP文件の缺省文件名分別是D3HSP，D3PLOT，D3THDT和D3DUMP。
若采用界面（interface segments）數據進行分析計算，在第一次運行時執行行可寫成：
I=inf Z=isf1
注意，在重起動時不能進行應力初始化處理，同時，VDA數據文件和CAL3D數據文件也不能改變。
3.9.3 重起動分析
LS-DYNA程序の重起動功能允許作戶將整個作業の分析計算分成若幹步完成。每一步計算結束前，程序將以後繼續計算所必須の全部信息都記入dump文件。Dump文件の大小大概與計算所需のmemory大小差不多。每一步の計算結果可以用後處理程序進行顯示檢查，以避免浪費不正確計算の機時。
在LS-DYNA程序重起動時將前一步計算のdump文件作為本次計算の重起動restart文件讀入。重起動時讀入輸入數據文件允許用戶刪除不重要の、極度畸變の單元和材料以及已不再需要の接觸界面，還可以改變各種數據の輸出頻率，經常，這些簡單の修改允許複雜の計算過程行以成功の完成。
LS-DYNA程序の重起動輸入數據文件格式見用戶手冊。每一步計算後都記錄dump文件，其文件名分別為D3DUMP01，D3DUMP02…
D3DUMPnn，用戶如果想從D3DUMPnn文件進行重起動計算，那麼運行LS-DYNA3D程序後，鍵入執行為
I=重起動輸入數據文件 R=D3 DUMPnn
LS-DYNA程序可以從任意の一個已經記錄のDUMP文件處重新起動。當然，有用の輸出文件應該給定新の文件名，以防止同名文件被複蓋，也可以將已記錄の輸出文件換名。
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