第3章 LS-DYNA接触和接触向导.
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LS-DYNA中的接触界面模拟(3)LS-DYNA中的接触允许从节点与主段间压缩载荷的传递。
如接触摩擦激活,也允许切向载荷的传递。
Coulomb摩擦列式用来处理从静到动摩擦的转换,这种转换要求一个衰减系数、静摩擦系数大于动摩擦系数。
关于接触搜索方法,这里仅给出几个简单的要点,DYNA中有两种搜索方法:Incremental Search Technique与Bucket Sort。
Incremental Search Algorithms搜索方向仅在主段正方向从节点的穿透搜索步骤对每一个从节点的:找出最接近的主节点;搜索相邻的主段;穿透检查;施加作用力。
主面要求主面连续特点简单、速度快Global Bucket Sort搜索方向主面正、负方向检查穿透搜索步骤搜索接近的主段(不止一个);局部利用Incremental Search确定最接近的主段;穿透检查;施加作用力。
主面要求主面可以不连续特点非常有效,但耗时大所有的非自动LS-DYNA中的接触类型大体上可以分为五大类:One-Way Contact (单向接触)Two-Way Contact(双向接触)Single Contact(单面接触)EntityTied Contac(固-连接触)在以上接触类型中,前四种接触类型的接触算法均采用罚函数法。
固-连接触有的采用的罚函数法,有的采用动约束法,少部分采用分布参数法。
4.1 One-Way Treatment of ContactOne-Way、Two-Way是对接触搜索来讲的。
One-way仅检查从节点是否穿透主面,而不检查主节点。
在Two-Way Contact中从节点与主节点是对称的,从节点与主节点都被检查是否穿透相应的主面或从面。
LS-DYNA中的_Node_To_Surface接触类型都属于单向接触,另外还有特别注明为单向接触的_Surface_To_Surface接触类型:*Contact_Nodes_To_surface*Contact_Automatic_Nodes_To_Surface*Contact_Froming_Nodes_To_Surface(自动接触类型、主要用于金属拉压成形)*Contact_Constraint_Nodes_To_Surface(现已很少用)*Contact_Eroding_Nodes_To_Surface*Contact_One_Way_Surface_To_Surface*Contact_One_Way_Automatic_Surface_To_Surface由于在单向接触中,仅有从节点被检查是否穿透主面,而不考虑主节点,因此在使用时必须注意,应保证在接触过程中主节点不会穿过从面。
利用LSDYNA进行接触分析应该注意的一些问题
利用LSDYNA进行接触分析应该注意的一些问题
在定义材料特性时确保使用了协调单位。
不正确的单位将不仅决定材料的响应,而且影响材料的接触刚度。
确保模型中使用的材料数据是精确的。
大多数非线性动力学问题的精度取决于输入材料数据的质量。
多花点时间以得到精确的材料数据。
对所给模型选择最合适的材料模型。
如果不能确定某个part的物理响应是否应该包含某个特殊特性(例如:应变率效应),定义一种包含所有可能特点的材料模型总是最好的。
在两个接触面之间不允许有初始接触,确保在定义接触的地方模型没有任何重叠。
总是使用真实的材料特性和壳厚度值,接触面的材料特性和几何形状被用来决定罚刚度。
在相同的part之间不要定义多重接触。
对壳单元,除非需要接触力否则使用自动接触。
无论何时尽可能使用自动单面接触(ASSC),此接触是最容易定义的接触类型而不花费过多的CPU 时间。
在求解之前列示所定义的接触面以保证定义了合适的接触。
避免单点载荷,它们容易引起沙漏模式。
既然沙漏单元会将沙漏模式传给相邻的
单元,应尽可能避免使用点载荷。
在定义载荷曲线之后,使用EDLDPLOT 命令进行图形显示以确保其精确性.
因为LS-DYNA 可能会多算几个微秒,将载荷扩展至超过最后的求解时间(终止时间)常常是有用的。
对准静态问题,施加一个高于真实情况的速度常常是有利的,这能极大的缩减问
题的求解时间。
不允许约束刚体上的节点,所有的约束必须加在刚体的质心(通过EDMP,RIGID 命令)。
第一章引言ANSYS/LS-DYNA将显式有限元程序LS-DYNA和ANSYS程序强大的前后处理结合起来。
用LS-DYNA的显式算法能快速求解瞬时大变形动力学、大变形和多重非线性准静态问题以及复杂的接触碰撞问题。
使用本程序,可以用ANSYS建立模型,用LS-DYNA做显式求解,然后用标准的ANSYS后处理来观看结果。
也可以在ANSYS和ANSYS-LS-DYNA之间传递几何信息和结果信息以执行连续的隐式-显式/显式-隐式分析,如坠落实验、回弹、及其它需要此类分析的应用。
1.1显式动态分析求解步骤概述显式动态分析求解过程与ANSYS程序中其他分析过程类似,主要由三个步骤组成:1:建立模型(用PREP7前处理器)2:加载并求解(用SOLUTION处理器)3:查看结果(用POST1和POST26后处理器)本手册主要讲述了ANSYS/LS-DYNA显式动态分析过程的独特过程和概念。
没有详细论述上面的三个步骤。
如果熟悉ANSYS程序,已经知道怎样执行这些步骤,那么本手册将提供执行显式动态分析所需的其他信息。
如果从未用过ANSYS,就需通过以下两本手册了解基本的分析求解过程:·ANSYS Basic Analysis Guide·ANSYS Modeling and Meshing Guide使用ANSYS/LS-DYNA时,我们建议用户使用程序提供的缺省设置。
多数情况下,这些设置适合于所要求解的问题。
1.2显式动态分析采用的命令在显式动态分析中,可以使用与其它ANSYS分析相同的命令来建立模型、执行求解。
同样,也可以采用ANSYS图形用户界面(GUI)中类似的选项来建模和求解。
然而,在显式动态分析中有一些独特的命令,如下:EDADAPT:激活自适应网格EDASMP:创建部件集合EDBOUND:定义一个滑移或循环对称界面EDBVIS:指定体积粘性系数EDBX:创建接触定义中使用的箱形体EDCADAPT:指定自适应网格控制EDCGEN:指定接触参数EDCLIST:列出接触实体定义EDCMORE:为给定的接触指定附加接触参数EDCNSTR:定义各种约束EDCONTACT:指定接触面控制EDCPU:指定CPU时间限制EDCRB:合并两个刚体EDCSC:定义是否使用子循环EDCTS:定义质量缩放因子EDCURVE:定义数据曲线EDDAMP:定义系统阻尼EDDC:删除或杀死/重激活接触实体定义EDDRELAX:进行有预载荷几何模型的初始化或显式分析的动力松弛EDDUMP:指定重启动文件的输出频率(d3dump)EDENERGY:定义能耗控制EDFPLOT:指定载荷标记绘图EDHGLS:定义沙漏系数EDHIST:定义时间历程输出EDHTIME:定义时间历程输出间隔EDINT:定义输出积分点的数目EDIS:定义完全重启动分析的应力初始化EDIPART:定义刚体惯性EDLCS:定义局部坐标系EDLOAD:定义载荷EDMP:定义材料特性EDNB:定义无反射边界EDNDTSD:清除噪声数据提供数据的图形化表示EDNROT:应用旋转坐标节点约束EDOPT:定义输出类型,ANSYS或LS-DYNAEDOUT:定义LS-DYNA ASCII输出文件EDPART:创建,更新,列出部件EDPC:选择、显示接触实体EDPL:绘制时间载荷曲线EDPVEL:在部件或部件集合上施加初始速度EDRC:指定刚体/变形体转换开关控制EDRD:刚体和变形体之间的相互转换EDREAD:把LS-DYNA的ASCII输出文件读入到POST26的变量中EDRI:为变形体转换成刚体时产生的刚体定义惯性特性EDRST:定义输出RST文件的时间间隔EDSHELL:定义壳单元的计算控制EDSOLV:把“显式动态分析”作为下一个状态主题EDSP:定义接触实体的小穿透检查EDSTART:定义分析状态(新分析或是重启动分析)EDTERM:定义中断标准EDTP:按照时间步长大小绘制单元EDVEL:给节点或节点组元施加初始速度EDWELD:定义无质量焊点或一般焊点EDWRITE:将显式动态输入写成LS-DYNA输入文件PARTSEL:选择部件集合RIMPORT:把一个显式分析得到的初始应力输入到ANSYSREXPORT:把一个隐式分析得到的位移输出到ANSYS/LS-DYNAUPGEOM:相加以前分析得到的位移,更新几何模型为变形构型关于ANSYS命令按字母顺序排列的详细资料(包括每条命令的特定路径),请参阅《ANSYS Commands Reference》。