ANSYS-LSDYNA笔记

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时间:2019-06-06

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1、ANSYS/LSDYNA平时积累手册显式与隐式方法对比:隐式时间积分——不考虑惯性效应([C]and[M])。——在t+△t时计算位移和平均加速度:{u}={F}/[K]。——线性问题时,无条件稳定,可以用大的时间步。——非线性问题时,通过一系列线性逼近(Newton-Raphson)来求解;要求转置非线性刚度矩阵[k];收敛时候需要小的时间步;对于高度非线性问题无法保证收敛。显式时间积分——用中心差法在时间t求加速度:{a}=([F(ext)]-[F(int)])/[M]。——速度与位移由:{v}={v0}+{a}t,{u}=

2、{u0}+{v}t——新的几何构型由初始构型加上{X}={X0}+{U}——非线性问题时,块质量矩阵需要简单的转置;方程非耦合,可以直接求解;无须转置刚度矩阵,所有的非线性问题(包括接触)都包含在内力矢量中;内力计算是主要的计算部分;无效收敛检查;保存稳定状态需要小的时间步。关于文件组织:jobname.k——lsdyna输入流文件,包括所有的几何,载荷和材料数据jobname.rst——后处理文件主要用于图形后处理(post1),它包含在相对少的时间步处的结果。jobname.his——在post26中使用显示时间历程结果,它

3、包含模型中部分与单元集合的结果数据。时间历程ASCII文件——包含显式分析额外信息,在求解之前需要用户指定要输出的文件,它包括:GLSTAT全局信息,MATSUM材料能量,SPCFORC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单元数据……在显式动力分析中还可以生成下列文件:D3PLOT——类似ansys中jobname.rstD3THDT——时间历程文件,类似ansys中jobname.his关于单元:ANSYS/LSDYNA有7中单元(所有单元均为三维单元):LINK

4、160:显式杆单元;BEAM161:显式梁单元;SHELL163:显式薄壳单元;SOLID164:显式块单元;COMBI165:显式弹簧与阻尼单元;MASS166:显式结构质量;LINK167:显式缆单元显式单元与ansys隐式单元不同:——每种单元可以用于几乎所有的材料模型。在隐式分析中,不同的单元类型仅仅适用于特定的材料类型。——每种单元类型有几种不同算法,如果隐式单元有多种算法,则具有多个单元名称。——所有的显式动力单元具有一个线性位移函数,目前尚没有具有二次位移函数的高阶单元。——每种显式动力单元缺省为单点积分。——不具

5、备额外形函数和中间节点的单元以及P单元。——单元支持ansys/lsdyna中所有的非线性选项。简化积分单元的使用:一个简化积分单元是一个使用最少积分点的单元,一个简化积分块单元具有在其中心的一个积分点;一个简化壳单元在面中心具有一个积分点。全积分块与壳单元分别具有8个和4个积分点。——在显式动力分析中最消耗CPU的一项就是单元处理。——由于积分点的个数与CPU时间成正比,所有的显式动力单元缺省为简化积分。——简化积分单元有两个缺点:出现零能模式(沙漏);应力结果的精确度与积分点直接相关。沙漏:一种比结构响应高的多的频率震荡的零

6、能变形模式。它在数学上是稳定的,但在物理上是不可能的状态。它们通常是没有刚度,变形时候呈现锯齿形网格。单点积分单元容易产生零能模式;它的出现会导致结果无效,应尽量避免和减小。如果总的沙漏能大于模型内能的10%,这个分析就有可能是失败的。避免沙漏的方法:1,避免单点载荷,因为它容易激发沙漏。2,用全积分单元,全积分单元不会出现沙漏,用全积分单元定义模型的一部分或全部可以减少沙漏。3,全局调整模型体积粘性,可以通过使用EDBVIS命令来控制线性和二次系数,从而增大模型的体积粘性。4,全局增加弹性刚度,用命令EDHGLS增加沙漏系数。

7、建议刚度系数不超过0.15。5,局部增加弹性刚度。有时只需要用EDMP,HGLS命令增加某些特定潮流或区域单元的刚度即可达到目的。使用单元注意:——避免使用小的单元,以免缩小时间步长。如果要用,则同时使用质量缩放。——减少使用三角形/四面体/棱柱单元。——避免锐角单元与翘曲的壳单元,否则会降低计算精度。——需要沙漏控制的地方使用全积分单元,全积分六面体单元可能产生体积锁定(由于泊松比达到0.5)和剪切锁定(例如,简支梁的弯曲)。关于PART:一个PART是具有相同的单元类型,实常数和材料号组合的一个单元集。通常,Part是模型中

8、的一个特定部分,在被赋予一个partID号后,可以用于一些命令中。一些需要应用part的操作:——定义和删除两个实体之间的接触(EDCGEN和EDCDELE)——定义刚体载荷与约束(EDLOAD与EDCRB)——读取时间历程材料数据(EDREAD)——向模型的组

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