ADroppedObjectTestusingWorkbenchLS‐DYNA

IntroductiontoApplicationCustomizationToolkit(ACT) 

ACT (Application Customization Toolkit) is a full featured scripting interface to customize applications 

in  workbench.  ACT  provides  the  internal  mechanisms  that  allow  users  to  customize  an  Ansys 

workbench application without compiling external code or linking with existing libraries.  

 ACT will  allow  you  to  add  custom  features  to  the mechanical  interface  that  are  specific  to  your 

industry or even one particular model. These applications are called “extensions” by ANSYS. 

Among different ACT  Extensions,  the Workbench  LS‐DYNA  is  an ACT  extension which provides  an 

interactive access to LS‐DYNA with the  full access to Ansys workbench tools. All pre‐post and post‐

processing are set up  inside  the workbench environment. The main advantages  for Workbench LS‐

DYNA user are listed below: 

‐ Easy to learn and use mechanical GUI 

‐ Bi‐directional access to all CAD 

‐ Powerful “explicit smart” meshing 

‐ One click update for modified CAD 

‐ Parameter optimization 

‐ One click report generation 

‐ No K. file modification required 

The Workbench LS‐DYNA  is available to all users with an Ansys LS‐DYNA, Ansys LS‐DYNA PC and /or 

Ansys LS‐DYNA prepost license. It is an ACT Extension, available from the Ansys customer portal. The 

extension  is  less  than 2 MB and can be  installed  in  less  than 5 minutes. Currently, Workbench LS‐

DYNA  is available  for 64 bit windows 7 and XP. Workbench  LS‐DYNA  is going  to be developed  for 

Linux by the end of a year. Workbench LS‐DYNA is now available to download from Ansys customer 

portal as illustrated in Figure 1. 

 

 

 

 

 

 

Downlo

Figure 1: A

 

StartWIn Ansys

then inst

Extensio

 Figure 2: 

oadWorkb

Ansys extensio

Workbench 14.5 workbe

tall extensio

on 

Install Workbe

benchLS‐D

n library 

hLS‐DYNAench, “Exten

n to browse 

ench LS‐DYNA e

DYNAExte

AExtensinsion” is add

to the file “L

extension 

ension

ioned into the p

LS‐DYNA.We

pull‐down m

ebex” and ins

enu. Click on

stall Workbe

n “Extension

ench LS‐DYNA

” and 

A 

 

 

Figure 3: M

 

CreateThere ar

‐

‐ O

 

Figure 4: W

Manage LS‐DYN

eaWorkbre two ways t

Drag and dro

Or double cl

Workbench LS‐

NA extension 

benchLS‐Dto create the

op Workben

ick on Work

DYNA extensio

DYNAproe project: 

ch LS‐DYNA 

bench LS‐DY

on   

oject

system to Pr

YNA system

roject Schemmatic  

 

 

In the fo

verify th

 It is esse

critical c

A metho

following

 

DEMO 

In Engine

Figure 5: N

 

Insert th

object.  

 

 

 

 

ollowing exam

e capability 

ential to kno

hanges in th

od of setting 

g. The result

:ModelS

eering Data, 

Nonlinear mate

he geometry 

mple a cylind

of the struct

ow if the stru

he shape and

a dynamic a

ts afterwards

etupinW

choose a no

erial (structura

file into the 

der is droppe

ture against a

cture can wi

 strength of 

nalysis in Wo

s are compar

Workbench

onlinear mat

l steel NL)  

Design Mod

ed onto a pla

a dropped o

ithstand the

the structur

orkbench LS

red with a m

hLS‐DYNA

erial (structu

deler, consist

ate. The over

bject with sp

impact (with

re. 

‐DYNA Exten

more tradition

AExtensi

ural steel NL)

ting of a Plat

rall aim of su

pecific impac

h a specific e

nsion is demo

nal static ana

ion

)  

e and a cylin

uch an analys

ct energy. 

energy) with

onstrated in

alysis.  

ndrical dropp

sis is to 

out any 

the 

 

ped 

OverviThe pre 

               

Figure 6: A

iewoftheand post pro

                      

Available pre a

eExtensioocessors too

nd post toolba

onToolbalbar of the e

 

r for Workbenc

arextension are

ch LS‐DYNA ext

Pre‐process

Part: 

‐ Sec

‐ Hou

‐ Def

 

Constraints

‐ Incl

Post‐proces

‐ ASC

The toolbar

future. 

e explained in

tension  

sing toolbar:

tion propert

urglass Contr

fine Airbag (

: 

ude more co

ssing: 

CII output plo

r will be com

n the followi

 

: 

ties (element

rol 

not available

ontact defini

ot 

pleted with 

ing figure: 

t formulation

e in V 14.5) 

itions and co

more option

 

ns) 

onstraints 

ns in 

Complet

               

Figure 7: A

te the definit

                      

Analysis setting

 

tion of the ge

             LS‐D

g for Workbenc

eometry in t

DYNA Exten

ch LS‐DYNA ext

the same wa

  

nsion Analys

 

tension  

Ste

M

Da

Ho

Ou

y of the stat

sis Setting 

ep control:

End tim

emory mana

‐ Memo

‐ Numb

amping Cont

‐ Specify

ourglass con

‐ Specify

utput contro

‐ Stress

‐ Strain

‐ Plastic

ic analysis: 

me 

agement: 

ory allocation

er of CPU  

trol: 

y global dam

trol: 

y global hou

ol: 

c strain

n 

mping 

rglass contro

  

ol 

Model 

Initial co

‐ X

‐ Y

‐ Z

 

                   

 

lSetupon

ondition (righ

X componen

Y componen

Z componen

  Figure 8: Initia

ntheplate

ht click on ini

nt:  0 m/s 

nt:  18,01m/s

nt:  0 m/s 

al condition fo

eandthe

itial conditio

s 

r the dropped o

dropped

on to insert v

object 

object

velocity and sscope it to cy

 

ylinder) 

Right clic

plate. Lis

 

 

‐ Fixed

‐ Elast

‐ Nod

‐ Nod

‐ Tem

‐ Conv

‐ Heat

‐ Radi

Figure 9: A

 

ck on Analys

st of the bou

d rotation 

tic support 

al force 

al displacem

mperature 

vection 

t flux 

iation 

Available boun

is setting to 

undary condi

ment 

dary condition

Not ava

in V 14.

apply fixed s

tions in Wor

s in Workbenc

ailable 

.5 

Availab

V 14.5

support bou

rkbench LS‐D

h LS‐DYNA exte

ble in  

ndary condit

DYNA Extens

ension 

tion to the fo

ion is: 

our edges of 

the 

Postp 

Save the

SolverOSolver o

‐

‐

‐ W

‐

‐ T

‐ T

Figure 10:

 

rocessing

e project. Clic

Outpututput under 

LS‐DYNA ver

Initialization

Warning Me

Error Messag

Time step siz

Timing infor

 Solver output 

gofWork

ck on “Solve”

the solution

rsion numbe

 details 

essages 

ges 

ze and other

mation 

kbenchLS

” and run the

n Information

r and your sy

r cycle detail

‐DYNAEx

e simulation

n consists of 

ystem inform

s 

xtension

. 

the followin

mation 

ng informatioon: 

 

 

Right clic

 

Figure 11:

 

 

Figure 12:

ck on “Soluti

 Deformation r

  Directional de

ion” and inse

results in LS‐DY

eformation of t

ert “Deforma

YNA extension

the dropped ob

ation”, “Tota

bject 

al” and “Directional” 

 

 

Figure 13:

 

 

Figure 14:

 Total deforma

 Directional de

ation of the dro

eformation of t

opped object an

he dropped ob

nd the plate 

bject 

 

Figure 15:

 

Figure 16:

 Equivalent str

 Equivalent str

ress of the drop

ress of the drop

pped object and

pped object and

d the plate (top

d the plate (bo

p side) 

ottom side) 

 

 

Figure 17:

 

 

 

Workb 

Moreove

 

‐

‐ C

‐ C

 

As an ex

 

 Equivalent tot

benchLS‐

er, in the pos

In LS‐DYNA p

Click on Tabu

Click on the 

xample, kinem

tal strain of the

DYNATo

st processing

post tool bar

ular Data in t

different  op

matic energy

e dropped obje

olbar

g part, LS‐DY

r, Click on AS

the details o

ptions (Figure

y, internal en

ect and the plat

YNA has a cus

SCII and then

of Global data

e 18) in the T

nergy and to

te (Top side) 

stomized too

n Global data

a 

Tabular Data

tal energy ar

olbar with th

a 

a to add a ne

re illustrated

he following 

ew line 

d in        Figur

 

feature  

re 19. 

Figure 18:

 

 LS‐DYNA toolbbar 

 

       Figure

CompDropp

The  calc

static  st

direction

kJ)  as  th

structure

energy  i

during a

static an

 

e 19: Kinetic Ene

areWorkpedObjec

culated  resu

ructure  resu

n). The displa

he  dynamic 

e (which is p

n  the dynam

an  impact an

nalysis is pres

ergy (gray), Int

kbenchLctandth

lts  by Work

ults.  The dro

acement of t

(Workbench

presented by

mic  (Workbe

nalysis both s

sented in Fig

ternal Energy (g

LS‐DYNAhePlate

kbench  LS‐DY

opped  objec

the dropped 

h  LS‐DYNA) 

the strain e

ench LS‐DYNA

structural an

gure 20.  

green) and Tota

Resultsw

YNA  can  be

ct  is  defined 

 object is tun

analysis.  It 

nergy) in the

A) analysis. 

nd kinetic en

al Energy (red)

withthe

e  directly  co

by  a  remot

ned to gener

means  that

e static analy

However,  th

nergies are p

StaticRe

mpared wit

te displacem

rate the sam

t  the work  d

ysis should b

his  is a conse

present. The

esultsfor

h  the  corre

ment  (11.5 m

me kinetic ene

done  to  def

e equal to th

ervative app

e strain Ener

 

rthe

sponding 

mm  in  –Y 

ergy (~50 

form  the 

he kinetic 

proach as 

gy of the 

Boundar

Figure 2and the (Workbe

                                  

 

ry condition 

1 to Figure 2maximum eqench LS‐DYNA

                                                 

and the post

24 present thquivalent strA) analyses r

                               Figur

t processing 

he maximumrain decreaserespectively.

re 20: Strain en

results are s

m equivalent es from 0.03.  

nergy of the sta

shown below

stress reduc3 to 0.01  in t

tic analysis 

w. 

es form 404 he static and

 

MPa to 359 d the dynam

MPa ic 

Figure 21:

 

Figure 22:

 Boundary con

 Equivalent str

dition of the st

ress of the drop

tatic model 

pped object andd the plate for the static model (top side) 

 

Figure 23:

 

Figure 24:

By comp

user can

the code

 Equivalent str

 Equivalent str

paring the ca

n clearly find

e compliance

ress of the drop

rain of the drop

alculated res

 out that ho

e and meet t

pped object and

pped object and

ults of Work

w the result

he industry d

d the plate for 

d the plate for 

kbench LS‐DY

ts are optimi

demands.  

the static mod

the static mod

YNA and the

ized on the n

el (bottom side

el 

e static struc

non‐conserv

e) 

ctural analys

vative way co

 

 

es, Ansys 

onfirming