本系列旨在探討在LS-DYNA仿真分析中若干問題的解決方案和優(yōu)化策略,涵蓋了從基本的準確性和單位一致性到更高級的主題,如接觸能量、截面分析、阻尼特性、雙精度計算、有效塑性應變、環(huán)境變量設置、狀態(tài)方程、額外歷史變量、力分析、節(jié)點力、重力加載、Nastran數(shù)據(jù)文件讀取、內(nèi)能計算、關(guān)節(jié)剛度和質(zhì)量縮放、重力載荷、NASTRAN bulk數(shù)據(jù)文件如何讀取等多個方面,以幫助用戶更有效地利用LS-DYNA進行工程模擬和分析。
一個“dynain”文件包含一組關(guān)鍵字數(shù)據(jù),可以插入到輸入面板中,以初始化變形、殼厚度、單元歷史變量(應力、塑性應變、材料模型相關(guān)的歷史變量)和張量應變。如果關(guān)鍵字命令 *INTERFACE_SPRINGBACK_LSDYNA包含在輸入面板中,LS-DYNA將在分析結(jié)束時寫入dynain文件(有關(guān)命令語法,請參閱用戶手冊)?;蛘?,LS-PrePost 可以選擇 Output > dynain ASCII,將存儲在D3PLOT 數(shù)據(jù)庫中的任何輸出狀態(tài)寫入到一個dynain文件 。
如果預加載引起接觸力,dynain不是初始化后續(xù)分析的理想方法,因為dynain不會初始化接觸力。如果預加載產(chǎn)生接觸力,這種疏忽將破壞預加載分析中達到的平衡狀態(tài)。在第二次分析中預計會出現(xiàn)響應的動態(tài)振蕩,直到重新建立接觸力為止。此外,新的平衡狀態(tài)將與原始平衡狀態(tài)略有不同。
在dynain方法中,一種假設的、未經(jīng)證實的接觸力計算方法是將*CONTACT卡片2上的接觸發(fā)生時間(BT)設置為一個較小的值,例如1e-10,并將*CONTACT 可選卡片B上的觸發(fā)參數(shù)SNLOG設置為1。此外,IGNORE應為0,SOFT應為0或1。這里的想法是,在初始化過程中不會刪除初始穿透,然后在一個時間步后,接觸產(chǎn)生,并創(chuàng)建了與穿透相對應的接觸力。在這種方法中,由于接觸力為零,所以在第一個時間步中沒有平衡,但隨后在第二個時間步中近似恢復了平衡。
這種未初始化接觸力的問題可以通過其他方法來規(guī)避,例如動態(tài)松弛方法、一體式(預加載,然后在一次瞬態(tài)分析中加載其它載荷)方法或重啟動。
解決該問題的更好方法可能是使用動態(tài)松弛(DR)來預加載系統(tǒng)。動態(tài)松弛階段可以是顯式瞬態(tài)、隱式瞬態(tài)或隱式靜態(tài)。
// 運行隱式動態(tài)松弛
1、在*CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION中設置IDRFLG=5,并設置動態(tài)松弛終止時間DRTERM;
2、根據(jù)需要添加*CONTROL_IMPLICIT 命令,以控制 DR 階段的隱式分析。作為最低要求,您需要將*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL中的DT0設置為正值;
3、使用*DEFINETE_CURVE命令,SIDR=1,線性預加載。預加載的時間通常等于DRTERM(見步驟1)。
4、利用*DATABASE_BINARY_D3DRIF,寫入隱式動態(tài)松弛階段的輸出(推薦)。輸出間隔以周期為單位給出,而不是時間。
5、*CONTROL_IMPLICIT_DYNAMICS 控制隱式分析是靜態(tài)還是瞬態(tài)。
6、如要將速度初始化作為動態(tài)松弛階段的結(jié)論,請在*INITIAL_VELOCITY_GENERATION上設置iphase=1
作為隱式DR的替代方案,可以通過曲線從隱式切換到顯式(*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL中的第一個參數(shù)是負曲線ID)。這不允許在顯式階段開始時初始化速度。
熱載荷(*LOAD_THERMAL)有時用于熱收縮螺栓,以產(chǎn)生由于螺栓扭矩引起的預載荷。
以下是結(jié)構(gòu)沖擊建模的一般建議。與使用默認值的運行相比,其中一些建議將導致額外的CPU運行成本。這些建議不會克服基本的建模缺陷,如網(wǎng)格劃分不佳、約束不當?shù)取?/span>
// 基本備注
- 殼單元選擇:避免或盡量減少使用三角形單元(見*CONTROL_SHELL)
- 實體單元選擇:避免或盡量減少使用四面體、五面體(見*CONTROL_SOLID)
// *CONTACT
- 僅使用帶“_AUTOMATIC”的接觸類型,*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE
- 將可選卡A上的 SOFT 設置為 1
- 對于角(銳邊)表面的接觸處理,SOFT=2通常非常有效
- 對于有問題的殼體邊緣到殼體邊緣或梁到梁的接觸情況,請使用
*CONTACT_AUTOMATIC_GENERAL
// *CONTROL_HOURGLASS, *HOURGLASS
- 對于16號類型殼單元,將沙漏類型設置為8
- 對于其他殼單元公式,將沙漏類型設置為4
// *CONTROL_SHELL
- 如果三角形與四邊形在任何殼部分中混合,則將 ESORT 設置為1
- 將BWC=0 和PROJ=1 設置為殼類型10
// *CONTROL_SOLID
- 如果使用四面體或五面體(不推薦),并且這些形狀在實體部件中與六面體混合,則將ESORT設置為1
// *CONTROL_ENERGY
- 將所有參數(shù)設置為 2,以便計算所有能量
- 設置*DATABASE_GLSTAT、_MATSUM、_SLEOUT命令,以便報告能量
// *CONTROL_CONTACT
- 首先,將NSBCS設置為零或空置,以便使用默認的排序間隔。此默認值取決于所選的接觸類型
- 如果在消息文件中報告了小的滲透,請設置IGNORE=1。還可以使用*CONTACT設置IGNORE。
// *SECTION_SHELL
- 如果使用三角形(不推薦),則將ESORT設置為1。
- 如果預計殼體部分會出現(xiàn)非彈性/塑性響應,則將NIP設置為最小值3。
- 將SHRF設置為5/6(0.833)。
// *MAT
- 對包含應變率效應的塑性材料本構(gòu)模型,設置參數(shù)VP=1(調(diào)用粘塑性應變率公式)。
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