我從1999年碩士畢業(yè)后開始接觸LS-DYNA軟件，從此LS-DYNA帶我走進了爆炸與沖擊數值模擬領域。在這二十多年中，LS-DYNA不僅教給了我很多數值模擬方面的知識，更讓我的工作如虎添翼，我也很榮幸地見證了LS-DYNA從發(fā)展到壯大直至偉大的過程。LSTC公司的創(chuàng)始人、睿智的J.O.Hallquist博士為LS-DYNA研發(fā)人員創(chuàng)造了自由寬松、務實創(chuàng)新的開發(fā)環(huán)境，由此造就了功能強大、應用廣泛的LS-DYNA。在此謹向以J.O.Hallquist博士為首的開發(fā)團隊致以崇高的敬意！

《由淺入深精通LS-DYNA》出版后熱銷，并受到讀者廣泛好評。得益于讀者的熱心反饋和LS-DYNA的快速發(fā)展，本書面世了。本書緊跟LS-DYNA最新發(fā)展，貼近工程應用，由淺入深、循序漸進地講述了LS-DYNA軟件的使用方法，并對TrueGrid軟件作了簡要介紹。

TrueGrid是美國XYZ Scientific Applications公司推出的通用網格劃分軟件，是一套交互式、批處理、參數化前處理器。TrueGrid簡單易學、功能強大，可以方便快捷地生成優(yōu)化的、高質量的、多塊體結構化網格，非常適合為有限差分和有限元軟件如LS-DYNA做前處理器。

ANSYS LST公司（2019年收購了LSTC公司）的LS-DYNA已經發(fā)展成為世界上最著名的通用多物理場動力學分析程序，能夠模擬真實世界的各種復雜問題，特別適合求解各種一維、二維、三維結構的爆炸沖擊和金屬成型等非線性動力學沖擊問題，同時可以求解傳熱、流體、聲學、離散元、電磁、化學反應、多物理場耦合及多尺度協(xié)同仿真問題，在許多行業(yè)具有廣泛的應用。

根據讀者的反饋，本書在第一版的基礎上有針對性地增加了一些讀者感興趣的功能介紹及其計算算例。近年來，LS-DYNA發(fā)展迅速，根據LS-DYNA的最新發(fā)展也對書中原有內容進行了更新。

本書第1章簡要介紹了TrueGrid基本操作，例如運行模式、軟件設置、基本概念、軟件界面、使用注意事項等，并給出了幾個建模范例。

第2章介紹了LS-DYNA軟件的基本功能、應用領域、最新發(fā)展、未來發(fā)展方向，及其專業(yè)前后處理軟件LS-PrePost的功能和建模范例。

第3章內容為LS-DYNA入門基礎知識，介紹了單位制、關鍵字輸入數據格式、常用命令行語法、求解感應控制開關、文件系統(tǒng)、重啟動分析、單精度和雙精度求解器的應用范圍、隱式和顯式分析、接觸、三種常用算法等。

第4章介紹了24種不同算法在泰勒桿撞擊剛性墻分析中的應用。通過這種最簡單的算例，讀者可以學習到多種算法。

第5章通過6種侵徹計算算例，詳細闡述了破片撞擊陶瓷二維軸對稱計算模型及自然破片統(tǒng)計分析、彈體侵徹隨機分層巖石計算模型、小球撞網計算模型、彈體侵徹兩層間隔鋼板SPG計算模型、楔形體入水二維平面應變SPH模型、壓力管傳感器碰撞信號計算模型。在本章中，后3種算例是新增算例，這有助于幫助讀者拓寬侵徹計算應用。①彈體侵徹兩層間隔鋼板SPG計算模型。彈體侵徹鋼板時鋼板會發(fā)生穿透性破壞。對于傳統(tǒng)有限元法，通常采用單元失效刪除方法來模擬材料的破壞效應，其缺點是質量、動量和能量不守恒，極易低估接觸抗力，進而對侵徹過程產生較大的影響。SPG算法通過鍵失效模擬材料破壞，不用刪除單元，能夠更為準確地計算出接觸抗力。②楔形體入水二維平面應變SPH計算模型。SPH算法用于固體結構時，容易出現(xiàn)拉伸不穩(wěn)定的現(xiàn)象。而流體不能承受壓力，采用SPH算法模擬流體時，不存在拉伸不穩(wěn)定問題，因此SPH算法很適合解決結構入水問題。③壓力管傳感器碰撞信號計算模型。壓力管傳感器是汽車主動式機罩系統(tǒng)常用的探測器，碰撞信號的探測辨析一直是數值計算的難點之一。LS-DYNA軟件中的*DEFINE_PRESSURE_TUBE采用梁單元模擬壓力管，可快速有效地預測不同工況碰撞的劇烈程度，區(qū)分行人與非行人碰撞信號。

第6章簡要總結了LS-DYNA軟件中的爆炸計算方法，并給出了7個爆炸計算算例。除了第1版原有的空中爆炸一維沖擊波計算算例、水中爆炸一維到三維映射計算算例、巖石深孔爆破計算算例和飛片沖擊起爆炸藥計算算例外，讀者還可以在本章學習到新增的*LOAD_BLAST爆炸加載計算算例、*LOAD_BLAST_ENHANCED爆炸加載計算算例、地雷爆炸毀傷車輛簡易計算算例。

在第一版中，爆炸及其對結構的毀傷計算大都采用ALE或S-ALE算法，這些算法計算耗費很大。LS-DYNA軟件中還實現(xiàn)了多種爆炸毀傷快速計算方法，如*LOAD_BLAST、*LOAD_BLAST_ENHANCED以及*INITIAL_IMPULSE_MINE，這些是第二版新增的方法，都是在對大量爆炸試驗數據總結分析的基礎上提出來的，既能保證計算結果的準確性，又能大大提高計算效率。

第7章詳細闡述了S-ALE、ICFD、CESE、DUALCESE、EM、DEM、Peridynamics、STOCHASTIC隨機粒子、CHEMISTRY、DDAM、雙重尺度協(xié)同仿真等新增算法的功能特點、應用領域和18個計算算例，其中部分算例涉及多物理場耦合。在本章中，新增了如下算例：①混凝土爆破S-ALE二維流-固耦合計算模型。近期陳皓博士又在LS-DYNA中實現(xiàn)了S-ALE二維流-固耦合算法，大大提高了計算準確性和計算效率。②CESE聯(lián)合*LOAD_BLAST_ ENHANCED流-固耦合計算模型。CESE聯(lián)合CHEMISTRY模塊進行爆炸反應模擬的計算效率很低，而CESE可以聯(lián)合*LOAD_BLAST_ENHANCED關鍵字進行中遠場空中爆炸計算，這種計算方法既不用考慮炸藥各組分的反應，也不用考慮初期沖擊波的傳播，因此，計算速度很快。③楞次實驗EM計算模型。最新版LS-DYNA中加入了永磁鐵模擬功能，進一步拓寬了EM求解器的應用范圍。④激波與氣泡作用DUALCESE計算模型。DUALCESE算法是LS-DYNA的新增算法。與傳統(tǒng)CESE求解器相比，DUALCESE計算結果更加精確，計算穩(wěn)定性更高。⑤巖石爆破PBM計算模型。PBM方法是CPM方法的擴展，這種方法考慮處于非平衡熱力學狀態(tài)氣體的余容效應，主要用于模擬高能炸藥爆炸及周圍空氣對結構的作用。該方法基于拉格朗日描述，與ALE流-固耦合算法相比，更加簡單、穩(wěn)定和高效。⑥DDAM艦載設備抗沖擊分析模型。自R10版本開始，LS-DYNA新增了DDAM方法，該方法可用于考核水下爆炸作用下艦船設備的抗沖擊能力，是一種艦船設備生命力的快速評估分析方法。⑦雙重尺度協(xié)同仿真模型。多尺度協(xié)同仿真是R13版本的新增功能，也是數值模擬研究熱點之一，在本書的最后給出了薄壁管撞擊雙重尺度協(xié)同仿真算例。

本書第一版出版后，讀者胡成和葉亞齊指出了其中的兩個錯誤。在第二版的編寫過程中，大連富坤科技開發(fā)有限公司的王凱，ANSYS中國的王強、周少林，上海浩亙軟件有限公司的黃曉忠博士，ANSYS LST的黃云博士、陳皓博士，瑞典呂勒奧理工大學的易長平博士，吉利汽車的王丹，上海仿坤軟件科技有限公司的袁志丹、劉治材均提供了一定的幫助，在此對他們表示感謝！

由于編者水平有限，本書難免存在錯誤和不足之處，歡迎廣大讀者和同行專家提出批評和指正。讀者在閱讀時若發(fā)現(xiàn)錯誤，請通知編者（郵箱：329867314@qq.com，微信：lsdyna），編者將不勝感激。

編者謹識

2022年7月于北京東高地