《LS-DYNA(ANSYS)中文培训教程_1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LS-DYNA(ANSYS)中文培训教程_1（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual欢迎 !欢迎使用ANSYS/LS-DYNA 显式动力学 培训手册!这个培训课程包括将ANSYS 前后处理器和LS-DYNA显式求解器有效结 合起来完成高度非线性及瞬态分析的过程。 同时ANSYS 隐式求解器可以 与LS-DYNA显式求解器一起使用来扩展应用范围。假设使用者已经了解ANSYS中基本的静态非线性和动力学分析过程，如 金属塑性分析，接触及瞬态现象，及基本的建模和网格划分技术，如选择 逻辑的概念。Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0T
2、raining Manual培训安排第1天概述、单元、part定义第2天载荷边界、求解控制、后处理第3天材料、接触第4天重启动、显式隐式连续求解、隐式显式连续求解第5天跌落分析、总结、讨论Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual培训目标和方式培训目标:判断问题属于显式求解或隐式求解的能力。熟练利用ANSYS/LS-DYNA完成显式动力学分析的过程。获得在显式动力分析中有效解决问题的实际经验培训方式:培训手册和习题集是这套幻灯的拷贝文档。习题集的练习用来强化每一章所学习的内容。概述第1-1章Explicit Dynamics
3、with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual概述 本章目标本章包括显式动力学和ANSYS/LS-DYNA 程序的背景、应用、理论以及概 述。主题:A. 什么是 ANSYS/LS-DYNA ?B. ANSYS/LS-DYNA的应用C. 隐式和显式方法的比较D. 临界时间步E. 文件系统F. 习题Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual概述 A. 什么是 ANSYS/LS-DYNA?显式动力学有限元程序的基本目标用来求解高度非线性瞬态动力学问题对大范围的接触类型有效丰富先进的材料模型强大的大变形分析
4、能力ANSYS 和LS-DYNA 程序的无缝结合将LS-DYNA 求解器完全集成到 ANSYS程序中所有的前后处理使用ANSYS标准格式GUI 完全类似于通用ANSYS程序支持隐式显式顺序求解能力Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual概述 什么是 ANSYS/LS-DYNA?完美的显式和隐式求解技术的结合 ANSYS 前后处理:所有的显式动力学特定的命令有EDxx前缀用户化ANSYS GUI能有效的执行显式问题支持所有的固体建模和布尔操作 允许直接输入IGES, Pro/E, ACIS, Parasolid等几何模型 支持
5、所有的ANSYS自由网格划分技术 可以使用APDL 和优化设计支持所有的通用后处理器特性和动画宏 专业的时间历程后处理器 LS-DYNA 求解器市场上最快的显式求解器 比其他任何显式程序具有更多的特性 完全版本的 LS-DYNA (带有气囊，空气包, 安全带, 炸药模型等) 完全版的LS-POST后处理器Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual概述 B. ANSYS/LS-DYNA 的应用 防撞性分析ANSYS/LS-DYNA 适合波的传播分析: 整车碰撞 汽车部件分析所有汽车工业的碰撞轿车卡车公共汽车火车轮船航行器Expl
6、icit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual制造过程的模拟 深拉 液压成形 超弹成形 轧制 挤压 冲压 加工 钻所有的这些成形过程可以利用LS- DYNA 程序的质量缩放和变化工具 速度功能来模拟概述 ANSYS/LS-DYNA 的应用Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual 管碰撞 (ANSYS News 3/93): 带有50 rad/sec旋转角速度的管的碰撞 CPU 时间 (SGI Octane R12000) Write Jobname.KJobname.R
7、ST与标准的ANSYS .RST类似的显式动力学结果文件主要用来在通用后处理器ANSYS postprocessor (POST1)中查看结果包括相对少的时间步结果 (e.g., 10 - 1000) Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training ManualANSYS/LS-DYNA 运行过程中产生的ANSYS文件的描述(继续): Jobname.HIS POST26 中使用的显式动力学时间历程结果文件包含模型中节点或单元子集的结果 通常比 Jobname.rst 包含更多时间步的结果信息 时间历程 ASCII 输出文件包含显式分析的附加信
8、息的特定文件 用户在求解前定义要输出的文件 (EDOUT command) ASCII 输出文件 (一些通过 POST26 中EDREAD命令可以获得的) 包括:GLSTAT:总体统计和能量 MATSUM:材料能量总结 (基于 Part ID 号) SPCFORC:单点 (节点) 约束反作用力 RCFORC:接触面反作用力 RBDOUT:刚体数据 NODOUT:节点数据 ELOUT:单元结果 etc.概述 文件系统Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual概述 文件系统在显式求解过程中可以生成下面两个文件用于ANSYS/LSD
9、YNA附带的 LS- POST后处理 :D3PLOT : 类似于 ANSYS Jobname.RST 的二进制结果文件 D3THDT : 类似于ANSYS Jobname.HIS 的时间历程结果文件LS-POST可以识别所有的由LS-DYNA 生成的 ASCII 时间历程输出文件Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual概述 F. 习题1-1这个习题包括下面问题:练习1-1. 方盒的跌落试验单元第1-2章Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual单元 本章目标
10、本章包括理解和定义ANSYS/LS-DYNA单元主题:A. 了解显式动力学单元家族B. 缩减积分C. 沙漏D. 定义 ANSYS/LS-DYNA 单元E. LINK160 - 3-D Spar (Truss)F. BEAM161 - 3-D BeamG. PLANE162 - 2-D SolidH. SHELL163 - 3-D Thin ShellExplicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual单元 本章目标主题 （继续):I. SOLID164 - 3-D 8-node BrickJ. COMBI165 - 3-D Spring
11、 or DamperK. MASS166 - 3-D Mass L. LINK167 - 3-D CableM. 单元使用指导N. 单元习题Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual单元 A. 显式动力学单元概述ANSYS/LS-DYNA 程序可以定义8种不同的单元:LINK160: 3-D 显式杆单元 (类似于 LINK8)BEAM161: 3-D 显式梁单元 (类似于 BEAM4)PLANE162: 2-D 显式平面体单元 (类似于 PLANE42)SHELL163: 3-D 显式薄壳单元 (类似于 SHELL181)SO
12、LID164: 3-D 显式体单元 (类似于 SOLID185)COMBI165: 3-D 显式弹簧阻尼单元 (类似于 COMBIN14)MASS166: 3-D 显式结构质量单元 (类似于 MASS21)LINK167: 3-D 显式索单元 (类似于 LINK10)除2-D PLANE162外 (平面应力，平面应变或轴对称)，其它显式单元 都是三维单元Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual单元 显式动力学单元概述显式单元族在以下方面与 ANSYS 隐式单元明显不同:每种显式单元几乎对所有的材料模型有效。在隐式 ANSYS
13、中，不同的单元类 型仅仅适用于特定的材料模式，如超弹单元 (HYPER56, 58, 74) 和粘弹单元 (VISCO106 , 108), 尽管现在新的18X 隐式单元允许多种材料选项。大多数显式单元有许多不同的算法，如SHELL163最多有12种算法。 历史上 ，隐式单元根据不同的算法给单元以不同的名字 (如SHELL43 和 63), 但是现 在新的18X隐式单元正向这个趋势发展。Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual显式单元族在以下方面与 ANSYS 隐式单元明显不同:(续):显式单元支持ANSYS/LS-DYNA
14、所允许的所有非线性选项。所有的显式动力学单元具有一次线性位移函数。目前尚没有高阶的二次位移 函数。在ANSYS/LS-DYNA中，没有带有额外形函数和中间节点的单元及P-单元。每种显式单元缺省为单点积分单元。单元 显式动力学单元概述Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual单元 B. 缩减积分算法缩减积分单元 是使用最少积分点的单元。一个缩减积分体单元在其中心 有一个积分点，一个缩减积分壳单元有一个平面内积分点，但沿着壳的厚 度可以设置多个积分点。全积分单元 主要用于隐式ANSYS中。 在ANSYS/LS-DYNA中，全积分
15、体单元有8个积分点，全积分壳单元有4个平面内积分点（沿着壳的厚度有 多组积分平面）。 缩减积分通过减小单元处理时间来减少CPU时间，所以缩减积分通常是 ANSYS/LS-DYNA中缺省的形式。Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual单元 缩减积分算法除了节省CPU 时间，单点积分单元有利于大变形分析。ANSYS/LS- DYNA 单元能经历比ANSYS 单元大得多的变形。缩减积分单元有两个主要的缺点 可能出现零能模式的变形 (沙漏)应力结果的精度直接与积分点的个数相关Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual单元 C. 沙漏 沙漏 是一种以比结构全局响应高得多的频率震荡的零能变形模式。 沙漏 模式导致一种在数学上是稳定的、但在物理上无法实现的状态。他们通常 没有刚度，变形呈现锯齿形网格。单点 (缩减) 积分单元将产生零能模式在分析中沙漏变形的出现使结果无效，所以应尽量减小和避免如果总体沙漏能超过模型总体内能的10% ，那么分析可能就是无效的。关于 沙漏能以后会讨论 (GLSTAT 和 MATSUM文件)， 有时侯甚至 5% 的沙漏也 是不允许的。Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0
