Ls-dyna隐式-显式顺序求解.ppt
《Ls-dyna隐式-显式顺序求解.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Ls-dyna隐式-显式顺序求解.ppt(23页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解A:概述:概述正如前面所讲的,正如前面所讲的,显式方法在处理非常短时间内的瞬态动力学问题时是理想的,显式方法在处理非常短时间内的瞬态动力学问题时是理想的,但是,在处理静态问题时就没有隐式求解方法那么有效但是,在处理静态问题时就没有隐式求解方法那么有效。因此,在模拟静态预。因此,在模拟静态预载后的瞬态事件时,我们结合这两种方法的优点执行隐式载后的瞬态事件时,我们结合这两种方法的
2、优点执行隐式显式顺序求解。显式顺序求解。 ANSYS隐式方法用来求解静载荷问题,可以定义热和结构预载。从本质上说,隐式方法用来求解静载荷问题,可以定义热和结构预载。从本质上说,隐式求解的变形被写入隐式求解的变形被写入ASCII的的drelax文件中。接着文件中。接着ANSYS/LS-DYNA 读入这读入这些变形,并且对描述的几何模型进行应力初始化。也就是说,些变形,并且对描述的几何模型进行应力初始化。也就是说, LS-DYNA将原将原始的结构变为始的结构变为drelax 文件所定义的变形形状。它在这个文件所定义的变形形状。它在这个“动力松弛动力松弛”的最后的最后阶段施加很大的阻尼来消除动能。因
3、此阶段施加很大的阻尼来消除动能。因此LS-DYNA 与其说是输入隐式求解的应与其说是输入隐式求解的应力不如说是重新生成它们力不如说是重新生成它们(基于最后的静态构形)。(基于最后的静态构形)。Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual由于路径相关的数据不是直接从静态分析输入到由于路径相关的数据不是直接从静态分析输入到LSDYNA中,隐式求解只中,隐式求解只能包括线弹性和小应变的情况。这不是很大的限制,由于大多数预载都属于能包括线弹性和小应变的情况。
4、这不是很大的限制,由于大多数预载都属于此类。此类。对对指定几何模型的应力初始化指定几何模型的应力初始化(EDDRELAX, ANSYS)并不是真正的并不是真正的动力松弛动力松弛分析分析。他们都用阻尼将动能减小为零并在完成分析后将时间重置为零(即在。他们都用阻尼将动能减小为零并在完成分析后将时间重置为零(即在瞬态过程开始前使用瞬态过程开始前使用虚拟时间虚拟时间),),但是但是前者基于包含在动力松弛文件前者基于包含在动力松弛文件(drelax)中的平动和转动位移已经知道最终的变形会是何种情形。中的平动和转动位移已经知道最终的变形会是何种情形。真正的真正的动力松弛分析动力松弛分析 (EDDRELAX
5、, DYNA) 当增加阻尼时定期地检查系统的当增加阻尼时定期地检查系统的动能。可以使用几个未用于动能。可以使用几个未用于指定几何模型的应力初始化指定几何模型的应力初始化 的收敛性判断特征。的收敛性判断特征。隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解 .概述概述Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解. 概述概述由于由于ANSYS隐式方法比隐式方法比LS-DYNA方法更适于静态分析,并且由于本方法更适于静态分析,并且由于本章只
6、关心章只关心隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解,对预载荷的讨论集中在,对预载荷的讨论集中在指定几何模型的指定几何模型的应力初始化应力初始化的执行上。因此,更多的关于的执行上。因此,更多的关于真正动力松驰分析真正动力松驰分析的内容,请的内容,请参考参考ANSYS-DYNA用户指南第四章用户指南第四章动力学松弛动力学松弛部分。部分。一旦在一旦在LS-DYNA中建立了预载(如中建立了预载(如初始应力状态初始应力状态),程序就准备执行),程序就准备执行瞬态分析。产生预应力的温度和结构载荷也应该在瞬态分析。产生预应力的温度和结构载荷也应该在TIME=0时施加,否时施加,否则在它在搜索新的平衡状态时结构将会
7、变得不稳定。则在它在搜索新的平衡状态时结构将会变得不稳定。在在TIME=0以后,载荷可以改变以后,载荷可以改变。然而,如果用了预加热载荷,在瞬态。然而,如果用了预加热载荷,在瞬态动力分析中温度必须保持恒定。目前的这个限制并不是很苛刻的,因动力分析中温度必须保持恒定。目前的这个限制并不是很苛刻的,因为极快的热量变化并不多见。为极快的热量变化并不多见。Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解. 概述概述热隐式显式顺序求
8、解也可以实现。热隐式显式顺序求解也可以实现。来自传热分析的温度在来自传热分析的温度在TIME=0时时施加在显式动力求解中,施加在显式动力求解中,而不先进行结构预载分析而不先进行结构预载分析。也就是说一直没有。也就是说一直没有写写drelax文件,因为并没有由隐式分析来求解由于热膨胀而引起的节点文件,因为并没有由隐式分析来求解由于热膨胀而引起的节点位移。位移。这种类型的分析可能导致一个不真实的热冲击行为。达到平衡以前,结这种类型的分析可能导致一个不真实的热冲击行为。达到平衡以前,结构将会发生很大的震动,并经历很大的塑性应变。然而如果通过设置构将会发生很大的震动,并经历很大的塑性应变。然而如果通过
9、设置ALPX=0将这种热膨胀忽略,这种类型的分析将是非常有用的。例如一将这种热膨胀忽略,这种类型的分析将是非常有用的。例如一个单一材料的模型个单一材料的模型(如如 BISO) 可以用来描述温度相关的弹性模量,而代可以用来描述温度相关的弹性模量,而代替使用多重材料定义替使用多重材料定义后面的章节将集中在采用预载的隐式后面的章节将集中在采用预载的隐式显式顺序求解显式顺序求解 (即利用即利用drelax文文件进行求解件进行求解)Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Trainin
10、g Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解B. 应用应用。 不像显式隐式顺序求解局限于金属的成形过程,隐式显式顺序求不像显式隐式顺序求解局限于金属的成形过程,隐式显式顺序求解可以用在一个部件的预应力状态会影响它的动力学响应的更为广阔解可以用在一个部件的预应力状态会影响它的动力学响应的更为广阔的工程应用领域。的工程应用领域。很多用很多用ANSYS/LS-DYNA 模拟的结构存在预应力。如果你不能确定模拟的结构存在预应力。如果你不能确定预应力是否会影响系统的动力响应,最好采用隐式显式顺序求解。预应力是否会影响系统的动力响应,最好采用隐式显式顺序求解。下面的几个幻灯片说明运用隐式显式顺序求解的
11、一些领域。下面的几个幻灯片说明运用隐式显式顺序求解的一些领域。Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解.应用应用旋转机械旋转机械:涡轮涡轮: 叶片断裂叶片断裂 圆盘的破裂圆盘的破裂 外部物体的破环外部物体的破环 装配载荷装配载荷 轴承载荷轴承载荷 热载荷热载荷轮子轮子轮胎轮胎Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS
12、-DYNA 6.0Training Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解. 应用应用压力容器压力容器:初始环向应力和热载荷初始环向应力和热载荷螺栓连接螺栓连接计算有预载的法兰动力响应计算有预载的法兰动力响应Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解. 应用应用有加工预应力的部件有加工预应力的部件击伤的高尔夫球击伤的高尔夫球由不同材料组成的复合材料,由不同材料组成的复合材料, 比如高级的棒球杆比如高级的棒球杆E
13、xplicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解C. 必要的必要的 过程过程进行进行隐式显式顺序求解的过程可以概括为以下几步:隐式显式顺序求解的过程可以概括为以下几步:1. 求解分析的隐式部分,求解分析的隐式部分,从而得到预载从而得到预载2. 改变现在的文件名进行改变现在的文件名进行显式求解部分显式求解部分3. 将隐式单元改为相应的显式单元将隐式单元改为相应的显式单元4. 更新单元的关键选项,实常数,材料属性等更新单元的关键
14、选项,实常数,材料属性等5. 去除施加在隐式分析上的多余约束去除施加在隐式分析上的多余约束6. 将隐式求解中得到的节点位移写入将隐式求解中得到的节点位移写入drelax 文件文件7. 通过通过drelax 文件,为显式求解进行几何模型的初始化文件,为显式求解进行几何模型的初始化8. 为显式求解施加附加的载荷为显式求解施加附加的载荷9. 求解该分析的显式部分求解该分析的显式部分.下面将详细讨论上面的每一步下面将详细讨论上面的每一步Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Trai
15、ning Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解.必要的必要的 过程过程第一步第一步: 求解分析的隐式部分求解分析的隐式部分(预加载荷预加载荷) :有几个关于预载分析的要求和建议有几个关于预载分析的要求和建议: 为隐式求解定义特定的文件名为隐式求解定义特定的文件名 (如如, Jobname1). 隐式求解的单元应该和显式求解的单元相匹配,这些单元包括隐式求解的单元应该和显式求解的单元相匹配,这些单元包括LINK8, BEAM4, SHELL181, SOLID185, COMBIN14, MASS21, and LINK10。也可用其他一些单元,但是用这些单元最容易实现从隐式到显式的转变
16、。也可用其他一些单元,但是用这些单元最容易实现从隐式到显式的转变。 隐式单元组中没有列出与隐式单元组中没有列出与PLANE162相匹配的单元,因为这个显式动力学相匹配的单元,因为这个显式动力学单元还不支持单元还不支持drelax 文件,而只有采用这个文件才能执行文件,而只有采用这个文件才能执行预加载几何模型预加载几何模型的应力初始化的应力初始化。 如果在隐式求解中运用了非匹配单元,它们必须与被转变的显式单元具有如果在隐式求解中运用了非匹配单元,它们必须与被转变的显式单元具有相同的节点数,因此,具有中间节点的单元不能用在这里。相同的节点数,因此,具有中间节点的单元不能用在这里。Explicit
17、Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNA 6.0Training Manual隐式显式顺序求解隐式显式顺序求解.必要的必要的 过程过程第一步第一步:求解分析的隐式部分求解分析的隐式部分(预载预载) (继续继续): 在隐式求解中要定义全部的节点和单元在隐式求解中要定义全部的节点和单元包括那些只在显式求解中使用的包括那些只在显式求解中使用的单元。应该约束这些额外的单元单元。应该约束这些额外的单元(比如在鸟撞分析中的鸟或者在跌落分析比如在鸟撞分析中的鸟或者在跌落分析中的刚性地面中的刚性地面)的所有自由度,从
18、而使的它们在隐式求解中刚体位移得到的所有自由度,从而使的它们在隐式求解中刚体位移得到完全约束。完全约束。 隐式分析应该处理隐式分析应该处理路径无关的线弹性材料路径无关的线弹性材料,因为初始应力状态不是直接输,因为初始应力状态不是直接输入到入到LS-DYNA。而是在。而是在 drelax 文件中的位移被用来产生预载文件中的位移被用来产生预载,这更进一这更进一步地表明在隐式求解中只允许发生步地表明在隐式求解中只允许发生小应变小应变。 在进行隐式求解以后,保存数据到工作文件在进行隐式求解以后,保存数据到工作文件(如如Jobname1.db ),并且核,并且核实预载结果。实预载结果。Explicit
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- Ls dyna 隐式 顺序 求解
限制150内