AUTODYN-Chapter-3-AUTODYN-基础理论.ppt

第三章AUTODYN基础理论 ANSYSAUTODYN 结构和非结构化Parts 网格 一个AUTODYNPart能使用结构化或者非结构化网格结构化网格可以在AUTODYN中生成使用 I J K 指标空间非结构化网格必须从外部导入 例如从Workbench 拉格朗日Parts 实体 壳 梁 既可以用结构化网格也可以非结构化网格非结构化网格求解起来更加有效 效率更高 在求解之前 一个结构化网格可以转换成非结构化网格拉格朗日Parts 结构或者非结构 能够使用 fill 功能填充到Euler和SPHParts中Euler和ALEParts均为结构化Euler网格通常都是直线正交的 i 1 i 11 j 1 j 6 结构化Parts 指标空间 AUTODYN中每一个结构化Part都会定义一个指标空间 2D i j 或者in3D i j k 这里i j和k是从1到Ni Nj Nk的整数指标空间都是正交的 i 1 i 11 j 1 j 6 结构化Parts 物理空间 每一个结构化part还有一个物理空间xyz 空间 这里x y和z是实数物理空间中网格通常有一定的形状 并不是多有在指标空间定义的单元都会在物理空间中使用没有赋予材料的单元是Unused这个功能允许对负责体进行建模 结构化Parts 指标空间删除单元 Unused功能 通过PartWizard可以自动生成高质量的结构化Parts为我们预先定义的几何体2D体Box Quad Circle Ogive Rhombus Triangle Wedge3D体Box Hex Cylinder Sphere Ogive Fragments Bricks壳Plate Cylinder手动建立高质量的结构化网格点线面体外部导入结构化网格ICEM CFDTrueGrid PartWizard 创建结构化Parts Part向导 GeometryZoningFill Part向导建模三部曲定义预定义几何体定义指标空间填充parts Part向导 2D正方形 Part向导 2D圆形 Ogive Quads Part向导 2D模型 Wedge Rhombus Part向导 3D正方体 Part向导 3D圆柱 Sphere Bricks Fragments Hex Ogive Part向导 3D模型 平板 圆柱 Part向导 3D壳 使用下面步骤一步一步生成网格点线面体插值拉伸 手动建模 ANSYS ICEM CFD强大的3D六面体网格生成全面的CAD接口CATIA Pro Engineer SDRCI DEAS SolidWorks Unigraphics ICEM CFD结构化 映射 网格输入接口ICEMmultiblock网格 geo文件 TrueGrid输入和ICEM相同 输入3D结构化 分别在材料和初始条件面板中定义材料和初始条件定义以后 材料和初始条件就能够在PartWizard建模过程中通过Fill选项给part填充材料和初始条件 材料和初始条件 用材料和初始条件填充parts AdditionalBlockFills Wizard中每一个part用一种材料填充Wizard完成以后可以进行附加的填充每一个附加填充可以替换前一个填充的材料和初始条件如果中心在填充区域的内部Lagrange单元可以被填充 没有多物质填充功能 AdditionalGeometryFill WizardFill 边界条件被定义从Boundaries对话框一旦被定义 通过parts中对话面板中的Boundary选项就可以将边界条件施加给结构化网格 边界条件 边界条件既可以定义在已使用网格的外表面也可以定义在未使用网格的外表面默认的边界条件是 Lagrange 自由边界 压力 0 0 Euler 刚性墙 无流动 速度 0 0 边界条件 应用到LagrangeParts 应力边界条件 应用到Lagrange ALE Shell Beam和SPHPartsX Y Z速度约束常数速度定义为一个常数界限定义上下限在ExplicitDynamics中定义位移约束分段函数分段线性函数总体速度约束定义X Y Z 3D 速度和转动速度为常数用户子程序EXVEL用户定义随时间变化的X Y Z速度 速度边界条件 应用到BeamParts节点力边界条件常数 分段函数 用户子程序EXFORx y z和总体方向单元力 单位长度边界条件常数 分段函数 用户子程序EXFORx y z和总体方向 边界条件 力 应用到Lagrange ALE和EulerParts传输波通过单元面只有正交分量被传输可以定义边界的阻抗如果阻抗被设置为0 那么临近单元的阻抗将被应用传输边界是近似边界条件 尽量远离计算的关键区域定义对于空气中爆炸的欧拉算法 推荐使用压力为0的流出 Outflow 边界条件 边界条件 传输边界 应用到EulerParts流入设定材料流入网格的全部状态 密度 内能和速度 流出 P r e 0 仅针对选定的材料进行定义如果满足反向流动的条件 需要定义反向流动边界条件 此时流入是由边界的外部积累的能量控制需指定材料流进网格的所有物理状态 密度 内能和速度 流出边界条件是近似的 尽量远离计算关键区域定义 边界条件 流动边界 Lagrange作用 接触 AUTODYN使用单精度来是求解能力和内存达到最优化的使用 因此单位制的选择很重要 尤其对欧拉问题避免压力在某单位制下出现10 6避免单元质量在某单位制下出现10 6默认的单位制对所有的问题都适用LengthmmMassmgTimemsVelocitym sForcemNStresskPaDensityg cm3EnergymJWorkbench数据传到AUTODYN时 单位制会自动转变为AUTODYN的单位制 单位制 上限约束标准需指定循环极限和时间极限如果能量错误超过能量分数 默认5 AUTODYN将停止计算并给出警告信息时间步选项一般默认的就OK如果初始时间步为0 它的默认值为稳定时间步的一半如果最小时间步为0 他的默认值为初始时间步的1 10th对大多数Lagrange计算 稳定因子最大可以设置为0 9 求解控制 守恒方程 质量和动量严格守恒能量不是严格守恒全守恒的实用数值方法存在稳定性和噪声问题能量和动量守恒可以通过历史曲线进行检测 好的模型和计算有比较小的误差 Problem Goodenergyconservation 保存AD文件 结果文件通过以下方式指定保存频率循环增量时间增量计算可以通过保存的AD文件重新开始 不是结果文件 结果保存文件总是比AD文件要小显示的图像可以通过任意的AD文件和结果文件创建动画可以通过一系列的AD文件和结果文件创建比抓图更加灵活 输出控制 结果文件 只应用到3D 用来创建图像适合在资源有限的计算机上进行大模型的后处理存储在子文件夹 ident adres基本文件ident bcyc ad base存储结果文件需要的模型数据在结果