Ansys LS-DYNA 2025 R2 wprowadza istotne usprawnienia w zakresie funkcjonalności oraz integracji modelowania w środowisku Ansys Mechanical. Nowa wersja oferuje rozszerzoną listę dostępnych modeli materiałowych, w tym dodano wsparcie dla materiałów zdefiniowanych przez użytkownika. Udoskonalono modelowanie z wykorzystaniem strukturalnego ALE, a także rozwinięto możliwości analizy zjawisk elektromagnetycznych i baterii.
Wersja Ansys LS-DYNA 2025 R2 pozwala osiągnąć więcej w krótszym czasie, oferując większą ergonomię pracy, rozszerzone możliwości modelowania oraz lepszą integrację ze środowiskiem Ansys Mechanical.
Spis treści
- Usprawniona praca z materiałami
- Wsparcie dla importu cząstek SPH
- Workflow do definiowania siatek dla solvera S-ALE
- Modelowanie zachowań termicznych i mechanicznych baterii
- Rozbudowane możliwości tworzenia i edycji wykresów
- Usprawnienia GUI
- Podsumowanie
Usprawniona praca z materiałami
W Ansys LS-DYNA 2025 R2 wprowadzono istotne zmiany w organizacji materiałów dedykowanych temu solverowi. W module Engineering Data przebudowano strukturę sekcji, dzięki czemu dostęp do danych stał się prostszy i bardziej intuicyjny. Skrócone i ujednolicone nazwy kategorii ułatwiają orientację, a każdemu materiałowi towarzyszy teraz numer modelu umieszczony bezpośrednio przy nazwie, np. *MAT_ELASTIC (1). Rozwiązanie to eliminuje konieczność sięgania do dokumentacji w poszukiwaniu odpowiednich oznaczeń i przyspiesza proces przygotowania modeli.
W wersji Ansys LS-DYNA 2025 R2 znacząco poszerzono bazę dostępnych modeli materiałowych w module Engineering Data, dodając aż 18 nowych kart materiałowych. Nowe pozycje obejmują m.in. pianki, struktury komórkowe, gumy hiperelastyczne, modele uszkodzeń, zaawansowane opisy plastyczności oraz elementy dyskretne. Wśród wprowadzonych modeli znalazły się np. MAT_MOONEY-RIVLIN_RUBBER czy też MAT_ELASTIC_ELASTIC_DISCRETE_BEAM. Warto podkreślić, że do tej pory dostęp do tych modeli był możliwy wyłącznie poprzez manualne wstawianie fragmentów kodu solvera LS-DYNA, tzw. command snippets. Oznaczało to konieczność ręcznej edycji plików wejściowych i znajomości odpowiedniej składni. Teraz wszystkie te modele są dostępne bezpośrednio z poziomu interfejsu graficznego i gotowe do przypisania do geometrii.
Aktualizacja Ansys LS-DYNA 2025 R2 wprowadza pełną obsługę materiałów definiowanych przez użytkownika bezpośrednio w module Engineering Data. Nowa funkcjonalność pozwala na tworzenie własnych modeli materiałowych z poziomu interfejsu graficznego. To rozszerzenie znacząco upraszcza pracę w projektach badawczo-rozwojowych, umożliwiając szybkie testowanie niestandardowych modeli bez opuszczania środowiska Workbench.
Wprowadzono również długo oczekiwaną funkcjonalność bezpośredniego przypisywania materiałów do ciał geometrycznych (Material Assignment) z poziomu interfejsu Ansys Mechanical. Rozwiązanie to upraszcza proces definiowania właściwości materiałowych i zwiększa przejrzystość całego przepływu pracy. Dzięki tej funkcji min. podczas generowania pliku wejściowego, solver tworzy tylko jedną, skonsolidowaną kartę materiałową. Warto również zaznaczyć, że nadal możliwe jest stosowanie command snippets do precyzyjnej modyfikacji danych wejściowych.
Wsparcie dla importu cząstek SPH
W wersji Ansys LS-DYNA 2025 R2 wprowadzono wsparcie dla bezpośredniego importu cząstek SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) z pliku wejściowego LS-DYNA (*.k, *.dyn) do środowiska Mechanical. Cząstki są automatycznie rozpoznawane jako dedykowany obiekt typu SphNode w drzewie geometrii, z możliwością przypisania materiałów, ustawień fizycznych oraz integracji z pozostałymi elementami modelu.
Workflow do definiowania siatek dla solvera S-ALE
W Ansys LS-DYNA 2025 R2 udostępniono dedykowany workflow do definiowania strukturalnych siatek dla solvera S-ALE, wykorzystywanego m.in. w analizach FSI i zjawisk wybuchowych. Użytkownik może teraz tworzyć siatki 2D i 3D w oparciu o punkty kontrolne (Control Points) z precyzyjnym określeniem rozkładu węzłów wzdłuż każdej osi przy użyciu arkusza. Zintegrowany workflow wspiera pełen zakres opcji meshowania dostępnych w solverze, a gotowa siatka jest automatycznie ładowana do środowiska Mechanical, umożliwiając jej wizualizację już na etapie pre-processingu. Wygenerowany input solvera bazuje na najnowszych słowach kluczowych (S-ALE Keywords), zapewniając pełną zgodność z aktualnymi możliwościami solvera oraz wydajne przetwarzanie danych.
Nowy workflow umożliwia intuicyjne tworzenie strukturalnej siatki 2D lub 3D S-ALE. Proces został uproszczony do trzech podstawowych kroków:
- Wstawienie S-ALE Mesh Workflow – z poziomu menu „Mesh Workflows” użytkownik może łatwo zainicjować nowy workflow typu S-ALE.
- Definicja punktów kontrolnych (Control Points) – w arkuszu współrzędnych możliwe jest precyzyjne określenie rozkładu węzłów siatki wzdłuż każdej osi (X/Y/Z), z opcją definiowania pozycji i proporcji rozciągnięcia.
- Wygenerowanie siatki – uruchomienie funkcji „Generate Mesh Workflow” powoduje automatyczne wykonanie i zapisanie pełnej konfiguracji siatki.
Domyślnie workflow zawiera dwa kluczowe etapy:
• S-ALE Mesh – umożliwia kontrolę punktów kontrolnych, checkpointów oraz zakresu zastosowania siatki (Outcome Scope),
• Build Topology – odpowiada za utworzenie topologii siatki, bazując na wynikach operacji S-ALE Mesh i przypisanych checkpointach.
Nowa wersja wspiera również nowe keywordy dedykowane dla solvera S-ALE co upraszcza strukturę plików wejściowych poprzez zastosowanie zwięzłych zapisów. Nowe podejście zakłada wykorzystanie keywordów, które zastępują klasyczne definicje typu *SECTION_ALE2D, *PART i *ALE_FILL. Zamiast tego, input może teraz bazować na zwartych i czytelnych zapisach:
- *ALE_STRUCTURED_MULTI-MATERIAL_GROUP,
- *ALE_STRUCTURED_VOLUME_FILLING.
Nowe keywordy są aktywowane automatycznie po ustawieniu parametru Use New S-ALE Keywords na wartość Yes w sekcji ALE Controls.
W Ansys LS-DYNA 2025 R2 wprowadzono nową opcję Combine Materials w sekcji ALE Controls, umożliwiającą automatyczne grupowanie części wykonanych z tego samego materiału. Po ustawieniu tej opcji na Yes, solver tworzy logiczne grupy materiałowe (AMMGID) i generuje strukturę SET_PART_LIST, zawierającą listy części z przypisanym identyfikatorem materiałowym.
Dodatkowo, system automatycznie generuje plik Ale.definition, który zawiera mapowanie pomiędzy identyfikatorami grup materiałowych (ammgids) i numerami części (partids). Plik ten może być wykorzystywany do graficznej prezentacji danych i dalszej integracji w środowisku LS-DYNA. Funkcjonalność ta jest w pełni zgodna z nowymi słowami kluczowymi:
- *ALE_STRUCTURED_MULTI-MATERIAL_GROUP
- *ALE_STRUCTURED_VOLUME_FILLING
W nowej wersji oprogramowania udostępniono nowy Tracer, który umożliwia monitorowanie zmian wartości fizycznych np. ciśnienie czy też inne istotne parametry w domenie ALE. Użytkownik może zdefiniować Tracer jako punkt śledzący zachowanie cząstki w jednym z trzech trybów:
- nieruchomy w przestrzeni (Particle Fixed in Space),
- poruszający się wraz z siatką (Particle Follows Mesh),
- związany z materiałem (Particle Follows Material).
Dane są automatycznie zapisywane w sekcji trhist pliku wynikowego binout, dzięki czemu można łatwo prześledzić zmiany wartości w czasie.
Definicja warunków brzegowych w analizach 2D ALE poprzez ALE_ESSENTIAL_BOUNDARY. Nowa funkcjonalność umożliwia przypisanie ogranicznień przepływu we wszystkich kierunkach („No Flow Through All Directions”) lub tylko w kierunku normalnym („Slip Condition”). Set_SEGMENT_GENERAL z opcją SALEFAC jest używana do aktywacji warunków brzegowych.
Rys. 11. Definicja i wizualizacja warunku brzegowego ALE w 2D SALE z użyciem opcji SALEFAC
Modelowanie zachowań termicznych i mechanicznych baterii
Rosnące znaczenie bezpieczeństwa ogniw litowo-jonowych, zwłaszcza w kontekście elektromobilności, wymusza dokładne modelowanie zachowań termicznych i mechanicznych baterii pod wpływem ekstremalnych warunków, takich jak zderzenia czy przegrzanie. W odpowiedzi na te wyzwania, Ansys LS-DYNA 2025 R2 rozszerza swoje możliwości w zakresie modelowania baterii, oferując dwa podejścia analityczne, opisane poniżej.
Model uśredniony (Batmac) – podejście makroskalowe
W tym podejściu cała struktura ogniwa (katoda, anoda, separator) jest modelowana jako jeden uśredniony materiał, co upraszcza obliczenia i umożliwia efektywną analizę w kontekście dużych zespołów ogniw lub całych modułów.
Model warstwowy (Solid) – podejście mikroskalowe
Każdy element składowy baterii (katoda, anoda, separator, kolektory prądowe) jest modelowany oddzielnie jako osobna warstwa geometryczna. Taka reprezentacja pozwala na szczegółową analizę lokalnych zjawisk, takich jak gradienty temperatury, rozkład prądów czy inicjacja uszkodzeń strukturalnych.
Rozszerzono możliwości w zakresie przetwarzania wyników symulacji elektromagnetycznych bezpośrednio w środowisku Ansys Mechanical. Użytkownik może teraz wygodnie analizować dane elektromagnetyczne uzyskane z symulacji bez konieczności korzystania z zewnętrznych narzędzi postprocessingu.
Wprowadzono również możliwość przeglądania wyników charakterystycznych dla modeli baterii bezpośrednio w Ansys Mechanical, z wykorzystaniem zakładki Solution / View / Worksheet.
Dodatkowo, w ramach rozszerzonego zestawu wyników dostępnych bezpośrednio w zakładce Solution, użytkownicy mogą teraz analizować ewolucję potencjału elektrycznego w ramach zdefiniowanych połączeń izopotencjałowych. Nowa funkcjonalność może zostać użyta poprzez Binout Tracker, w którym dostępna jest specjalna gałąź IsoPot.
Kolejnym rozszerzeniem w zakresie analizy wyników w Mechanical jest możliwość śledzenia historii komórek bateryjnych zarówno w podejściu makroskalowym (Batmac), jak i mikroskalowym (Solid). Wyniki te są dostępne w narzędziu Binout Tracker, w dedykowanej gałęzi randles, która zawiera różne subbranże odpowiadające za określone parametry ogniw.
Rozbudowane możliwości tworzenia i edycji wykresów
W wersji 2025 R2 wprowadzono rozbudowane możliwości tworzenia i edycji wykresów. Użytkownik zyskuje kontrolę nad obróbką danych w postproccesingu. Podczas pracy z wykresami można teraz interaktywnie zaznaczyć zbiór danych oraz skorzystać z prawego przycisku myszy aby utworzyć panel ,,Chart Options’’ umożliwiając w tym modyfikację wyglądu i ustawień wykresu. Dodatkowo znajdziemy także opcje ,,Add Label”, ,,Show/Hide Datasets’’ czy też ,,Delete a Dataset’’.
Kolejną dodatkową funkcją jest dodawanie etykiet pomiarowych, gdzie użytkownik może dodawać etykiety bezporśrednio na wykresie w celu podkreślenia czy też badania wybranych punktów danych. Każda etykieta automatycznie zawiera wartości wraz z jednostkami. Etykiety można w łatwy sposób przeciągać po wykresie interaktywnie. Edycja etykiet pod kątem wyglądu oraz podpisu jest możliwa z poziomu skryptu.
Użytkownik może dostosować wygląd poszczególnych serii danych, korzystając z szerokiego zestawu opcji. Do wyboru są m.in. styl linii (ciągła, ze znacznikami lub same znaczniki), kolor oraz grubość. Można także określić rodzaj znacznika – np. koło, kwadrat, trójkąt czy romb – oraz jego rozmiar.
Opcje wyglądu dla zbiorów danych użytkownik może dostosować wygląd poszczególnych serii danych. Do dyspozycji są ustawienia stylu linii (linie, znaczniki lub linie ze znacznikami), wybór koloru oraz regulacja grubości linii. Dodatkowo możliwe jest określenie rodzaju znacznika, min. koło, kwadrat, trójkąt czy romb. Możliwe jest również ustawienie jego rozmiaru.
W zakładce Axes dostępne są zaawansowane opcje konfiguracji osi wykresu, pozwalające na precyzyjne dostosowanie prezentacji danych. Użytkownik ma możliwość ręcznego ustawienia zakresów osi X oraz Y, definiując wartości minimalne i maksymalne w celu lepszej kontroli nad zakresem wizualizacji. Dodatkowo dostępna jest funkcja normalizacji osi Y, która przekształca dane w przedział od 0 do 1, co ułatwia porównywanie przebiegów o różnych wartościach bezwzględnych. Możliwe jest ustawienie skali logarytmicznej (Log10) dla każdej osi wykresu, włączenie lub wyłączenie siatek pomocniczych (Gridlines) oraz przywrócenie domyślnych ustawień za pomocą opcji „Reset All”.
W zakładce Operations użytkownik może wybrać jeden z dwóch trybów: Operation lub Filter. Tryb Operation umożliwia przeprowadzenie szeregu operacji matematycznych na danych, takich jak całkowanie, różniczkowanie, dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie, skalowanie oraz przesuwanie (offset). Z kolei w trybie Filter dostępne są filtry cyfrowe, m.in. Butterworth, Butterworth LSPP oraz SAE. Na obrazie przedstawiono przykład użycia filtra Butterworth do wygładzenia sygnału kinetycznej energii (Kinetic Energy). Użytkownik może dostosować parametry filtra. Po określeniu parametrów, przetworzone dane zostają zapisane jako nowy zestaw wyników. W tym przypadku wygenerowano nowy zbiór:,, Kinetic Energy (Butterworth)’’.
Usprawnienia GUI
W Ansys LS-DYNA 2025 R2 przeorganizowano zakładki dedykowane temu solverowi w środowisku Mechanical. Opcje, które wcześniej były rozproszone, zostały zgrupowane w logiczne kategorie dostępne z poziomu menu kontekstowego, takie jak Part, Conditions, Rigid Body Tools, Trackers czy Battery. Nowy układ menu zwiększa przejrzystość, a jednocześnie ułatwia korzystanie z rozbudowanych możliwości LS-DYNA w codziennej pracy.
Podsumowanie
Ansys LS-DYNA 2025 R2 upraszcza pracę w Mechanical i daje użytkownikom szersze możliwości modelowania. Nowe rozwiązania obejmują m.in. rozszerzoną bazę materiałów z łatwiejszym przypisywaniem do geometrii, dedykowany workflow ALE oraz usprawnienia w analizach elektromagnetycznych. Rozbudowany postprocessing pozwala lepiej wizualizować i interpretować wyniki, a przejrzystszy interfejs skróci czas przygotowania symulacji. Dzięki temu najnowsza wersja LS-DYNA łączy większą funkcjonalność z wygodniejszym i bardziej efektywnym środowiskiem pracy.
Autor: Krystian Teister, MESco
Obserwuj nas w mediach społecznościowych i bądź na bieżąco
