ANSYS显式动态求解步骤_第1页
ANSYS显式动态求解步骤_第2页
ANSYS显式动态求解步骤_第3页
ANSYS显式动态求解步骤_第4页
ANSYS显式动态求解步骤_第5页
已阅读5页,还剩227页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第一章引言ANSYS/LLLS-DDYNNA将显式有有限限元程序LS-DDYYNA和ANSYYS程序强大大的的前后处处理结结合起来来。用用LS-DDYYNA的显式算算法法能快速速求解解瞬时大大变形形动力学学、大大变形和和多重重非线性性准静静态问题题以及及复杂的的接触触碰撞问问题。使使用本程程序,可可以用ANSYYS建立模型型,用用LS-DDYYNA做显式求求解解,然后后用标标准的ANSYYS后处理来来观观看结果果。也也可以在ANSYYS和ANSYYSS-LSS-DDYNA之间传递递几几何信息息和结结果信息息以执执行连续续的隐隐式-显显式/显式-隐隐式式分析,如如坠坠落实验验、回回弹、及及其它它需要此此类分分析的应应用。1.1显式动态态态分析求求解步步骤概述述显式动态分析求求求解过程程与ANSYYS程序中其其他他分析过过程类类似,主主要由由三个步步骤组组成:1:建立模型(用用PREPP7前处理器器)2:加载并求解解解(用SOLUUTTION处理器)3:查看结果(用用POSTT1和POSTT26后处理器器)本手册主要讲述述述了ANSYYSS/LSS-DDYNA显式动态态分分析过程程的独独特过程程和概概念。没没有详详细论述述上面面的三个个步骤骤。如果果熟悉悉ANSYYS程序,已已经经知道怎怎样执执行这些些步骤骤,那么么本手手册将提提供执执行显式式动态态分析所所需的的其他信信息。如如果从未未用过过ANSYYSS,就需通过过以以下两本本手册册了解基基本的的分析求求解过过程:·ANSYSBassiccAnnallysiisGuiidee·ANSYSModdellinggaandMeeshiinggGuuidde使用ANSYSS//LS-DDDYNA时,我们们建建议用户户使用用程序提提供的的缺省设设置。多多数情况况下,这这些设置置适合合于所要要求解解的问题题。1.2显式动态态态分析采采用的的命令在显式动态分析析析中,可可以使使用与其其它ANSYYS分析相同同的的命令来来建立立模型、执执行行求解。同同样样,也可可以采采用ANSYYS图形用户户界界面(GUI)中类似似的的选项来来建模模和求解解。然而,在显式动动动态分析析中有有一些独独特的的命令,如如下下:EDADAPTTT:激活自自适适应网格格EDASMP:创建部部件件集合EDBOUNDDD:定义一一个个滑移或或循环环对称界界面EDBVIS:指定体体积积粘性系系数EDBX:创创创建接触触定义义中使用用的箱箱形体EDCADAPPPT:指定自自适适应网格格控制制EDCGEN:指定接接触触参数EDCLISTTT:列出接接触触实体定定义EDCMOREEE:为给定定的的接触指指定附附加接触触参数数EDCNSTRRR:定义各各种种约束EDCONTAAACT:指定接接触触面控制制EDCPU:::指定CPU时间限制制EDCRB:::合并两两个刚刚体EDCSC:::定义是是否使使用子循循环EDCTS:::定义质质量缩缩放因子子EDCURVEEE:定义数数据据曲线EDDAMP:定义系系统统阻尼EDDC:删删删除或杀杀死/重激活接接触触实体定定义EDDRELAAAX:进行有有预预载荷几几何模模型的初初始化化或显式式分析析的动力力松弛弛EDDUMP:指定重重启启动文件件的输输出频率率(d3duummp)EDENERGGGY:定义能能耗耗控制EDFPLOTTT:指定载载荷荷标记绘绘图EDHGLS:定义沙沙漏漏系数EDHIST:定义时时间间历程输输出EDHTIMEEE:定义时时间间历程输输出间间隔EDINT:::定义输输出积积分点的的数目目EDIS:定定定义完全全重启启动分析析的应应力初始始化EDIPARTTT:定义刚刚体体惯性EDLCS:::定义局局部坐坐标系EDLOAD:定义载载荷荷EDMP:定定定义材料料特性性EDNB:定定定义无反反射边边界EDNDTSDDD:清除噪噪声声数据提提供数数据的图图形化化表示EDNROT:应用旋旋转转坐标节节点约约束EDOPT:::定义输输出类类型,ANSYYS或LS-DDYYNAEDOUT:::定义LS-DDYYNAASSCII输出文件件EDPART:创建,更更更新,列列出部部件EDPC:选选选择、显显示接接触实体体EDPL:绘绘绘制时间间载荷荷曲线EDPVEL:在部件件或或部件集集合上上施加初初始速速度EDRC:指指指定刚体/变形体转转换换开关控控制EDRD:刚刚刚体和变变形体体之间的的相互互转换EDREAD:把LS-DDYYNA的ASCIII输出文件件读读入到POSTT226的变量中中EDRI:为为为变形体体转换换成刚体体时产产生的刚刚体定定义惯性性特性性EDRST:::定义输输出RST文件的时时间间间隔EDSHELLLL:定义壳壳单单元的计计算控控制EDSOLV:把“显式动态态分分析”作为下一一个个状态主主题EDSP:定定定义接触触实体体的小穿穿透检检查EDSTARTTT:定义分分析析状态(新新分分析或是是重启启动分析析)EDTERM:定义中中断断标准EDTP:按按按照时间间步长长大小绘绘制单单元EDVEL:::给节点点或节节点组元元施加加初始速速度EDWELD:定义无无质质量焊点点或一一般焊点点EDWRITEEE:将显式式动动态输入入写成成LS-DDYYNA输入文件件PARTSELLL:选择部部件件集合RIMPORTTT:把一个个显显式分析析得到到的初始始应力力输入到ANSYYSSREXPORTTT:把一个个隐隐式分析析得到到的位移移输出出到ANSYYSS/LSS-DDYNAAUPGEOM:相加以以前前分析得得到的的位移,更更新新几何模模型为为变形构构型关于ANSYSS命命令按字母母母顺序排排列的的详细资资料(包括每条条命命令的特特定路路径),请参阅阅《ANSYYSSCoommmanddsRefferrencce》。1.3本手册使使使用指南南本手册包含过程程程和参考考信息息,可从从前到到后选择择性阅阅读。然然而,选选择与规规划和和进行显显式动动态分析析求解解过程相相对应应的顺序序阅读读更有帮帮助。在建模之前,必必必须确定定最能能代表物物理系系统的单单元类类型和材材料模模型,下下面几几章将为为你提提供相关关的一一些基础础知识识:第二章,单元第七章,材料模模模型选择了合适的单单单元类型型和材材料模型型后,就就可以建建模了了。建模模的典典型方面面如下下所示::第三章,建模第六章,接触表表表面第八章,刚体第四章,加载与求解和后处理理理有关的的特征征如下::第五章,求解特特特性第十二章,后处处处理有些高级功能在在在一个分分析中中可能涉涉及不不到,但但在某某些情况况下可可能用到到,如如下所示示:第九章,沙漏第十章,质量缩缩缩放第十一章,子循循循环第十三章,重启启启动第十四章,显---隐式连续续求求解第十五章,隐---显式连续续求求解最后,附录中还还还包含了了有关关下列主主题的的有关信信息::附录A,隐、显显式方方法的比比较附录B,材料模模型样样例附录C,ANSSYS//LSS-DYYNAA和LS-DDYYNA命令变换换1.4何处能找找找到显式式动态态例题TheExpppliccittDyynaamiccsTuttorrial描述了一一个个典型的的显式式动态分分析例例题。1.5其它信息息息对于显式动态分分分析的详详细资资料,请请参阅阅《ANSYYSSSttruuctuuraalAAnaalyssissGuuidde》中的第第十十四章。对对于于显式动动态分分析单元元的详详细资料料,请请参阅《ANSYYSSEllemmenttRRefeereence》;至于于详详细的理理论信信息,请请参阅阅LiveerrmorreSofftwwareeTTechhnoologgyCorrpoorattioon的《LS-DDYYNAThheorretticaalMannuaal》。第二章单元在显式动态分析析析中可以以使用用下列单单元::·LINK16660杆·BEAM16661梁·PLANE11162平面·SHELL11163壳·SOLID11164实体·COMBI11165弹簧阻尼尼·MASS16666质量·LINK16667仅拉伸杆杆本章将概括介绍绍绍各种单单元特特性,并列出各各种种单元能能够使使用的材材料类类型。除了PLANEE1162之外,以上讲述述的的显式动动态单单元都是是三维维的,缺省时为为缩缩减积分(注意:对对于于质量单单元或或杆单元元缩减减积分不不是缺缺省值)缩减积分分意意味着单单元计计算过程程中积积分点数数比精精确积分分所要要求的积积分点点数少。因因此此,实体单元元和和壳体单单元的的缺省算算法采采用单点点积分分。当然,这两种单单元元也可以以采用用全积分分算法法。详细细信息息参见第第九章章沙漏,也可参见见《LS-DDYYNAThheorretticaalMannuaal》。这些单元采用线线线性位移移函数数;不能能使用用二次位位移函函数的高高阶单单元。因因此,显显式动态态单元元中不能能使用用附加形形状函函数,中中节点点或P-单元。线线位位移函数数和单单积分点点的显显式动态态单元元能很好好地用用于大变变形和和材料失失效等等非线性性问题题。值得注意的是,显显单元不直接接和材料性能能相联系。例例如,SOLIDD164单元可支持20多种材料模模型,其中包包括弹性,塑塑性,橡胶,泡泡沫模型等。如如果没有特别别指出的话(参参见第六章,接接触表面),所所有单元所需需的最少材料料参数为密度度,泊松比,弹弹性模量。参参看第七章材材料模型,可可以得到显式式动态分析中中所用材料特特性的详细资资料。也可参参看《ANSYSSElemmentRRefereence》,它对每种单单元作了详细细的描述,包包括单元的输输入输出特性性。2.1实体单元元元和壳单单元2.1.1SSSOLIID1164SOLID16664单元是一一种8节点实体体单单元。缺缺省时时,它应应用缩缩减(单单点)积积分和粘粘性沙沙漏控制制以得得到较快快的单单元算法法。单单点积分分的优优点是省省时,并并且适用用于大大变形的的情况况下。当当然,也也可以用用多点点积分实实体单单元算法法(KEYOOPPT(1)=2);关于SOLIIDD164的详细描描述述,请参参见《ANSYYSSEllemmenttRRefeereence》和《LS-DDYYNAThheorretticaalMannuaal》中的§3.3节。如果果担担心沙漏漏现象象,比如如泡沫沫材料,可可采采用多点点积分分算法,因因为为它无需需沙漏漏控制;;计算算结果要要好一一些。但但要多多花大约4倍的CPU时间。楔形、锥型和四四四面体单单元是是六面体体单元元的退化化产物物(例如如,一一些节点点是重重复的)。这这些形状在弯弯曲时经常很很僵硬,有些些情况下还有有可能产生问问题。因此,应应尽量避免使使用这些退化化形状的单元元。对于实体单元可可可采用下下列材材料模型型:·各向同性弹性性性·正交各向异性性性弹性·各向异性弹性性性·双线性随动强强强化·塑性随动强化化化·粘弹性·Blatz---ko橡胶·双线性各向同同同性·幂律塑性·应变率相关塑塑塑性·复合材料破坏坏坏·混凝土破坏·地表材料·分段线性塑性性性·Honeycccomb蜂窝材料料·Mooneyyy-Riivllin橡胶·Barlattt各向异性性塑塑性·弹塑性流体动动动力·闭合多孔泡沫沫沫·低密度泡沫·粘性泡沫·可压缩泡沫·应变率相关幂幂幂律塑性·Johnsooon-CCoook塑性·空材料·Zerilllli-AArmmstrronng·Bammannn·Steinbbbergg·弹性流体2.1.2SSSHELLL1163SHELL16663单元有12中不同的的算算法。用KEYOOPPT(1)来定义义所所选的算算法。和和实体单单元一一样,积积分点点的个数数直接接影响着CPU时间。因因此此,对于于一般般的分析析而言言,建议议使用用缺省积积分点点个数。以以下下将概述SHELLLL163单元的不不同同算法::2.1.3通用用用壳单元元算法法·Belytssschkko--Tsaay((KEYOOPPT(11)==0或2)—缺省—速度快,建议议议在多数分分析析中使用用—使用单点积分分分—单元过度翘曲曲曲时不要使使用用·Belytssschkko--Wonng--Chiianng(KKEYYOPTT(11)=110))—比Belyttsschkooo-Tssayy慢25%—使用单点积分分分—对翘曲情况一一一把可得到到正正确结果果·Belytssschkko--Levviaathaan((KEYOOPPT(11)==8)—比Belyttsschkooo-Tssayy慢40%—使用单点积分分分—自动含有物理理理上的沙漏漏控控制·Hughesss-Liiu((KEYOOPPT(11)==1,66,77,111)有4种不同的的算算法,它它可以以将节点点偏离离单元的的中面面。KEYOPT(((1)==1一般型Hughhees-LLiuu,使用单单点点积分,比比Belyyttschhkoo-Tssayy慢250%。KEYOPT(((1)=1111快速Hughhees-LLiuu,使用单单点点积分,比比Belyyttschhkoo-Tssayy慢150%。KEYOPT(((1)=66SS/RHuughees--Liu,有4个积分点点,没没有沙漏漏,比比Belyyttschhkoo-Tssayy慢20倍。KEYOPT(((1)=77S/R快速Hughhees-LLiuu,有4个积分点点,没没有沙漏漏,比比Belyyttschhkoo-Tssayy慢8.8倍。如果果分分析中沙沙漏带带来麻烦烦的话话,建议议使用用此算法法。KEYOPT(((1)=1122全积分Belyyttschhkoo-Tssayy壳。在平平面面内有四四个积积分点,无无需需沙漏控控制。通通过假设设的横横向剪切切应变变可以矫矫正剪剪切锁定定。但但是它比比单点点Belyyttschhkoo-Tssayy慢2.5倍,如果果分分析中担担心沙沙漏的话话,建建议使用用此方方法。2.1.4薄膜膜膜单元算算法·Belytssschkko--Tsaay薄膜(KEYOOPPT(11)==5)—速度快,建议议议在大多数数薄薄膜分析析中使使用—缩减(单点)积积积分—很好地用于关关关心起皱的的纺纺织品(例例如如,大的的平面面压缩应应力破破坏较薄薄的纤纤维单元元)·全积分Belllytscchhko--Tssay薄膜(KEYOOPPT(11)==9)—明显的比通用用用薄膜单元元慢慢(KEYOOPPT(11)==5)—面内有四个积积积分点—无沙漏2.1.5三角角角型薄壳壳单元元算法·C0三角角角型薄壳壳(KEYOOPPT(11)==4)单元—基于Minddliin-RReisssnner平板理论论—该构型相当僵僵僵硬,因此此不不建议用用它来来整体划划分网网格—使用单点积分分分·BCIZ三角角角型薄壳壳(KEYOOPPT(11)==3)单元—基于Kircchhhofff平板理论论—比C0三三角型型薄壳单单元慢—使用单点积分分分ANSYS/LLLS-DDYNNA用户手册册中中有关SHELLLL163的描述对对可可用的壳壳单元元算法作作了完完整的介介绍。退化的四边形单单单元在横横向剪剪切时易易发生生锁死。因因此此,应使使用C0三角型薄薄壳壳单元(基基于于Belyyttschhkoo和其合作作者者的工作作),如如果在同同一种种材料中中把单单元分类类标记记(EDDSSHELLL命令的ITRSST域)设置置为1(缺省值值),就就可混合合使用用四边形形和三三角形单单元。对对于壳单单元可可使用以以下材材料模型型:·各向异性弹性性性·正交各向异性性性弹性·双线性随动强强强化·塑性随动强化化化·Blatz---Ko橡胶·双线性各向同同同性·幂律塑性·应变率相关塑塑塑性·复合材料破坏坏坏·分段线性塑性性性·Mooneyyy-Riivllin橡胶·Barlattt各向异性性塑塑性·3参数Barrlatt塑性·横向各向异性性性弹塑性·应变率相关幂幂幂律塑性·横向各向异性性性FLD·Johnsooon-CCoook塑性·Bammannn注意--当SSSHELLL1163单元使用Moonneey-RRivvlin橡胶材料料模模型时,LS-DDYYNA编码将自自动动使用Belyyttschhkoo-Tssayy算法的完完全全拉格朗朗日修修正法来来代替替KEYOOPPT(1)指定的的算算法。程程序选选择的算算法要要求满足足超弹弹材料的的特殊殊需要。图2-1积分点点点所有的壳单元算算算法沿厚厚度方方向都可可以有有任意多多个积积分点。典典型型地,对对于弹弹性材料料沿厚厚度方向向需要要2个积分点点,而而对于塑塑性材材料则需需要3个或更多多的的积分点点。沿沿厚度方方向的的积分点点个数数由第二二实常常数来控控制::R,NESTTT,,R22,,这里R2为积分点点的的个数(NIP)。壳单元使用三维维维平面应应力本本构子程程序修修正应力力张量量,使垂垂直于于壳单元元中面面的正应应力分分量为零零。积积分点位位于壳壳单元的的质心心垂线上上,见见图2-1。开始时每个节点点点的厚度度方向向与单元元表面面都是正正交的的但它们们随节节点旋转转。计计算弯矩矩和平平面力需需要厚厚度方向向的积积分点。其其应应变呈线线性分分布,而而应力力分布要要复杂杂得多,它它和和材料性性质有有关。对于线弹性材料料料两个积积分点点就足够够了,而而非线性性材料料则需要要更多多的积分分点,输输出的应应力属属于最外外层的的积分点点,而而不是表表面上上的(尽尽管后后处理的的术语语是指顶顶面和和底面),因因此在分析结结果时需要注注意,对于弹弹性材料,应应力可以外推推到表面上。对对于非线性材材料来说,通通常是选择沿沿厚度方向的的四五个节点点而忽略其不不精确性(例例如,忽略表表面和外部积积分点之间的的应力差)。高高斯积分法最最外层积分点点的位置由下下表给出:中面0最外积分点两点三点四点五点0.57740.77460.86110.9062外表面1.000注意--在使使使用线弹弹性材材料时,能能够够预先准准确定定义这些些积分分准则,但但是是通常在ANSYYAA/LSS-DDYNA中无法做做到到,由于于模拟拟大多涉涉及非非线性行行为。另外,对于全积积积分单元元来说说,其输输出应应力是同同一层层内2×2积分点的的应应力平均均值。2.1.6PPPLANNE1162PLANE16662单元是一一个个二维,4节点的实实体体单元,它既可以以用用作平面面(X-Y平面)单单元元,也可可以用用作轴对对称单单元(Y轴对称)。KEYOOPPT(3)用来指指定定单元的的平面面应力、轴轴对对称和平平面应应变选项项。对对于轴对对称单单元可以以利用用KEYOOPPT(2)指定面面积积或体积积加权权选项。PLANNEE162典型情况况下下为四节节点单单元。当当然也也可以用用三节节点三角角形选选项,但但是由由于它太太僵硬硬,所以以不推推荐使用用它。这这个单元元没有有实常数数。重重要的是是要注注意到含含有PLANNEE162单元的模模型型必须仅仅包含含这种单单元。ANSYYSS/LSS-DDYNA中不允许许有有二维和和三维维单元混混合使使用的有有限元元模型。这种单元可用的的的材料模模型与与KEYOOPPT(3)的设置置有有关。对KEYOOPPT(3)=0,1,2(平面应应力力、平面面应变变或轴对对称),用用用户可以以选择择下列材材料模模型:·各向同性弹性性性·正交各向异性性性弹性·Blatz---ko橡胶·Mooneyyy-Riivllin橡胶·粘弹性·双线性各向同同同性·双线性随动强强强化·塑性随动强化化化·幂率塑性·应变率相关幂幂幂率塑性·应变率相关塑塑塑性·分段线性塑性性性·复合材料破坏坏坏·Johnsooon-CCoook塑性·Bammannn对平面应力选项项项(KEYOOPPT(3)=0),可以以选选择下列列材料料:·3参数Barrlatt塑性·Barlattt各向异性性塑塑性·横向正交各向向向异性弹塑塑性性·横向正交异性性性FLD对轴对称和平面面面应变选选项(KEYOOPPT(3)=1或2),可以以选选用下列列材料料:·正交各向异性性性弹性·弹塑性流体动动动力·闭合多孔泡沫沫沫·低密度泡沫·可压缩泡沫·Honeycccomb蜂窝材料料·空材料·Zerilllli-AArmmstrronng·Steinbbbergg·弹性流体2.2梁单元和和和杆单元元2.2.1BBBEAMM1661BEAM16111有两种基基本本算法:Hughhees-LLiuu和Belyyttschhkoo-Scchwwer。因为BEAMM1161不产生任任何何应变,所所以以它最适适合于于刚体旋旋转。必必须用三三个节节点来定定义单单元;在在每个个端点处处有一一节点,同同时时需要有有一定定向节点点。对对于这两两种算算法来说说,可可用KEYOOPPT(4)和KEYOOPPT(5)来定义义几几种横截截面。通通常,对对于2×2高斯积分分点点,BEAMM1161具有高效效和和耐用性性。可可用KEYOOPPT(2)来定义义不不同积分分算法法。Hughes---Liu梁单元(缺缺缺省值)是是一一个传统统积分分单元,它它可可以采用用梁单单元中间间跨度度的一组组积分分点来模模拟矩矩形和圆圆形横横截面。另另外外,用户户也可可以定义义一个个横截面面积分分规则来来模拟拟任意的的横截截面。梁梁单元元沿其长长度方方向能有有效地地产生一一个不不变力矩矩,因因此,与与实体体单元和和壳体体单元一一样,网网格必须须合理理划分以以保证证精度。由由于于积分点点的位位置,只只在单单元中心心才可可检验屈屈服,因因此,由由于必必须在夹夹持单单元的中中心处处产生全全塑性性力矩而而不是是单元外外边根根部,悬悬臂梁梁模型将将在一一个稍高高的力力作用下下产生生屈服。Belytsccchkoo-SSchwwerr.梁单元(KEYOOPPT(1)=2,4,5)是一个个显显式算法法,可可以产生生一个个沿长度度方向向呈线性性分布布的力矩矩。这这种单元元有“正确”的弹性应应力力并且在在其末末端可检检验屈屈服。例例如::当一个个悬臂臂梁在端端部静静态加载载时,可可用一个个单元元来精确确地表表达弹性性和塑塑性状态态。如如同Hughhees-LLiuu梁单元,质质质量堆积积到节节点上,因因此此,在动动态问问题中必必须要要细分网网格,因因为此时时正确确的质量量分布布是很重重要的的。对于梁单元,可可可使用下下列材材料模型型:(对对于某些些算法法有些限限制)·各向同性弹性性性·双线性随动强强强化·塑性随动强化化化·粘弹性·幂率塑性·分段线性塑性性性2.2.2LLLINKK1660LINK16000桁架单元元与Belyyttschhkoo-Scchwwer梁单元很很相相似,但但只能能承受轴轴向载载荷。这这种类类型单元元支持持直杆,在在两两端轴向向加载载,材料料性质质均匀。对对于于这种单单元可可使用的的材料料类型为为各向向同性弹弹性,塑塑性随动动强化化(率相相关)和和双线性性动力力。2.2.3LLLINKK1667LINK16777单元是仅仅能能拉伸的的杆,可可以用于于模拟拟索。它它与弹弹性单元元类似似,由用用户直直接输入入力与与变形的的关系系。本单单元类类型需要要用EDMMP命令来定定义义索单元元选项项(参看看EDDMP命令概述述)。2.3离散单元元元2.3.1COOOMBII1665弹簧-阻尼单元元弹簧单元因位移移移产生一一个力力;也就就是说说改变单单元的的长度产产生力力。力沿沿单元元轴向加加载。例例如,拉拉力在在节点1上是沿轴轴的的正方向向,而而对节点2是沿轴的的负负方向。缺缺省省时,单单元轴轴的方向向就是是从节点1到节点2。当单元元旋旋转时,力力作作用方向向线也也将随之之而旋旋转。阻尼单元可认为为为是弹簧簧单元元的一种种:可可模拟线线性粘粘性和非非线性性粘性阻阻尼。也可使用旋转(扭扭转)弹簧和和阻尼单元,这这些可通过KEYOPPT(1)来选择,其其他输入部分分和平移弹簧簧一样;给定定的力-位移关系可可认为是力矩矩-转角(为弧弧度单位)关关系,力矩施施加方向沿单单元的轴向方方向(顺时针针为正)。旋旋转弹簧单元元只影响其节节点的旋转自自由度—它们并不把把节点铰接在在一起。COMBI16665单元可和和其其它显式式单元元混合使使用。然然而,由由于它它没有质质量,在在分析中中不能能只有COMBBII165一种类型型单单元,为为了表表达一个个弹簧簧/质量系统统,必必须定义MASSS1166单元来加加上上质量。对于同一个COOOMBII1665单元不能能同同时定义义弹簧簧和阻尼尼特性性。但是是,可可以分别别定义义使用同同样节节点的弹弹簧和和阻尼单单元(也也就是说说,可可以重叠叠两个个COMBBII165单元)。对于COMBII1165单元可以以使使用下列列材料料模型::·线弹性弹簧·线粘性阻尼·弹性塑料弹簧簧簧·非线性弹性弹弹弹簧·非线性粘性阻阻阻尼·通用非线性弹弹弹簧·麦克斯韦粘弹弹弹性弹簧·无弹性拉伸或或或仅压缩弹弹簧簧使用COMBII1165单元时,应应应该给每每一零零件分别别指定定唯一的的实常常数,单单元类类型和材材料特特性(分分别是是R,ET和TB命令)从从而而保证每每个零零件都分分别定定义。2.3.2MMMASSS1666质量单元由一个个个单节点点和一一个质量量值定定义(力×时间2/长度)。质质质量单元元通常常用于模模拟一一个结构构的实实际质量量特性性,而没没有把把大量实实体单单元和壳壳体单单元包括括进去去。例如如,在在汽车碰碰撞分分析中,质质量量单元可可以模模拟发动动机部部分,主主要感感兴趣的的不是是它的变变形性性质。采采用质质量单元元将减减少分析析所需需的单元元数目目,因而而减少少求解所所需的的计算时时间。用户也可用MAAASS11666单元来定定义义一个节节点的的集中转转动惯惯量。如如使用用这一选选项,可可在MASSS1166单元定义义中中设置KEYOOPPT(1)=1并且通过过单单元实常常数输输入六个个惯性性矩值(IXX,IXY,IXZ,IYY,IYZ,IZZ)。这个个选选项不能能输入入质量值值;所所以,必必须在在同一个个节点点定义第第二个个质量单单元来来说明质质量(KEYOOPPT(1)=0)。2.4一般单元元元特性以下几种单元可可可被定义义为刚刚性体:LINKK1160,BEAMM1161,PLANNEE162,SHELLLL163,SOLIIDD164和LINKK1167。在第八八章章,将详详细讲讲述刚性性体。每个实体单元,壳壳单元和梁单单元的质量都都平均分配给给单元的节点点。在壳单元元和梁单元中中,每个节点点还将附加一一个转动惯量量;只采用一一个单值,它它的作用就是是让质量围绕绕节点呈球形形分布。第三章建模显式动态分析的的的第一步步就是是创建模模型,使使它能够够表达达进行分分析的的物理系系统。用PREPP7前处理器器来建立模模型。如果通过GUIII路径进行行分分析的话话,那那么事先先设置置参考选选项(MainnMennu>>Preefeerenncee)为“LS-DDYYNAExxpliiciit”是很重要要的的。这样样,菜菜单就被被完全全过滤成成为显显式动态态的输输入选项项。(值值得注意意的是是,Preffeerenncee选项置为“LS-DDYYNAEExppliccitt”并没有激激活LS-DDYYNA求解。要要做做到这一一点,就就必须定定义一一个显式式单元元类型,例例如如,SHELLLL163。一旦设置好分析析析选项Preffeerenncee,就可以以像像通常分分析任任何问题题一样样建立模模型::·定义单元类型型型和实常数数·定义材料模型型型·定义几何模型型型·划分网格·定义接触表面面面如果以前从未用用用过任何ANSYYS产品,就就应应该参看看一下下《ANSYYSSBaasiicPProoceddurreGGuiide》和《ANSYSModeellinggaandMeeshiinggGuuidde》,以了解ANSYYS建模的一一般般过程。3.1定义单元元元类型和和实常常数在第二章中已简简简要地讲讲述了了显式动动态分分析的单单元类类型,有有关每每种显式式单元元的详细细描述述可在《ANSYYSSEllemmenttRRefeereence》中找到到,所所以建议议用户户在确定定使用用哪种单单元类类型建模模前仔仔细阅读读一下下有关内内容。一旦选择好能代代代表物理理系统统的单元元类型型,就可可以用用ET命令来定定义义单元类类型(在GUI中:MainnMennu>Prreproocesssor>EElemeentTType)。在《ANSYSSElemmmenttRRefeereence》中列出出了了与每种种单元元相对应应的所所有实常常数。因因此必须须确定定模型中中所用用每种单单元的的实常数数,然然后可以以用R命令来定定义义实常数数(在在GUI中:MainnMennu>>Preeprroceesssor>>Reealcoonsttannts)。3.2定义材料料料特性在显式动态分析析析中有很很多可可使用的的材料料类型,应应该该参看一一下《ANSYYSSEllemmenttRRefeereence》,以确确定定特定的的单元元类型所所用的的材料模模型。也也可参看看本手手册的第第七章章,该章章对所所用材料料模型型作了详详细的的描述。一旦确定了所用用用的材料料模型型,就可可以定定义所有有相关关的特性性(如如第七章章所描描述的)。为为了用批处理理或命令流来来定义这些,可可以使用MMP,TB和TBDAATA命令(某些些情况下,可可用EDMMP命令)。在GUI路径中,材材料模型通过过下列路径来来定义:MainMeeenu>>Prreprroccesssorr>MaateeriaalProopss>MaateeriaalModdells更详细的信息请请请参看7.1DDefiiniingExxpliiciitDDynnamiicssMaateeriaalModdells.在选择了合适的的的材料模模型之之后,就就可以以定义模模型所所需的特特性。定义和整体坐标标标不一致致的各各向正交交异性性模型,必必须须先用EEDDLCSS命令定义义局局部坐标标系。(菜菜菜单路径MainnMennu>>Preeprroceesssor>>MaaterriaalPProops>>LoocallCCS>CCreeateeLLocaalCS)。对于一些材料模模模型,还还需用用EDCCUURVEE命令定义义与与材料相相关的的数据曲曲线(例例如,应应力-应变曲线线)。(EDCUURVE的GUI路径表示示法为MainnMennu>Prreproocesssor>MMaterrialPropps>CuurveOptiions)。3.3定义几何何何模型建立几何模型的的的最简单单方法法就是采采用ANSYYS程序中的的实实体建模模功能能。关于于实体体建模功功能的的详细信信息,请请参看《ANSYYSSMoodeelinnganddMMeshhinngGGuiide》。对于简单模型(例例如,仅线单单元),就可可以使用直接接建模法。用用这种方法,可可以直接定义义模型的节点点和单元。详详细信息请参参看《ANSYSSModeelingandMMeshinngGuiide》。3.4网格划分分分建立实体模型后后后,就可可以用用节点和和单元元对其进进行网网格划分分。《ANSYYSSMoodeelinnganddMMeshhinngGGuiide》中的GeneerratiinggthheMessh详细描述述了了划分网网格的的步骤。如如果果对ANSYYS网格不太太熟熟悉,在在划分分显式动动态模模型之前前应该该先阅读读该章章内容,由由于于该章已已详细细讨论过过了,在在此只讨讨论以以下几点点:·定义单元属性性性·定义网格划分分分控制·生成网格定义单元属性,就就是要事先指指定单元类型型,实常数和和材料特性来来用于下一步步的网格划分分。使用TYYPE,MAT,REALL命令或菜单单路径:MainMeeenu>>Prreprroccesssorr>-AAtttribbuttes--Deefinne>>DeffauultAtttriibssMainMeeenu>>Prreprroccesssorr>-MModdeliingg-crreaate>>Ellemeentts>EEleemAAtttribbuttes网格控制就是指指指定划分分网格格时单元元的大大小和形形状。在ANSYYS程序中有有许多种控控制方法(参参考《ANSYYSMoodeliingaandMMeshiingGGuidee》),在GUI中,菜单单路径为::MainnMennu>Prreproocesssor>MMeshTooll在选择网格控制制制时要注注意以以下几点点:·尽量避免退化化化的实体和和壳壳体单元元(例例如,三三角型型壳体和和四面面体实体体),相相对于四四边形形和六面面体来来说它们们太刚刚硬,并并且精精度不高高。·单元的大小小尽尽量均匀(例例如:避免产产生相对较小小的单元面积积)单元大小小之间差别很很大可能会导导致很小的时时间步长,较较长的运行时时间。如果划划分特殊的几几何模型需要要相对较小的的单元,那么么可以用质量量比例来增大大最小时间步步长。(参看看第十章,MassScaliing).·尽量不要使用用用SmarrttSizzinng方法进行行单单元控制制(SMAARTTSIZZE命令),因因因为它可可能在在网格中中单元元的大小小上产产生很大大的差差别。应应使用用ESIIZZE和相关的的命命令来控控制单单元大小小。·尽量避免可能能能产生沙漏漏的的坏单元元形状状。·当使用降阶单单单元算法或或者者单元可可能遭遭受沙漏漏变形形时,不不要使使用粗网网格划划分,·如果有沙漏现现现象的话,尽尽量在部分模模型或整个模模型中使用全全积分单元。给定网格控制后后后,就可可以用用相应的的命令令进行网网格划划分(例例如::AMEESSH,VMESSHH)在GUI路径中,菜菜菜单路径径为MainnMennu>>Preeprroceesssor>>-MMeshhinng-MMessh(或用上面面提提到的MeshhToool)).3.5定义接触触触面显式动态分析常常常常涉及及到表表面之间间的接接触。本本手册册的第六六章CConttacctSSurrfacce讲述了接接触触类型和和定义义接触的的步骤骤。这里里只给给出简要要步骤骤。定义接触包括四四四个步骤骤:·定义能很好地地地表达物理理模模型的接接触类类型(EEDDCGEEN命令)·定义接触表面面面(CMM,EDPPAART,EDAASSMP和EDCCGGEN命令)·定义摩擦系数数数参数(EEDCGGENN)·为选定的接触触触类型定义义附附加数据据(EDCCGEEN和EDCCOONTAACTT)如果不使用自动动动接触,那那么么可以用用CCM命令把表表面面上的节节点组组成为一一个COMPPOONENNT来定义接接触触面。一一旦生生成了COMPPOONENNT,就可以以用用EDCCGGEN命令来定定义义所需表表面间间的接触触(例例如,节节点部部件)。也也可可以用EEDDCGEEN命令来定定义义接触类类型。对对于单面面接触触算法,ANSYYSS/LSS-DDYNA定义接触触体体的外表表面。注意--接触触触表面也也可以以用PART号或一个个部部件集合合来识识别(用用EDDASMMP而不用节节点点部件。)部部件和集合的的定义将在这这章的后面讨讨论。EDCGEN命命命令也可可以用用来指定定摩擦擦系数参参数以以及与不不同接接触类型型相对对应的输输入参参数。另另一个个命令EDCOONNTACCT可以定义义多多种接触触控制制例如接接触穿穿透检测测和滑滑移表面面罚函函数等。(菜菜单路径为:MainnMenuu>Prepprocesssor>LLS-DYNNAOpttions>>Contaact.)3.6建模的一一一般准则则当创建显式动态态态模型时时,应应考虑下下述基基本准则则:·在模型中使用用用刚性体来来代代表相对对刚硬硬,没有有屈服服的部分分。使使用刚性性体可可以简化化求解解,缩短短求解解时间。·对材料性能使使使用一些符符合合实际的的值。例例如,不不要用用很高的的不切切实际的的弹性性模量来来表达达刚性体体,对对于壳单单元不不要使用用不切切实际的的厚度度值。·考虑使用阻尼尼尼(EDDDDAMPP命令)以以消消除结构构响应应中的不不真实实的振荡荡,详详细信息息参见见《ANSYYSSCoommmanddsRefferrencce》。·如果已经用常常常规ANSYYS程序进行行了了二维的的动态态分析,应应考考虑把模模型扩扩展为三三维模模型,并并用ANSYYSS/LSS-DDYNA进行分析析。那那么就可可以在在较短的的时间间内得到到更精精确的结结果。·注意ANNSSYS程序中的的子子模型和和子结结构特性性不能能在ANSYYSS/LSS-DDYNA中使用。3.7PARRRT的定义具有相同单元类类类型、实实常数数和材料料号的的一组单单元被被指定为为一个个PART并给定一一个PARTT号。有许许多ANSYYSS/LSS-DDYNA命令和PARTTID有关。(例例例如,EEDDCGEEN,EDDC,EDLOOAAD,EDDAAMMP,EDCCRRB和EDRREEAD),在ANSYYSS/LSS-DDYAN程序对模模型型进行求求解时时,自动动生成成PARTT号并且写写入LS-DDYYNA输入文件件Joobnaamee.K,它可以以用用EDPPAART命令建立立,更更新,列列表表表示。从顺序编排所选选选单元建建立PARTT号。如果果在在单元编编排中中改变单单元类类型、实实常数数和材料料号中中的任何何一个个,将给给那组组单元定定义下下一个PARTT号。例如如,前前十个单单元有有单元类类型1、实常数2、材料号3,那么这10个单元将将给给定PART号为1。如果下下面100个单元有有单单元类型1、实常数1、材料号2,那么这这些些单元将将给定定PART号为2,等等,依依依此类推推。用EDPARRRT命令中的CREAATTE/UUPDDATEE/LLIST选项可以以创创建、更更新、列列出PART表。如果果执执行SOOLLVE命令或执执行行带ANSYYSS/LSSDYYNA//BOOTH选项的EEDDWRIITEE命令,则PART表将被建建立立并永久久保存存。如果PART表已经存存在在,则以以后的的命令只只能修修改这个个表而而不能覆覆盖它它。关于于EDDWRIITEE命令的更更多多信息,参参见见《ANSYYSSCoommmanddsRefferrencce》中有关关这这个命令令的描描述。EDPART,CREAATTE可以创建建新新的PART号。可以以用用EDPPAART,LIST命令列表表表表示这些PART。这个表表显显示了在在建立立或修改改时PART的状态。(EDPARRT,CREATTE)如果EDDPART,CREATTE命令重复使使用,则PART表被覆盖。为为了得到在修修改或增加模模型后的实际际PART表,执行EDDPART,UPDATTE命令。它可可以扩展已经经存在的PART表而不用改改变它的顺序序,并且可以以向已经存在在的由相同的的单元类型、实实常数和材料料号构成的部部件中增加单单元。单元类类型、实常数数和材料号相相同的任何PART未被任何所所选择单元参参考时,则该该PART不可用。很很明显的它将将在PART表的第五列列上为零值。如如果预先定义义的PART相关命令与与一个无用的的PART有关,那么么执行SOOLVE命令或EDDWRITEE,ANSYSS/LSDYYNA/BOOTH命令时将有有一个警告。下例显示了1555个单元的的模模型,带2种材料(MAT),3种单元类类型型(TYPE)和3种实常数数(REAL)。一个个ELLISTT命令列出出下下列单元元表::ELEMMATTYPRELESYTSHANODES1111012345678211101112131415161718311102122232425262728411103132333435363738511104142434445464748612305152535455565758712306162636465666768822307172737475767778922308182838485868788112320101102103104105106107108122320111112113114115116117118131320121122123124125126127128141320131132133134135136137138151320141142143144145146147148单元1到5有MMAT=TYYYPE=RREEAL==1生成PARTT1,单元6到7有MAT==1,TYPEE==2和REALL==3生成PARTT2。单元8到9有MAT==2,TYPEE==2和REALL==3生成PARTT3。单元10有MAAT=TYPPPE=REEAAL=2,但是在在生生成PART表后被删删除除了(EEDDPARRT,CREAATTE)。因此此,只只剩下了PARTT4,但是它它被被标识为为无用用值(在PART表中USED一列为0)。单元11到122有MAT=2,TTYPE===3和REALL==2生成PARTT5。单元13到15有MAT==1,TYPEE==3和REALL==2生成PARTT6。这一PART表如下所所示示(EDDPPARTT,LIST):PARTMATTYPREALUSED111112123132231422205232161321注意--对于于于这个例例子,执执行EDDPPARTT,UPDAATTE将不会影影响PART表的状态态。但但是执行行EDDPARRT,CREAATTE将会创建建一一个仅有5个部件的PART表。PARTT5将变成PARTT4,PARTT6将变成PARTT5。这将使使以以前基于PART定义的载载荷荷,接触触特性性等失效效。建议采用下列过过过程:a.如通常那样样建建模,直到到到PART的相关命命令令给定一一个PART号。b.创建PARRT表(EDPPAART,CREAATTE)并显示示它它(EDDPPARTT,LIST)。c.从PARTT表中中找到相相应的PART号,用到PART的相关命命令令中。d.继续建模。e.如果单元或或其其属性改变变变,包括括增加加新单元元,则则要更新PART表(EDDPPARTT,UPDAATTE)。f.列出被修改改的的PART号,将用用于于进一步步与PART有关的命命令令中。除了显示部件外外外,还可可以用用PARTTSSEL命令选择择部部件或绘绘制部部件(通通过PART号)。和和其其它ANSYYS选项类似似,这这也有许许多可可能的选选择类类型,它它们有有特殊的的标记记:“S”代表选择择,“R”代表重新新选选择,“A”代表另外外的的选择等等等。(因因因为PAARRTSEEL是一个命命令令集合,所所以以如果这这个命命令被包包含在在批处理理文件件中,那那么在在单一的的引证证中需关关闭标标识)。用用PARRTSSEL命令的PMIN,PMAX和PINC域控制可可选选号的范范围。例例如。可可以执执行下列列命令令从已定定义的的PART表中选择PARTT2和4:PARTSELLL,S,2,4,2当执行PARRRTSEEL命令时,对对对每个存存在的的部件将将自动动生成一一个单单元组合合。可可以绘出出这些些组合,菜菜单单路径为为:UtilliityMeenu>>Pllot>>Paartss,命令为::PAARTSSELL,‘PLOT’。注意--在分分分析的其其它部部分中,不不要要试图使使用PARTTSSEL命令创建建的的组合,因因为为如果PART表改变了了它它们也要要重新新定义。注意--不推推推荐选择择或显显示包含COMBBII165单元的部部件件。CDWRITEEE命令把PART信息写入入Joohnaamee.CDDB文件。然然后后使用CCDDREAAD命令将这这一一信息自自动地地读入ANSYYS。但是,如如如果读入入了两两个或两两个以以上的JJoohnaamee.CDDB文件,那那么么最后一一个Johhnaame..CDDB文件里的PART表将覆盖盖已已经存在在的表表格。一一般情情况下,必必须须执行EEDDPARRT,CREAATTE命令来重重新新创建整整个模模型的PART表。但这这将将影响JJoohnaamee.CDDB文件里的的所所有与PART相关的命命令令。因此此,用用户可以以组合合模型,但但不不是那些些与PART相关的输输入入,它们们必须须用最新新创建建的PART号修改。在有限制的情况况况下,可可以更更新PART表(EDDPPART,UPDDAATE)。这就就要要求没有有使用用的MATT//TYPPE//REAAL的组合仅仅在在表中出出现一一次。然然而,有有必要部部分改改变与PART相关的命命令令。3.7.1PPPart集合用EDASMMMP命令创建建的的部件集集合,是是由多个个不同同部件组组成的的实体。部部件件集合可可以用用来输入入一些些ANSYYSS/LSS-DDYNA命令。在在定定义包含含多个个部件的的实体体间的接接触时时,部件件集合合是非常常有用用的(参参看本本手册第第六章章)。使使用EDAASMMP命令,在在提提供一个ID号后,可可以以在一个个部件件集合里里定义义16个部件。部部部件ID号必须比比当当前定义义的最最高部件件号大大(用EEDDPARRT,LIST确定最高高部部件号)。也也可以分别用用EDASSMP,LIST和EDASSMP,DELE选项显示和和删除部件集集合。例如,指指定包含部件件1,2,4的部件集合合的ID号为10,可以执行行下列命令::EDASMP,ADD,10,1,2,43.8自适应网网网格划分分在金属成形和高高高速撞击击分析析中,物物体要要经历很很大的的塑性变变形。单单积分点点显式式单元,常常用用于大变变形,但但是在这这种情情况下,由由于于单元纵纵横比比不合适适可能能给出不不精确确的结果果。为为了解决决这一一问题,ANSYYSS/LSS-DDYNA程序可以以在在分析过过程中中自动重重新划划分表面面来改改善求解解精度度。这一一功能能,即自自适应应网格划划分,由由EDAADDAPTT和EDCCAADAPPT命令控制制。EDADAPTTT命令在一一个个指定的PARTT内激活自自适适应网格格划分分。(用用EDDPARRT命令创建建或或显示有有效PARTTIDs),例如如,为为了给PARTT1打开自适适应应网格划划分,可可以执行行下列列命令::EDADAPTTT,1,ON注意—自适应应应网格划划分功功能仅对对包含含SHELLLL163单元的部部件件有效。当此项功能打开开开时,分分析中中该部件件的网网格将自自动重重新生成成。从从而保证证在整整个变形形过程程中有合合适的的单元纵纵横比比。自适适应网网格划分分一般般应用在在大变变形分析析例如如金属变变形中中(调节节网格格最典型型的应应用是板板料)。在在在一个模模型中中要在多多个部部件上应应用此此功能,必必须须对每个个不同同的PARTTID执行EDDAADAPPT命令。缺缺省省时,该该功能能是关闭闭的。在指定哪些部件件件重新划划分后后,必须须用EDCCADDAPTT命令定义义网网格划分分参数数。采用用EDDADAAPTT命令定义义需需要网格格划分分的所有PARTTID号,用EEDDCADDAPPT命令对其其设设置控制制选项项。EDCADAPPPT命令控制制的的参数如如下所所示:·Frequeeencyy(FFREQQ)--调节自适适应应网格划划分的的时间间间隔。例例如,假假设FREQ设置为0.01,如果单单元元变形超超过指指定的角角度容容差,则则其将将每隔0.01秒被重新新划划分一次次(假假设时间间单位位为秒)。因因为FREQ的缺省值为0.0,所以在分分析中应用自自适应网格划划分时必须指指定此项。·AngleTollerrancce((TOL))--对于自适适应应网格划划分(缺缺省值为1e31)有一个个自自适应角角度公公差。TOL域控制着着单单元间的的纵横横比,它它对保保证结果果的精精度是非非常重重要的,如如果果单元之之间的的相对角角度超超过了指指定的的TOL值,单元元将将会被重重新划划分。·AdaptiiivittyOpttioon(OOPTT)-对于自适适应应网格划划分有有两个不不同的的选项。对对于于OPT==1,和指定定的TOL值相比较较的的角度变变化只只是根据据初始始网格形形状计计算的。对对于于OPT==2,和指定定的TOL值相比较较的的角度变变化是是根据前前一次次重新划划分的的网格计计算的的。·MeshRRRefiineemenntLevvells(MMAXXLVLL)--MAAXLLVL域控制着着整整个分析析中单单元重新新划分分的次数数。对对于一个个初始始单元,MAXLLVVL=1可以创建建一一个附加加单元元,MAXLLVVL=2允许增加加到4个单元,MAXLLVVL=3允许增加加到16个单元。高高MAXLLVVL会得到更更精精确的结结果,但但也会明明显增增加模型型规模模。·RemeshhhingBirtthhanndDeaathhTiimees((BTTIMEEaandDTTIMEE)--自适应网网格格划分的的生死死时间控控制着着该功能能在分分析过程程中的的激活或或关闭闭。例如如,如如果设置BTIMMEE=.001和DTIMMEE=.11,那么分析析中中只在.01和.1秒间进行行重重新网格格划分分(假设设时间间单位为为秒)。·IntervvvaloffReemeeshiinggCuurvve(LLCIID:lloaadccurrveIDD,载荷曲线参参考考号)-数据曲线线把把重新划划分网网格的时时间间间隔定义义为时时间的函函数。数数据曲线线的横横坐标为为时间间,而纵纵坐标标为变化化的时时间间隔隔。如如果这个个选项项不为0,那么它它将将代替适适应频频率(FREQ)。但是是要要注意,开开始始第一个个自适适应性循循环仍仍需要非非零FREQ值。·MinimuuumEEleemenntSizze(ADDPSSIZEE)--根据单元元边边长设定定的最最小单元元尺寸寸。如果果不定定义此参参数,边边长的限限制将将被忽略略。·OneorrrTwwoPasssOpttioon((ADDPASSS))-如果ADPAASSS=0,将使用用双双通道自自适应应划分,在在重重新划分分网格格后将重重复这这一计算算(缺缺省值)。如如果ADPASSS=1,则使用单单通道自适应应划分,而计计算不再重复复。关于这两两个选项的图图形表示,请请参看《ANSYSS/LS-DDYNAThheoretticalManuaal》图30.9((a)和30.9(b)。·UniforrrmRReffineemeentLeevellFFlagg((IREFFLLG)-值为1,2,3等,分别别允允许4,16,64等划分等等级级。对于于每个个初始单单元都都分别生生成统统一的单单元。·PenetrrratiionnFLLAGG(AADPPENEE)--根据ADPEENNE是正(到到达达)的还还是负负(穿透透)的的,当接接触表表面到达达或穿穿透工具具表面面时,程程序将将依据这这个值值调整网网格。自自适应细细化主主要依据据加工工曲线。如如果果ADPEENNE是正的,细细细化一般般发生生在接触触之前前;因此此,可可能用单单通道道划分就就可以以了。(ADPAASSS=1)·ShellThiickknesssLevvell(AADPPTH))-绝对薄壳壳厚厚度标准准,低低于该值值自适适应划分分开始始。这个个选项项仅在自自适应应角度公公差不不为零的的情况况下有用用。如如果期望望不改改变角度度,激激活基于于厚度度的自适适应重重新划分分功能能,那么么可把把TOL设为较大大的的角度。(如如果ADPTHH=0.0,,不使用这个个选项。)·MaximuuumEEleemenntLimmitt(MMAXXEL))-自适应结结束束的最大大单元元数。如如果超超过了此此值,自自适应将将被中中止。对于大多数问题题题,不应应该用用自适应应网格格划分作作初始始分析。如如果果分析结结果出出现扭曲曲的网网格,或或结果果不正确确,那那么再应应用此此项重新新进行行分析。当当LS-DDYYNA分析中因因为“negaattiveevvoluumeeellemment”的错误终终止止时,也也可用用此项分分析。当打开自适应网网网格划分分选项项时,在求解过过程程中模型型内的的单元数数将发发生变化化。在在一个调调节循循环结束束后,网网格将被被更新新,并且且生成成一个扩扩展名名为RSnn的新结果果文文件,这这里nn为自适应应网网格标准准。(在在由FREQ指定的每每个个时间增增量或或LCID指定的时时间间间隔,都都会会发生自自适应应循环。)例例如,重新划划分两次网格格的模型将产产生两个结果果文件,Joohnamee.RS011和Johnname.RRS02.有关自适应应划分结果后后处理的详细细信息,请参参看第十二章章,Postpprocesssing..注意--既使使使每次循循环网网格不发发生变变化,也也会产产生一个个新的的结果文文件。每次循环都会产产产生一个个扩展展名为HInn的时间历历程程文件,尽尽管管这些文文件可可能不如RSnn文件有用用。此此外,LS-DDYYNA还创建了了一一系列源源文件件名为“adappt”的文件。因因因此,在在激活活调节网网格划划分时,不不要要把“adappt”作为你的的工工作名。第四章加载当模型建好后,下下一步就是给给结构加载为为求解作准备备,为了能正正确地模拟结结构的响应,就就必须定义与与指定时间间间隔相对应的的载荷,本章章将讲述以下下有关加载的的几个方面::·一般加载选项项项—使用commmponeennt或PARRTTIDDs和数组参参数数—如何施加、删删删除、显示示一一般载荷[EDLLOOAD]]—如何绘制载荷荷荷曲线[EDPPLL]—如何定义数据据据曲线[EDCCUURVEE]—如何显示或隐隐隐藏载荷标标记记·约束和初始条条条件—如何在ANSSSYS/LLSS-DYYNAA中施加约约束[D,EDNRROOT]—如何定义滑移移移和循环对对称称平面[EDBBOOUNDD]—如何定义混合合合型约束[EDCCNNSTRR]—如何定义焊点点点[EDWWEELD]]—如何给模型施施施加初始速速度度[EDVVEEL,EDPVVEEL]·耦合和约束方方方程—自由度耦合[[[CP]—自由度间的约约约束方程[CE]]·非反射边界[[[EDNBB]·温度载荷·动力松弛4.1一般载荷荷荷选项与许多隐式分析析析不同的的是,显显示分析析中的的所有载载荷必必须与时时间有有关。因因此,在ANSYYS/LSS-DYNNA中,许多多标准的ANSYYS命令都是是无效的。在ANSYS/LS-DYNA中,尤其不能使用F,SF,BF系列命令,因为它们只能定义与时间无关的载荷。此外,D命令只能定义节点约束。基于上述原因,在ANSYS/LS-DYNA中用一对数组参数定义载荷(一个用来定义时间,另一个定义载荷)。注意--虽然然然节点加加速度度(Ax,Ay,Az)和节点点速速度(Vx,Vy,Vz)以自由由度度出现,但但它它们不是是物理理自由度度,不不能使用用D命令约束束。要要采用EEDDLOAAD命令给这这些些节点施施加载载荷。在ANSYS///LS-DDYYNA中,所有有载载荷都是是在一一个载荷荷步内内施加的的。这这和隐式式分析析有很大大的不不同,它它在多多个载荷荷步内内施加载载荷。在ANSYYS/LSS-DYNNA中,对于于一些特定定的载荷,也也可以用EDLOOAD命令指定定何时施加加(birrthttime))、何时去去除(deaathttime))。请参考考EDLLOAD命令中的BirtthTiime,DDeathhTimme和CID,检验birtth/deeathtimee的适用性性。给模型施加载荷荷荷,需遵遵循以以下步骤骤:·把模型中受载载载的那部分分定定义成Comppoonennt((或PART,用于刚刚体)·定义包含时间间间间隔和载载荷荷数值的的数组组参数·定义载荷曲线线线·如果不是在整整整体坐标系系中中加载,需需要要用EDDLLCS命令定义义载载荷方向向·模型加载4.1.1组元元元除给刚性体加载载载外,显显式分分析中所所有载载荷都施施加到到Comppoonennt上。因此此,第第一步就就是把把模型中中受载载的那部部分组组合成Comppoonennt,每个Comppoonennt应由模型型中中承受同同样载载荷的部部分组组成。并并且可可以通过过材料料本构、模模型型中位置置、预预期状态态等联联系在一一起。例如,想要分析析析一个棒棒球撞撞击到墙墙上的的结果,可可以以定义球球上的的节点为为一个个Comppoonennt,球棒上上的的节点为为另一一个Comppoonennt,墙上的的节节点为第第三个个Comppoonennt。可以定义任意多多多个Comppoonennt,然后给给每每一个Comppoonennt加载,Comppoonennt必须由节节点点或单元元组成成(只有有当施施加压力力载荷荷时Comppoonennt才由单元元组组成)定义Compoonnent时,首先先要要选择Comppoonennt中想要包包含含的部分分,然然后使用GUI中的下列列菜菜单路径径来定定义Comppoonennt(CM):UtilliityMeenu>>Seelecct>>Commp//Asssemmblyy>CCreaateeCoompponeentt关于Compoonnent的详细信信息息,参见见《ANSYYSSAnnallysiisGuiidee》中的SeleecctinnganddCCompponnentts。对于刚刚性性体,载载荷一一般都施施加到到PART号上,而而不不是Comppoonennt上。这是是因因为当使使用命命令EDDMMP,RIGIID,MAT定义刚性性体体时已经经包含含有一系系列节节点和单单元。4.1.2数组组组参数值得注意的是,显显式动态分析析中,载荷在在一些特定时时间间隔内施施加到结构上上,这样就可可以观察在特特定时间段里里施加载荷后后模型的瞬态态行为。因此此,不仅需要要定义施加载载荷的类型(FX,FY,FZ,ROTX,ROTY,ROTZ等),同时时也需要定义义载荷施加到到结构上的时时间间隔值。时间间隔值和其其其相对应应的载载荷值组组合在在一起定定义为为数组参参数。这这些参数数必须须定义为为两部部分,第第一部部分为时时间间间隔值,第第二二部分为为载荷荷值,载载荷应应与时间间间隔隔相对应应。在在GUI中,采用用菜菜单路径径来定定义一个个数组组参数:UtilliityMeenu>>Paarammetterss>AArraayParrammeteerss>Deefiine/EEditt.有关如何定义数数数组参数数的详详细信息息,参参看《ANSYYSSAPPDLLPrroggrammmeer’sGuuiide》中的ArraayyPaaraametterrs。注意--可以以以通过线线性插插值得到到中间间时间点点的载载荷值。指指定定时间范范围外外的载荷荷值不不能由程程序插插入。因因此,必必须保证证载荷荷时间范范围至至少等于于求解解时间。否否则则,由于于过早早的去除除载荷荷求解结结束时时的结果果将会会变为无无效值值。一旦定义了能代代代表载荷荷的数数组参数数,这这些载荷荷与时时间有关关,就就可以直直接用用EDLLOOAD命令输入入参参数定义义载荷荷。或者者,可可以用EEDDCURRVEE命令输入入参参数来定定义载载荷曲线线。相相对应的的载荷荷曲线ID可用EDDLLOADD命令输入入。为说明数组参数数数的应用用,考考虑前面面提过过的棒球球例子子。想要要考察察从击球球瞬间间到击球球一秒秒钟后球球的变变形。假假定位位移是时时间的的已知函函数,球球刚碰撞撞时的的初始速速度为为16000iin/ssecc(91MPPH)。首先需要定义一一一些节点点组元元,用它它们来来定义载载荷和和接触面面。建建立一个Comppoonennt,它包括括球球上的所所有节节点,取取名为为ball。对这个Comppoonennt施加一个16000iin/ssecc的初始速速度度(EDDVVEL),(本本章章后面再再讨论论)。然然后再再创建第第二个个组元,它它仅仅包括球球表面面上的所所有节节点,取取名为为balllssurff.这个Comppoonennt以后将用用于于接触定定义。还还需定义义第三三个Comppoonennt,它包括括球球棒表面面上的的节点,取取名名为batssuurf,接触算算法法将在第第六章章接触表表面中中讨论。nsel,s,,,nodde,,…!选择组成成球球的所有有节点点cm,ballll,noodee!定义Comppoonennt为balllnsel,s,,,nodde,,…!选择组成成球球表面的的所有有节点cm,ballllsurrf,,nodde!定义Comppoonennt为balllssurffnsel,s,,,nodde,,…!选择球棒棒表表面的所所有节节点cm,batsssurff,nnodee!定义Comppoonennt为batssuurfnsel,allll现在选择球棒基基基座上的的节点点(bathhaand),对它它施施加一个个位移移时间载载荷曲曲线。定义一名字为tttime的数组来来存存储时间间值。使使用时间间值要要与模型型的所所有载荷荷、维维数以及及材料料性质相相协调调。其次次,定定义一个个数组组,包括Comppoonenntbatthaand相应的X位移值,命命命名为Xdisspp.同样定义义数数组Ydissp和Zdisspp,以包含球球棒棒相应的Y位移和Z位移值。nsel,s,,,nodde,,…!选择球棒棒基基座上的的节点点cm,bathhhandd,nnodee!定义Comppoonennt为bathhaandnsel,allll*dim,tiiime,,,44!定义数组组参参数为time的维数*dim,xdddispp,,,4!定义数组组参参数为xdissp的维数*dim,ydddispp,,,4!定义数组组参参数为ydissp的维数*dim,zdddispp,,,4!定义数组组参参数为zdissp的维数time(1)))=0,,0..25,,0..5,00.775,11!!给定位移移的的时间值值xdisp(111)=00,--1,--2,,-1,,3!球棒的X位移ydisp(111)=00,11,2,,3,,4!球棒的Y位移zdisp(111)=00,33,6,,8,,9!球棒的Z位移给出的例子实际际际是一个个比较较复杂的的现象象的简化化模型型。更加加精确确地模拟拟,应应该定义义额外外的位移移位置置(和相相应的的载荷曲曲线)以以更好的的模拟拟球的真真实运运动。另另外,球球棒上各各节点点的初始始速度度是不同同的。最最后,球球是一一些不同同材料料和材料料模型型的复合合体。4.1.3施加加加载荷一旦定义好Cooo

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论