Hypermesh 9.0与LS-Dyna结合所作手机跌落.doc

一、版本信息Hypermesh 9.0LS-Dyna 971二、模型来源来源于网络，即刘展主编的ABAQUS6.6基础教程与实例详解中的章节13.2 手机跌落过程中电池盖的失效分析中的算例。我将模型做了一些修改，将其变成了LS-Dyna可以识别的hm文件。三、其它说明本教程的目的在于帮助LS-Dyna初级用户更方便地利用HyperMesh的强大前处理功能。实例本身所采用的数据或边界条件不具有代表性，不讨论个划分技巧、材料模型选择、材料参数确定、接触方式选择等等问题。限于自身水平，本教程中必有许多值得完善的地方，也请各位批评指正。教程: HyperMesh 9.0与LS-Dyna971的接口应用! J* E% l7 Q# t# W 2 v 模拟手机跌落过程一、 问题描述 D模型文件：example.hm(模型见附件)* l+ m c9 a# q: E目标：模拟手机掉落到刚性地面上的过程，手机的跌落高度为0.8m。采用单位：质量 T；/ F, x0 g$ 9 o6 g7 x时间 S；$ ?/ P- / : f长度 mm; t7 r- % n% M分析手段：前处理工作在HyperMesh9.0中完成，运算提交采用LS-Dyna971。二、有限元建模1.手机部件的网格划分过程略2.导入example.hm文件前，在Hypermesh中主菜单的Preferences下选择User Profile面板中选择LS-Dyna模板。3.在impoer面板下hm model子面板中打开example.hm文件。4.建立刚性地面的网格建立一个以Ground命名的Component，将其设置成Current component。在view面板中将当前视角设为Top，在tool面板下进入Translate面板，将translate面板改为如下内容：选择Housing最下端的一个节点，对其duplicate一下，然后沿y轴向下translate 1(mm)；然后将该节点分别沿x方向和z方向平移一定的距离，在平移的过程中记得对node进行duplicate操作，最终形成的四个点如下：在2d面板中进入planes子面板，将其内容修改为如下：选择之前建立的四个节点，然后Create一下，完成对地面的建模，return返回。5.建立材料三个部件的材料属性表如下：部件材料密度（T/mm）弹性模量（Mpa）泊松比屈服应力MpaHousingPC-ABS1.14e-926000.3880CoverBatteryAlloy2.8e-92.1e+50.3210GroundRigid7.83e-92.07e+50.3进入Materials面板，选择create子面板，为材料取名为PC-ABS，选择一种颜色，在card image中选择MATL3，选择3号弹塑性材料，点击create/edit，并在Rho下输入数值1.14e-9(T/mm)，设定弹性模量E为2600(MPa)，泊松比Nu为0.38，输入屈服应力SIGY为80(Mpa)，点击return退出材料编辑，如下图：以同样的步骤建立名为Alloy的材料，材料参数如上述材料属性表所述。仍在Materials面板，为材料取名为Rigid，选择一种颜色，在card image中选择MATL20，选择20号刚体材料，点击create/edit，并在Rho下输入数值7.83e-9，设定弹性模量E为2.07e+5，泊松比Nu为0.3，点击CMO将其值设定为1，分别点击CON1和CON2，分别将其值设为7，点击return退出材料编辑，如下图：6.建立Property进入Properties面板，选择create子面板，为Property取名为solid，选择一种颜色，在card image中选择SectSld，点击create/edit，如下图：在section编辑面板中，点击ELFORM，将其值设定为2，Solid单元用2号全积分公式，点击return退出，如下图：仍在Properties面板，选择create子面板，为Property取名为Shell2.0，选择一种颜色，在card image中选择SectShll，点击create/edit，如下图：在section编辑面板中，点击ELFORM，将其值设定为16，shell单元用16号积分公式；点击Nip，将Nip设为5，使壳单元具有5个积分点；点击T1，将其值设成2，使Shell单元的厚度为2（mm），点击return退出，如下图：7.将properties分别赋予三个部件进入Component面板，选择update子面板，点击component，勾选housing，点击select；点击Card image，令Card image=Part；点击Material，令Material=PC-ABS；点击property，令property=solid，点击update，至此顺利将相应的材料和property赋给housing，如下图：同样的步骤，分别将Card image=Part，Material=PC-ABS，property=solid赋予Cover；将Card image=Part，Material=Alloy，property=solid赋予Battery；将Card image=Part，Material=Rigid，property=Shell2.0赋予Ground。至此，有限元模型建模完成。三、边界条件设定1.定义接触为接触定义一个Part set，从Analysis面板中进入entity sets子面板，令name=contact_set，Card image=Part，将set type改为comps，点击comps，选择By collector，选中所有的Components，点击Create，如下图：顺便建立速度的Part set，仍在entity sets子面板中，令name=Velocity_set，Card image=Part，将set type改为comps，点击comps，选择By collector，选中除了Ground以外的所有的Components，点击Create。点击主菜单的ToolsCreate Cards*Contact*Contact_AOTUMATIC_SINGLE_SURFACE，在出现的对话框中令Name=contact，分别如下图所示：单击OK进入Contact编辑面板，点击FS，令FS=0.1；点击FD，令FD=0.05；点击DC，令DC=0.001；勾选AdditionalCards，点击SOFT，令SOFT=1，如下图：! _0 f- kO# n# x2 K+ U, y) d2 点击Return，进入interface中的Add子面板，点击slave下的按键，使之成为Sets；点击Sets，选择contact_set，点击select退出，点击Update，完成对Contact的定义，如下图：2.定义跌落初速度点击主菜单的ToolsCreate Cards*INITIAL*INITIAL_VELOCITY_GENERATION，在出现的对话框中令Name=velocity，如下图所示：单击OK进入velocity编辑面板，单击PSID，勾选Velocity_set；单击Vy，将Vy的值改为-3960,点击Return退出，如下图：至此边界条件设置完成。四、输出控制1.从Analysis面板进入到control cards子面板，点击Title card，输入drop test。2.点击Return退出面板Title card子面板，点击CONTROL_CONTACT，进入CONTROL_CONTACT子面板，将卡片设置成如下图所示：3.点击Return退出CONTROL_CONTACT面板，点击Next，点击CONTROL_ENERGY，进入CONTROL_ENERGY编辑面板，将面板的内容设置成如下图所示：4.点击Return退出CONTROL_ENERGY子面板，点击CONTROL_HOURGLASS，进入CONTROL_HOURGLASS编辑面板，令IHQ=1，QH=1。5.点击Return退出CONTROL_HOURGLASS面板，点击next，点击CONTROL_TERMINATION，进入CONTROL_TERMINATION编辑面板，令ENDTIM=0.004（s），将求解时间定义为0.003秒。6.点击Return退出CONTROL_TERMINATION子面板，点击next，点击CONTROL_TIMESTEP，进入到CONTROL_TIMESTEP面板，将面板的内容设置成如下图所示：7.点击Return退出CONTROL_TIMESTEP面板，点击DATABASE_BINARY_D3PLOT，进入DATABASE_BINARY_D3PLOT编辑面板，令面板中的DT=1e-4。8.点击Return退出DATABASE_BINARY_D3PLOT子面板，点击next，点击DATABASE_OPTION，进入DATABASE_OPTION编辑面板，将面板的内容设置成如下图所示：9.点击Return，退出DATABASE_OPTION子面板，点击Return，退出control cards面板，完成输出控制项的设置。10. 将模型save as为example_complete.hm。至此，所有的前处理工作完成。五、输出模型并求解