最全的LS-DYNA教程.pdf

所需积分/C币:46 2019-06-22 15:36:15 951KB PDF
1016
收藏 收藏
举报

ls-dyna教程ls-dyna教程
输入数据文件( luput file)- Jobname K ascll文件 重起动文件( Dump file)-D3DUMP随机文件 图形数据文件( Plot file)-D3PLOT随机文件 时间历程文件一 D3THDT随机文件 由于 ANSYS前处理程序还不能满足Ls-DYNA程序系统的全部功能,用户可以生成LS- DYNA的输入数据文件 Jobname K,经过编辑、修改后,再直接调用 LS-DYNA程序求解 其计算结果图形数据文件仍然可以连接 ANSYS后处理程序POsT和POST26以及LS DYNA的后处理程序LS- TAURUS观察计算结果 ANSYS/LS-DYNA可以与 ANSYS结构分析程序之间传递几何数据和结果数据来执行隐式 显式和显式一隐式分析,如跌落试验、回弹计算等。 使用 ANSYSLS-DYNA时,建议用户使用程序提供的缺省设置。多数情况,这些设置适 合求解问题 下面详细介绍 ANSYS/LS-DYNA程序的使用方法,由于 ANSYS前处理程序PREP7的实 体建模和网格剖分在 ANSYS培训教材中详细介绍,这里不再重复。 2单元 单元 160-168九种单 2.1概述 在 ANSYS/ LS-DYNA程序的显式动态分析中可以使用如下类型单元: LINK160 杆单元 轴向力 BEAM161 梁单元 两个端点 PLANE162 二维实体单元 SHELLI63 薄壳单元 薄壳 SOLIDI64 三维实体单元 三维一般情况 COMBI165 弹簧阻尼单元 弹簧 MASSI66 质量单元 个点 LINK167 仅位伸单元 索 SOLIDI68 四面体实体单元 这些单元都是三维的,采用线性位移函数(低阶单元),每种单元都有多种算法可供用户 选择。其高斯积分点数,缺省时实体单元是单点积分,薄壳单元是面内单点积分、沿壳厚 多点积分。线性位移函数和单积分点的显式单元能够很好地用于大变形和材料失效等非线 性问题。近年来新版本LS-DYNA的单元也可以采用多点积分,供用户选择。各种单元能 够选用的材料模型是有限制的,详见下一节“材料性质” (1) SOLID164实体单元 它是8节点六面体单元,可以采用某些节点重复来退化成6节点楔形单元,5节点锥形单 元。在受弯曲时退化单元比较僵硬,要尽量避免使用。实体单元算法有二种:(1) KEYOPT(1)=1,缺省算法,采用单点积分和沙漏控制。它能节省机时并在大变形条件下 增加可靠性。(2) KEYOPT(1)=2,采用2X2X2多点高斯积分。它没有零能模式,不需要沙 漏控制。对于某种材料,如泡沫材料,计算结果会好些。但计算机时将有显著增加。 (2) SHELLI163薄壳单元 它是4节点四边形单元,或3节点三角形单元。有11种算法,用 KEYOPT(1)值来定义不 同算法。和实体单元一样,积分点数会显著影响机时耗费,对于一般课题建议采用面内单 点积分。以下概述这十一种算法。 a.4节点四边形薄壳单元(沿壳厚多积分点) Belytschko-Tsay( KEYOPT(1)=2)缺省算法 采用面内单点积分,计算速度快,建议在大多数分析中使用,单元过度翘曲时不要使用。 -Belytschko-Wong-Chiang(KEOPT(110) 比 Belytschko-Tsay算法慢I/4,采用面内单点积分,用于翘曲情况,一般可得到正确结果。 Belytschko-Leriathan(KEYOPT(1)-=8) 采用面内单点积分,比 Belytschko-Tsay算法慢2/5,自动含物理上的沙漏控制。 Hughes-Liu(KEYOPT(1)1) 采用面内单点积分,比 Belytschko-Tsay算法慢250%。 Fast( Co-Rotationa) Hughes-Liu(改进型 KEYOPT(1)=11) 采用面内单点积分,比 Belytschko-Tsay算法慢150%。 S/R Hughes-Liu(KEYOPT(I=6) 采用面内2X2积分点,没有沙漏,比 Belytschko-Tsay算法慢20倍,如果在分析中遇到 沙漏麻烦的话,建议使用这种算法。 S/R cO-rotational Hughes-Liu(KEYOPT(1-7) 采用面内2X2积分点,没有沙漏,比 Belytschko-Tsay算法慢88倍,如果在分析中遇到 沙漏麻烦的话,建议使用这种算法 b.溥膜单元算法〔沿壳厚单积分点) Belytschko-Tsay( KEYOPT(1)=5)薄膜单元 釆用单个积分点,计算速度快,建议在大多数薄膜分析中使用,可很好地用于纤维织 品 Fully integrated Belytschko-Tsay( KEYOPT(1)=9)薄膜单元 釆用2X2积分点,无沙漏控制,比 Belytschko-Tsay单积分点溥膜单元要显著地慢。 c.3节点三角形薄壳单元(沿壳厚多积分点) C0三角形壳单元〔 KEYOPT(1)=4) 面内单点积分,根据 Mindlin- Reissner薄板理论导出,相当僵硬,建议不要用它做整 体网格剖分。 BCL三角形壳单元( KEYOPT(1)=3) 采用面内单点积分,根据 Kirchhoff!薄板理论导出,比C三角形壳单元的计算速度慢。 退化的四边形单元在横向剪切时会发生锁死,应改用三角形壳单元。在同一种材料中,只 要把单元分类标记( EDSHELL命令中 ITRST值)置1,就可混合使用四边形单元和三角 形单元(程序将三角形单元自动改为Co算法)。 所有壳单元算法,沿壳厚方向用户可任选2-5个高斯积分点,对于弹性材料沿壳厚方向2 个积分点已足够,但对于塑性材料,至少要3个或更多的积分点。 薄壳单元的输出应力,尽管后处理中采用顶面Tp和底面 Bottom术语,实际上它们是最 外面积分点处的应力,而不是簿壳表面上的应力,因此,在分析计算结果时应特别注意。 (3)梁单元和杆单元 a.BEAM161梁单元 釆用单元端部二个节点定义,并以第3个节点对单元主轴面定向,它有二种算法 Hughes-iu梁单元( KEYOPT(1)=1)缺省算法 它是一个很方便的退化单元,可以用梁单元中间跨度横截面上的一组积分点来模拟矩 形或圆形横截面。用户还可以自定义一个横截面积分法则来模拟任意截面形状,梁单元与 实体单元、梁单元一样,网格必须足够细分以保证计算精度。由于积分点位于单元跨度中 间横截面上,计算时只在单元中心检验材料屈服,沿单元长度为不变力矩。因此,必须在 单元中间截面处产生全塑性力矩,而不是在单元节点处,悬臂梁模型将在一个稍高的外力 作用下才会屈服。 Belytschko-Schwer梁单元( KEYOPT(1)=2) 单元的内力矩沿其长度方向线性分布。有“正确”的弹性应力和在单元端部检验屈服 与 Hughes-Liu梁单元一样,单元质量集中在节点上,而在动态分析问题中,质量分布正 确很重要,必须细分网格。 b.LINK160杆单元 它与 Belytschko- Schwer梁单元很相似,但只能承受轴向加载,而不能承受弯曲力矩, 用于桁架系统。适用的材料模型有弹性和随动硬化弹塑性。 c.LINK167索单元 用单元端部二个节点定义,是仅能拉伸的杆单元,可以模拟索,它与弹簧单元类似。 由用户直接输入力与变形的关系式。 (4)离散单元和质量单元 a. COMBI165弹簧阻尼单元 用单元端部二个节点定义。 弹簧单元在改变单元长度时产生沿单元轴向的力。如:正力(拉力)时在节点1处沿轴的 正方向,而对节点2是沿轴的负方向。缺省时,单元轴就是从节点1到节点2。当单元旋 转时,力作用线的方向也将随之旋转,可以模拟弹性、弹塑性和非线性弹性的弹簧性质。 阻尼单元可以模拟线性粘性阻尼和非线性粘性阻尼。 扭转弹簧阻尼单元也可使用,它由 KEYOPT(1)选项来选择。它的力一位移关系可以认为 是力矩一转角〔单位弧度)关系。旋转弹簧单元只影响它们节点的转动自由度。 COMBII165单元也可以与其它显式单元混合使用,由于 COMBII65单元没有质量,在分 析中一个节点不能只与 COMBI165一种类型单元连接,必须在该节点上加质量单元 MASSI66。 b.MASS166质量单元 质量单元由一个节点和一个质量值(力*时间2/长度)定义。采用质量单元可以简 化部分结构,以减少动力分析所需单元数目,因而减少求解机时 每个实体单元、壳单元、梁单元、杆单元的质量都平均分配到单元的节点上。在壳单 元和梁单元情况下,每个节点上还将附加一个转动惯量:只采用一个单值,它的作用就是 让质量围绕节点球形分布。 2.2定义单元类型(包括算法选择)和实常数 在 ANSYS/LS-DYNA的前处理时,通常采用图形用户界面(GUI)操作来选择和输 入各种参数,也可采用命令输入。 用ET命令定义单元类型(在GU中: Main menu: Preprocessor>Element Type) 用R命令来定义实常数(在GU中; Main menu: Preprocessor>Real Constants) 具体执行过程如下: 第一步:定义单元类型( Element Type) GUI: Main Menu: Preprocessor>element Type >Add/Edit/Delete 1Add一个单元类型 2选 LS-DYNA Explicit单元族 3采用薄壳单元 SHELL163 4.OK接受这个选择 YL加【吧1 Imnt types are shaT Tefined learnt T ES-UIM LDIICIE 3m Liak 154 HLL Leer t leary畦凵 D1113 no pEons Delete Kliment tHE fermE milnE 2 ply Canal 指定SRCo- rotational Hughes-Lju面内多积分点改进型单元算法,以消除某种沙漏模 态 4n金Tp墨 oem loE Thin sill,p翻f,南, CawtE Fo叫h通t1题 a - aka ◆1P. 邮0t 1a玉哂 chile it『B】 5选择 Options 6选择S/ R Co-rotationa算法 7.OK 8. Close 第二步:定义实常数( Real constants) GUI: Main Menu: Preprocessor>Real Constants Add 2.OK,定义 SHELLI63单元的 Real constant set 3.如果单元是均匀壳厚,那么只要定义节点1处的壳厚,本例输入T1=0.1。剪切因 子SHRF和沿壳厚积分点数NIP取缺省值。NIP的缺省值为3。 4. OK 5. Close d constant Tta slent TIe Refarmnot Ho. I shur Factor 5 > cloo :·t1 cation p HIP THka画tpdd T0.1 TMdk睡d3 T2 Thc图 at node i 3材料 LS-DYNA程序可以使用近100种材料模型,但在 ANSYS/LS-DYNA前处理PREP7中直 接输入的材料模型约30种,其他材料模型可以修改LS-DYNA程序输入数据文件 Jobname K来加入。 ANSYSILS-DYNA程序可以直接输入的材料模型为 3.1线弹性模型( Linear elastic) 材料类型1:各向同性( Isotropic)[O,IH,IB,1,1T,2,3] 材料类型2:正交各向异性( Orthotropic)[0,2,3 材料类型2:各向异性(仅用于实体单元)( Anisotropic)[0 3.2非线性弹性模型(Non- Linear e| astic) 材料类型7: Blatz-Ko橡胶( blatz- KoRubber)[0,2 材料类型27: Mooney- Rivlin橡胶( Mooney- Rivlin rubber)[0,2] 材料类型6:粘弹性( Viscoelastic)po,1H 33弹塑性模型( Plasticity) 材料类型3:双线性随动硬化( Bilinear kinematic)[0,1H,1,1T,2,3],与应变率无关。 材料类型3:双线性各向同性硬化( Bilinear Isotropic)[0,1H,1,1T,2,3],与应变率无关 材料类型3:随动塑性( Plastic kinematic)[0,1H,1I,1T,2,3],与应变率相关、失效各 向同性、随动和组合硬化 材料类型18:幂指数硬化塑性( PowerLaw Plasticity)[0,1H2,3],与应变率相关。 材料类型19:与应变率相关各向同性硬化( Strain Rate Dependent Plasticity)[0,2,3 材料类型64:与应变率相关的幂指数硬化塑性( Rate Sensitive PowerLaw Plasticity)po,2, 材料类型36: Barlat和Lian发展的平面应力状态各向异性弹塑性,用于壳单元(3 Parameter Barlat)[2] 材料类型33:由 Barlat、Lege和 Breml991年发展,用于模压过程的各向异性弹塑性 ( Barlat Anisotropic Plasticity )[0, 2, 3] 材料类型24:分段线性弹塑性( Piecewise Linear Plasticity)[0,1H,2,3 材料类型37:横向各向异性弹塑性,用于板压成型( Transversely Anisotropic Elastic Plastic )[2, 31 材料类型10:弹塑性流体动力( Elastic-plastic Hydrodynamic),[0 泡沫模型(Foam) 材料类型53:低密度、闭合的多孔聚氨酯泡沫( closed cell foam)[ 材料类型57:低密度氨基酸酯泡沫( Low Density Foam)[0 材料类型62:粘性泡沫( Viscous foam)[o] 材料类型63:可压扁泡沫( Crushable foam)[0] 材料类型26:正交异性可压扁 Honeycomb蜂窝结构( Honeycomb)

...展开详情
试读 18P 最全的LS-DYNA教程.pdf
立即下载
限时抽奖 低至0.43元/次
身份认证后 购VIP低至7折
一个资源只可评论一次,评论内容不能少于5个字
您会向同学/朋友/同事推荐我们的CSDN下载吗?
谢谢参与!您的真实评价是我们改进的动力~
上传资源赚钱or赚积分
最新推荐
最全的LS-DYNA教程.pdf 46积分/C币 立即下载
1/18
最全的LS-DYNA教程.pdf第1页
最全的LS-DYNA教程.pdf第2页
最全的LS-DYNA教程.pdf第3页
最全的LS-DYNA教程.pdf第4页

试读结束, 可继续读2页

46积分/C币 立即下载