AUTODYN培训-第二讲.ppt

《ANSYS AUTODYN培训-第二讲》是关于爆炸冲击动力学分析的深入教程，旨在帮助用户从入门到精通使用AUTODYN软件。该软件主要应用于爆炸、冲击等动态事件的仿真模拟，能够准确地计算物体在极端条件下的动力学响应。 AUTODYN中的求解器类型包括Lagrange、Euler、ALE、SPH和Shell Beam等。其中，Lagrange求解器是主要讨论的重点，它是一种随节点运动的求解器，常用于固体的动态问题。在Lagrange方法中，节点与材料一起运动，初始状态的节点速度通过积分得到新的节点位置，然后根据这些新位置计算单元的密度和应变率。 在Lagrange求解器的计算周期中，首先通过应变计算出新的应力，对于各向同性的材料，将变形能分为体积改变和形状改变两部分。体积改变由状态方程（EOS）求解，而形状改变则通过弹性（胡克定律）和塑性（本构关系）求解，同时结合强度模型和失效模型来构建完整的材料模型。接着，计算每个节点的受力，包括边界条件和与其他物体的相互作用力，从而得到节点加速度、速度，直至达到所需的求解时间或循环次数。 此外，Lagrange求解器遵循质量守恒、能量守恒、动量守恒等基本物理定律。它不仅适用于低速挤压碰撞的分析，还能处理复杂的结构问题，如头盔碰撞等。在V5及其更早版本中，结构求解器支持2D和3D单元，而在V6及以后版本，引入了非结构求解器，它允许更快的求解速度、更小的内存占用，并能处理更多类型的单元，特别是非结构化的网格。 非结构求解器与结构求解器的主要区别在于数据存储方式和单元连接性。非结构求解器采用更适合非规则网格的数据存储方式，提高了解算效率，而结构求解器则基于IJK空间，适用于规则网格。在六面体和五面体单元的对比中，非结构六面体求解器在速度上大约是结构求解器的两倍，且内存需求减少约30%，但在某些情况下，可能需要更高的网格精度以保持计算的准确性。 通过这一系列的讲解，学习者可以掌握如何运用AUTODYN进行爆炸冲击动力学的建模、求解和分析，为实际工程问题提供有效的数值模拟工具。