1、A Pera Global Company PERA China练习22D-破片冲击 (Workbench) ANSYS AUTODYNA Pera Global Company PERA China练习的目的和步骤 目的: 对包含多种物质的圆柱型破片冲击平板进行分析步骤:启动 AUTODYN 设置问题类型为2D 轴对称并进行前处理求解查看结果制作动画A Pera Global Company PERA China第一步 启动 Workbench启动 ANSYS Workbench ，后面的操作步骤中用下面的缩写:DC = 鼠标左键双击SC = 鼠标左键单击RMB = 右键选择D&D = 拖放
2、 = 左键选择、拖动、放置 (例如, 拷贝或移动) 这个练习所提供的步骤并不是唯一的, 你可以自由地通过文档或自己的理解去完成 这个练习会尽可能使用RMB 去访问大纲中的项目这些选项经常能够通过 “Context” 工具条进行访问有时这些选项能够通过视图区域的 RMB 进行选择A Pera Global Company PERA China2. 打开Beta 选项通过Tools Options Appearance (在 V12.0中2D 显式动力学是一个 Beta选项)第二步 激活 Beta 选项A Pera Global Company PERA China3.1 创建一个 显式动力学(A
3、NSYS) 工程3.2 右键选择 Geometry 定义特征并设置分析类型为 2D (beta 选项)第三步 开始一个 2D 显式动力学 (ANSYS)工程DCRMBA Pera Global Company PERA China第四步 指定工程单位制4.a 从下拉单位菜单中选择 MKS 作为工程单位制4.b 要求Workbench本地变量均是在选择的工程单位制下的值注: 工程数据是 Workbench内部数据, DesignModeler 和Mechanical目前还不是 (以后会是). 因此, 必须需不断检查数据，使单位制匹配.A Pera Global Company PERA Chin
4、a第五步 定义工程数据材料5.a 编辑 Engineering Data 部分， 选择预先定义好的材料模型 从一个预先定义好的材料库当中5.b 选择显式材料库. 这个材料库中的材料已经定义好了显式分析所需的物理特性值DCSCA Pera Global Company PERA China第五步 定义工程数据材料 .5.c 选择 “+” 号 在AL 7039 材料模型 的右边，并加它到 材料数据库5.d 同样地, 选择 “+” 号在Copper, Steel 1006 和Tantalum 材料的右边. 如果出现书的图标，说明加载成功SCA Pera Global Company PERA Chi
5、na第五步 定义工程数据材料 .5.f 返回到工程页面5.g 通过选择“Save As” 保存工程 并且根据培训教师指导选择目录. 输入“fragment_impact” 作为工程名.SC5.e 在工程数据部分注明所导入的材料.A Pera Global Company PERA China第六步 输入几何体6.1 输入几何数据 fragment_impact.agdb 根据下面的步骤注: 培训教师将告诉你这个文件的位置RMBSCRMBA Pera Global Company PERA China第七步 在 Mechanical中编辑模型7.a 编辑模型在 Workbench Mechani
6、cal. RMBSC7.b 选择MKS 单位系统 因为 Mechanical 不是 Workbench内部模块, 所以这里单位制可能不匹配A Pera Global Company PERA China第七步 在 Mechanical中编辑模型 .7.c 指定材料 AL 7039 到 Fragment_Filler 部分.先找到保存在材料库中的材料, 左键单击默认的材料并对应当前part, 并且一个小的 箭头将出现. 左键单击箭头选择需要的材料7.d 重复 5.c步四次 指定相应材料1. TANTALUM 指定给 Fragment_Core2. COPPER 指定给Fragment_Outer
7、_Cylinder3. STEEL 1006 指定给 Inner_Plate4. STEEL 1006指定给 Outer_PlateA Pera Global Company PERA China第八步 在 Mechanical中编辑模型 .8.e 注意这里提供了自动定义体接触. 这种方式允许在 破片和平板之间定义滑移接触 (使用默认的Trajectory 接触搜索) 破片和平板之间通过一个小间隙(1/2 mm)隔开 , 所以没有绑定接触自动生成(如果两部分是接触的, 你必须手动删除自动生成的绑定接触)A Pera Global Company PERA China第九步 设置单元尺寸并划分网
8、格9.a 选择 Mesh 分支9.b 指定网格细节:Physics Preference = ExplicitElement Size = 0.001 米9.c 生成网格RMB默认的分网方式(主四边形) 产生合理的但不是一致的网格A Pera Global Company PERA China第十步 修改网格方式10.a 插入一个 Mapped Face Meshing 选项10.b 选择所有的五个体 (RMB 在视图区域)10.c 选择 Apply10.d 生成网格现在的网格是一致的RMBSCRMBSCSCRMBdefaultA Pera Global Company PERA China第
9、十一步 在平板的外部渐变网格11.a 插入一个尺寸控制11.b 单击边线选择 (在工具条上) 11.c 选择 Outer_Plate 体的左边缘，然后选择 Apply11.d 选择Number of Divisions: 50, 行为: Hard, 偏置类型: 1st choice, 偏置因子: 5SCSCRMBSCSCA Pera Global Company PERA China第十一步 在平板的外部渐变网格 11.e 插入第二个网格控制11.f 选择Outer_Plate 体的右边缘 并选择 Apply11.g 选择 Number of Divisions: 50, 行为: Hard,
10、偏置类型: 2nd choice, 偏置因子: 5SCRMBA Pera Global Company PERA China第十一步 在平板的顶部定义网格渐变 11.h 生成网格Upper_Plate部分现在实现了网格渐变SCRMBA Pera Global Company PERA China第十二步 定义初始条件12.a 应用一个初始速度条件到破片.RMBSC 注: 激活提选择按钮.SCSelect all 3 bodiesA Pera Global Company PERA China第十二步 定义初始条件 .12.b 选择定义 分量: X = 2000.0 m/s, Y = 0.0 m
11、/sA Pera Global Company PERA ChinaRMB13.a 插入一个Fixed Support 13.b 激活边线选择13.c 选择平板顶部边缘并应用SC第十三步 应用边界条件固定平板 A Pera Global Company PERA China第十四步 定义分析设置14.a 选择 Analysis Settings14.b 设置End Time 为7.0e-5 s 14.c 保持其他的为默认SCA Pera Global Company PERA China第十五步 开始在显式求解器中求解15.a 选择 Solution 并且开始 Solve 15.b 显式动力学
12、求解器将开始求解 , 但写一个循环文件后就会终止, 因为一个 2D 轴对称分析不能在显式动力学求解器中求解 .你必须运用ANSYS AUTODYN 去分析 并且进行后处理 (通过载入循环文件)RMBA Pera Global Company PERA China第十六步 创建 (连接) 一个AUTODYN工程RMBSCD&DA Pera Global Company PERA China第十七步 AUTODYN 自动进行求解17.a 在执行前面的步骤后, 一个AUTODYN 窗口将出现. 点击 Run 程序将开始求解 然而, 求解过早地终止 因为网格扭曲导致退化单元的出现 这样，我们需要给材料
13、加上侵蚀准则并重新开始计算17.b 单击Marker移除 视图中marker 消息A Pera Global Company PERA China第十八步 重新载入0循环18.a 最快的载入方法是在plots的cycle下拉菜单中选中循环018.b 选择Materials 在导航条中并且注意到四种材料的数据在AUTODYN中均可进行修改A Pera Global Company PERA China第十九步 为每一个材料加一个侵蚀模型19.a 选择一种材料19.b 修改材料数据19.c 选择 Geometric Strain 在 侵蚀模型中19.d 输入 “2.0” (200%) 为侵蚀应变1
14、9.e 选择Instantaneous 几何应变的类型19.f 接受数据重复19.a 19.f 为每一种材料A Pera Global Company PERA China第二十步 加载一个显示设置文件 (3D 视图)21.a 加载显示设置文件“fragment_impact.set” (和练习1一样)21.b 显示文件提供了一个模型旋转270度的效果A Pera Global Company PERA China第二十一步 重新求解21.a 求解求解过程中试图自动更新Press Stop at any time to interrupt the SolveA Pera Global Comp
15、any PERA China第二十二步 查看结果，创建动画 和练习1一样A Pera Global Company PERA China第二十三步 从保存的文件中查看结果23.a 计算结束的时候，消息框会告诉你结束的原因23.b 下拉菜单能够让你迅速找到保存的文件 试着打开不同的文件查看结果A Pera Global Company PERA China第二十四步 创建一个GIF 动画24.a 导航条上选择Plots24.b 选择 Generate multiple slides 24.c 选中所有的循环 (保存的结果文件)24.d 选择 Start 并且一个 GIF 动画将生成(如果想生成各
16、个方位清晰地动画，可以在做动画之前做相应的模型调整) 24.e 动画完成以后关闭窗口A Pera Global Company PERA China第二十五步 创建一个 GFA 动画25.a 选择 Setup Slideshow25.b 把图片类型gif改为 gfa25.c 确认数据25.d 再次执行 二十四步 生成GFA动画(动画生成以后会有提示消息出现)A Pera Global Company PERA China第二十六步 查看 GIF 动画26.a 导航条上选择 View Slides 启动 ANSYS Viewer26.b 打开 GIF 动画 (选择“fragment_impact.gif”)26.c 查看动画A Pera Global Company PERA China第二十七步 查看 GFA 动画27.a 打开 GIF 动画(选择文件“fragment_impact_00nn.gfa”)27.c 查看动画27.c 改变动画视图
