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人体损伤生物力学实验报告 实验题目：成人头锤冲击实验 院系：机械与运载工程学院班级：2011级 车辆 班姓名： 指导老师： 二O一四年一、实验目的和任务通过开展成人头锤冲击仿真实验，继续学习基于LS-DYNA的有限元基本分析流程和方法，并掌握行人头锤仿真方法，具体包括：1. 对HYPERMESH和HYPERVIEW（或LS-PREPOST）等前后处理软件的使用；2. 熟悉保证仿真精度必须关注能量和质量缩放问题；3. 熟悉模型调试方法；4. 掌握行人头锤有限元模型及其使用方法。二、实验仪器和设备软件：LS-DYNA、HYPERMESH、HYPERVIEW（或LS-PREPOST）。硬件：计算机、优盘。3、 实验过程及结果1、 分析K文件单位制序号项目国际单位制实际单位制判断方法1长度米（m）mm测量节点距离后依据实际经验判断2质量千克（kg）T在材料卡片中寻找Hood密度的数值，再与国际单位制下的数值换算得到3时间秒（s）s在loadbody卡片中寻找重力加速度的数值，再与国际单位制下的数值换算得到4力牛顿（N或kgms2）N由已经推出的三个单位制换算得到，即103kg10-3ms2=kgms25应力帕（Pa或Nm-2）MPa由已经推出的两个个单位制换算得到，即N（103mm）-2=106Nm-2=MPa2、有限元模型的质量缩放与能量问题1）分析DT2MS对计算效率及质量增加量的影响DT2MSElapsed timeadded massratio-1.000e-06427 seconds0.0000E+000-1.000e-05164 seconds1.0383E-021.9939E+00分析：将DT2MS设为-1.000e-05时，质量增加太大，故将其设为-1.000e-06。2）输出总能量、动能、内能和沙漏能分析：头锤与引擎盖接触前，总能量为头锤下落的动能；头锤与引擎盖接触减速过程中，动能先逐渐减小至零，内能和沙漏能逐渐增大，此时总能量由动能全部转化为内能和沙漏能；此后头锤反弹，动能逐渐增加，沙漏能和内能减小；当头锤与引擎盖脱离接触，动能减小转化为重力势能，内能不变，总能量由动能、重力势能、内能和小部分沙漏能组成。3、输出并分析头锤的冲击力1）查阅平板的材料：钢材2） 查阅头锤橡胶的材料3）输出头锤的冲击力，SlaveContact_Hood，并进行滤波。4、输出并分析头锤质心的合成位移、速度和加速度1）合成位移2） 合成速度3）合成加速度将其滤波得到合成加速度曲线分析：头锤碰撞过程中加速度由一个g减小至零后激增，峰值超过85个g。5、改变Hood板的角度分析合成冲击力和加速度1）将Hood板角度改为52） 将Hood板改为10分析：由对比可知，当Hood板角度增加，合成的冲击力和加速度都减小。6、
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