LS-DYNA是一款强大的非线性有限元分析软件,尤其适用于复杂的动态问题,如碰撞、冲击等。在进行碰撞分析时,确保模型的准确性和计算稳定性至关重要。以下是一些关键的知识点,根据提供的文档摘要:
1. **质量缩放检查**:
- 质量缩放(Mass Scaling)用于调整单元的时间步长,以适应计算效率和精度的需求。如果单元的时间步长过小,可以通过增加单元材料密度来增大时间步长。在初步检查中,应关注质量增加不超过5%,并在HyperView中查看glstat文件和matsum文件以确认。
- 在整个计算过程中,最大质量缩放应保持在总质量的5%以内,以保证计算的稳定性。
2. **沙漏能检查**:
- 沙漏能(Hourglass Energy)是由于缩减积分方法导致的,特别是B-T单元使用面单点积分时。沙漏能不应超过总能量的5%,否则可能指示模型存在问题或积分方法不合适。通过查看glstat文件的能量项可以检查这一点。
3. **滑移界面能检查**:
- 滑移界面能与摩擦和阻尼有关,过高或过低都可能表明模型存在误差。正的高值可能表示过度的滑动摩擦,负值可能表示未检测到的穿透。分析sliding interface energy / knight energy比例可以帮助评估计算的准确性。
4. **模型碰撞变形模式检查**:
- 通过碰撞动画来评估模型的变形是否合理,包括各部件的碰撞变形、重要零件的缺失、部件间的相对运动以及穿透和干预情况。这一步对于确保计算结果的物理正确性非常重要。
5. **数值输出检查**:
- 输出数据的可靠性,如加速度曲线和截面力曲线,是评估计算质量的关键。振荡的输出可能指示数值不稳定或模型问题。在汽车碰撞分析中,特别关注B柱加速度和其他关键部位的数据。
6. **问题及解决方法**:
- 大的负值sliding interface energy可能是由于初始穿透。解决方法包括改进几何模型,确保没有初始干涉,或者调整接触设置以更准确地捕捉接触行为。
在进行LS-DYNA碰撞分析时,以上检查步骤是必不可少的,它们有助于确保模拟结果的准确性和计算的收敛性。此外,用户还需要熟悉LS-DYNA的控制卡片设置,以便优化计算参数,减少计算时间和资源消耗。同时,对于复杂的物理现象,可能需要进行多轮迭代和模型细化,以达到理想的模拟效果。