1、2-12022-8-8ANSYS AUTODYN 基础培训二基础培训二添加标题添加标题2-2 2022-8-8基础培训二 1、Lagrange求解器求解器 2、模型生成、模型生成 3、Lagrange之间的作用之间的作用 添加标题添加标题2-3 2022-8-8AUTODYN 求解器类型LagrangeEulerALESPHShellBeam添加标题添加标题2-4 2022-8-8拉格朗日求解器 节点与材料一起运动节点与材料一起运动 通常用于固体求解通常用于固体求解T=0.0T0.0添加标题添加标题2-5 2022-8-8 在初始计算中，通过对节点速度积分得到新节点位置；在初始计算中，通过对节
2、点速度积分得到新节点位置；通过新节点的坐标位置，计算新单元密度和单元应变率。通过新节点的坐标位置，计算新单元密度和单元应变率。Dt拉格朗日求解器计计 算算 周周 期期添加标题添加标题2-6 2022-8-8 通过应变，新的应力可以计算得到；通过应变，新的应力可以计算得到；对于各向同性材料，单元变形能分成两个独立的部分。对于各向同性材料，单元变形能分成两个独立的部分。体积改变体积改变形状改变形状改变 拉格朗日求解器计计 算算 周周 期期添加标题添加标题2-7 2022-8-8拉格朗日求解器 体积改变是由球应力张量引起；体积改变是由球应力张量引起；形状改变是由于偏应力张量引起；形状改变是由于偏应力
3、张量引起；球应力由状态方程球应力由状态方程(EOS)求解；求解；偏应力是由胡克定律偏应力是由胡克定律(弹性弹性)和塑性屈服准则和塑性屈服准则(本构关系本构关系)求求解解-即即AUTODYN的强度模型；的强度模型；再加上失效模型就构成了一个完整的材料模型。再加上失效模型就构成了一个完整的材料模型。计计 算算 周周 期期添加标题添加标题2-8 2022-8-8 一旦计算单元的内部应变率被决定，每一个节点的受力能被一旦计算单元的内部应变率被决定，每一个节点的受力能被计算；计算；在这个阶段，任何从边界条件或者与其它物体作用的外力作在这个阶段，任何从边界条件或者与其它物体作用的外力作为最后的节点力；为最
4、后的节点力；知道节点力，可以计算节点加速度；知道节点力，可以计算节点加速度；积分节点加速度可以得到节点新的速度；积分节点加速度可以得到节点新的速度；完整的一个计算周期，重复这样的周期达到要求的求解时间完整的一个计算周期，重复这样的周期达到要求的求解时间或循环次数。或循环次数。拉格朗日求解器计计 算算 周周 期期添加标题添加标题2-9 2022-8-8质量守恒质量守恒能量守恒能量守恒状态方程状态方程动量守恒动量守恒积分积分积分积分 S S 力力 S S 质量质量初始条件初始条件节点位移节点位移应变率，密度应变率，密度压力，内能压力，内能 偏应力偏应力节点力节点力节点加速度节点加速度节点速度节点速
5、度外力外力(边界条件和相互作用力边界条件和相互作用力)拉格朗日求解器计计 算算 周周 期期添加标题添加标题2-10 2022-8-8拉格朗日求解器低低 速速挤挤 压压 碰碰 撞撞添加标题添加标题2-11 2022-8-8拉格朗日求解器结构求解器结构求解器(V5和更早版本和更早版本)；2D 体单元和壳单元体单元和壳单元3D 体单元、壳单元和杆单元体单元、壳单元和杆单元非结构求解器非结构求解器(V6和以后版本和以后版本)；3D 体单元、壳单元和杆单元体单元、壳单元和杆单元结构和非结构求解器能用在同一个模型中；结构和非结构求解器能用在同一个模型中；非结构化求解器特点：非结构化求解器特点：求解更快求解
6、更快内存更小内存更小适合更多的单元类型适合更多的单元类型可以方便地输入非结构网格可以方便地输入非结构网格结构化网格能被转换成非结构化网格结构化网格能被转换成非结构化网格。结构和非结构求解器结构和非结构求解器添加标题添加标题2-12 2022-8-8拉格朗日体单元求解器非结构求解器非结构求解器单元和面连通性单元和面连通性数据存储满足精确要求数据存储满足精确要求结构求解器结构求解器基于基于IJK 空间空间单元和面通过单元和面通过 IJK 空间定义空间定义(与数据存储一样与数据存储一样)数据存储直接与单元拓扑相连数据存储直接与单元拓扑相连添加标题添加标题2-13 2022-8-8拉格朗日体单元求解器
7、8 节点精确体积积分；节点精确体积积分；可可选的选的 8 节点，近似单点高斯体积积分适合非节点，近似单点高斯体积积分适合非结构求解器；结构求解器；FE 公式公式(Hallquist)对于弯曲变形，单元精度会有一些损失对于弯曲变形，单元精度会有一些损失使用人工粘性处理冲击问题；使用人工粘性处理冲击问题；使用沙漏控制保证稳定性；使用沙漏控制保证稳定性；五面体单元五面体单元 退化六面体单元；退化六面体单元；非结构六面体求解速度约为结构求解的两倍；非结构六面体求解速度约为结构求解的两倍；非结构求解需要的内存比结构求解少非结构求解需要的内存比结构求解少30%。六面体六面体/五面体求解器五面体求解器添加标
8、题添加标题2-14 2022-8-8拉格朗日体单元求解器比较比较：内存(Mb)时间(Min)加速比结构4001.741.00非结构(Exact)3400.881.97非结构(Gauss)3400.622.803.2Ghz Pentium IV Processor,Windows XP500,000 单元单元效率效率 内存内存 速度速度六面体六面体/五面体求解器五面体求解器添加标题添加标题2-15 2022-8-8拉格朗日体单元求解器六面体六面体/五面体求解器五面体求解器结构六面体结构六面体(IJK)非结构六面体非结构六面体(Exact)添加标题添加标题2-16 2022-8-8拉格朗日体单元求
9、解器六面体六面体/五面体求解器五面体求解器Structured(IJK)UnstructuredExactUnstructuredGauss添加标题添加标题2-17 2022-8-8拉格朗日体单元求解器头头 盔盔 碰碰 撞撞添加标题添加标题2-18 2022-8-8拉格朗日体单元求解器 结构结构 非结构非结构 结构结构 非结构非结构头头 盔盔 碰碰 撞撞运行时间运行时间结构求解器：结构求解器：443分钟分钟(36284 cycles)非结构求解器：非结构求解器：265分钟分钟(37013 cycles)添加标题添加标题2-19 2022-8-8拉格朗日体单元求解器非结构四面体求解器非结构四面体
10、求解器SCP Tet ANP Tetstandard constant pressureAverage Nodal Pressure添加标题添加标题2-20 2022-8-8拉格朗日体单元求解器非结构四面体求解器非结构四面体求解器SCP Tet ANP Tet添加标题添加标题2-21 2022-8-8拉格朗日壳单元求解器 2D 采用有限差分方法；采用有限差分方法；3D 采用有限体积方法；采用有限体积方法；节点轨迹变形；节点轨迹变形；厚度是一个填充参数；厚度是一个填充参数；假设厚度方向为零应变；假设厚度方向为零应变；时间步长由长/宽决定，不由厚度决定。添加标题添加标题2-22 2022-8-8拉
11、格朗日壳单元求解器 非结构求解比结构求解器更有效非结构求解比结构求解器更有效 在相同的内存条件下，非结构求解器存放的数据多于结构在相同的内存条件下，非结构求解器存放的数据多于结构求解器求解器四边形单元四边形单元内存内存(Mbytes)时间时间(分钟分钟)加速比加速比结构结构5903.131.00非结构非结构5951.162.703.2Ghz Pentium IV Processor,Windows XP添加标题添加标题2-23 2022-8-8拉格朗日壳单元求解器四边形壳单元结构四边形壳单元结构 VS 非结构非结构添加标题添加标题2-24 2022-8-8拉格朗日壳单元求解器结构结构非结构非结
12、构金属成型运行时间金属成型运行时间(65,000 cycles)结构网格结构网格(IJK)3,814 分钟分钟非结构网格非结构网格1,722分钟分钟添加标题添加标题2-25 2022-8-8拉格朗日壳单元求解器非结构主四边形壳单元非结构主四边形壳单元金属冲压成型金属冲压成型添加标题添加标题2-26 2022-8-8拉格朗日壳单元求解器四边形四边形/三角形三角形 壳单元壳单元非结构非结构(上面上面)、结构四边形、结构四边形(中间中间)、结构三角形、结构三角形(底部底部)位移位移时间时间添加标题添加标题2-27 2022-8-8拉格朗日壳单元求解器 用户定义层数；用户定义层数；每一层可以是各向同性
13、或异性材料；每一层可以是各向同性或异性材料；每一层指定一个厚度。每一层指定一个厚度。多层复合壳单元多层复合壳单元外层外层内层内层添加标题添加标题2-28 2022-8-8拉格朗日梁单元求解器 2节点的节点的 梁单元公式；梁单元公式；允许大的轴向应变。允许大的轴向应变。内存内存(Mbytes)时间时间(分钟分钟)加速比加速比IJK梁梁1500.441.00非结非结构梁构梁1650.251.763.2Ghz Pentium IVProcessor,Windows XP结构结构/非结构梁单元求解器非结构梁单元求解器效率效率(100,000 梁单元梁单元)例子：例子：添加标题添加标题2-29 2022
14、-8-8拉格朗日梁单元求解器梁单元截面形状梁单元截面形状添加标题添加标题2-30 2022-8-8拉格朗日梁求解器弹簧单元弹簧单元添加标题添加标题2-31 2022-8-8拉格朗日梁求解器弹簧单元弹簧单元速度与时间曲线速度与时间曲线添加标题添加标题2-32 2022-8-8拉格朗日梁求解器阻尼单元阻尼单元添加标题添加标题2-33 2022-8-8拉格朗日梁求解器弹簧弹簧&阻尼单元联合阻尼单元联合速度与时间曲线速度与时间曲线添加标题添加标题2-34 2022-8-8拉格朗日梁单元 单根梁单根梁 多根梁多根梁 2D 梁构架梁构架 3D 梁构架梁构架 梁求解器集合梁求解器集合组名组名(类型，梁号类型
15、，梁号单元单元/梁梁)添加标题添加标题2-35 2022-8-8拉格朗日壳&梁求解器冲击波对结构中的影响冲击波对结构中的影响添加标题添加标题2-36 2022-8-8拉格朗日求解器(3D)兼容性：兼容性：模型模型 非结构和结构非结构和结构(IJK)求解器能在一个模型中使用；求解器能在一个模型中使用；接触接触 在任意非结构在任意非结构/结构结构(IJK)之间使用；之间使用；连接连接 在任意非结构在任意非结构/结构结构(IJK)之间使用；之间使用；与与3D FCT 和多物质欧拉耦合和多物质欧拉耦合 包括厚度壳单元；包括厚度壳单元；并行并行 可用于结构求解器和非结构求解器。可用于结构求解器和非结构求
16、解器。添加标题添加标题2-37 2022-8-8拉格朗日求解器 优势优势：更少的循环计算时间更少的循环计算时间(与与 Euler/SPH 比较比较)；清晰的材料界面和边界定义；清晰的材料界面和边界定义；时间历史信息完整；时间历史信息完整；强度模型好；强度模型好；较少的冲击扩散较少的冲击扩散；代码相对简单代码相对简单。壳单元优势壳单元优势：时间步长由单元面积决定，时间步长由单元面积决定，不是单元厚度。不是单元厚度。梁单元优势：梁单元优势：时间步长由单元长度决定时间步长由单元长度决定，不是横截面积。不是横截面积。不足不足：单元变形导致时间步长变小；单元变形导致时间步长变小；单元变形导致网格混乱；单
17、元变形导致网格混乱；特殊的需要碰撞特殊的需要碰撞/滑移界面。滑移界面。添加标题添加标题2-38 2022-8-8基础培训二 1、Lagrange求解器求解器 2、模型生成、模型生成 3、Lagrange之间的作用之间的作用 添加标题添加标题2-39 2022-8-8模型生成 结构化网格结构化网格 用用(I,J,K)指标空间；指标空间；网格在网格在 AUTODYN 里生成；里生成；通过通过 ICEM-CFD 或或 TrueGrid 输入结构化网格；输入结构化网格；完全的完全的 Fill 使用选项使用选项(用材料用材料/初始条件初始条件)；边界条件用指标空间，交互式或者组施加边界条件用指标空间，交
18、互式或者组施加。非结构化网格非结构化网格 使用单元使用单元/节点连通性；节点连通性；目前，不能在目前，不能在 AUTODYN 中生成网格；中生成网格；通过通过 LS-DYNA.k 文件和文件和 Nastran.dat 文件输入非结构网格；文件输入非结构网格；转换结构化网格为非结构化网格；转换结构化网格为非结构化网格；有限的使用有限的使用Fill 选项；选项；边界条件用交互式或者组施加。边界条件用交互式或者组施加。添加标题添加标题2-40 2022-8-8结构求解器对于每一个对于每一个 Part，一个结构化网格通过单元、节点和空间位置定义连，一个结构化网格通过单元、节点和空间位置定义连通性；通性
19、；网格可以看成两中空间：网格可以看成两中空间：指标空间（指标空间（I、J、K）物理空间（物理空间（X、Y、Z）指标空间在节点之间定义连通性；指标空间在节点之间定义连通性；物理空间定义节点的空间坐标；物理空间定义节点的空间坐标；物理空间通常用来识别；物理空间通常用来识别；指标空间用来建立模型。指标空间用来建立模型。添加标题添加标题2-41 2022-8-8结构求解器 指标空间指标空间 在在AUTODYN里，每一个结构里，每一个结构 Part 定义一个指标空间定义一个指标空间(i,j,k)，i,j,k是从是从 1 到到 N 的的整数的的整数 指标空间是矩形指标空间是矩形(2D)或立方体或立方体(3
20、D)添加标题添加标题2-42 2022-8-8结构求解器 物理空间物理空间 在在AUTODYN里，每一个结构里，每一个结构 Part 也定义一个也定义一个 xyz 空间，空间，x,y,z是是实数实数 在物理空间里，通常网格有一个形状在物理空间里，通常网格有一个形状i=1 添加标题添加标题2-43 2022-8-8结构求解器 不用区域不用区域 不是所有在指标空间定义的单元都需要定义物理空间不是所有在指标空间定义的单元都需要定义物理空间-这就可以实这就可以实现复杂几何模型划分网格现复杂几何模型划分网格不用的单元连接的节点指标空间 物理空间 添加标题添加标题2-44 2022-8-8结构求解器 Pa
21、rt 向导向导(predef)允许自动划分预先确定几何的结构化网格：允许自动划分预先确定几何的结构化网格：2D Volume:Box，Quad，Circle，尖顶拱形尖顶拱形，菱形，三角形，楔形，菱形，三角形，楔形 3D Volume:Box,Hex,Cylinder,Sphere,尖顶拱形尖顶拱形,Fragments/Bricks Shells:Plate,Cylinder Beams:Single,Multiple,2D Frame,3D Frame 网格转换网格转换 AUTODYN里创建结构化网格里创建结构化网格输入结构化网格：输入结构化网格：ICEM-CFDTrueGrid手工生成结构
22、网格：手工生成结构网格：点点边边面面体体添加标题添加标题2-45 2022-8-8结构求解器生成生成 Part 向导三部曲向导三部曲定义几何定义几何定义网格定义网格填充材料填充材料添加标题添加标题2-46 2022-8-8结构求解器Part 向导向导-Box(2D)添加标题添加标题2-47 2022-8-8结构求解器Part 向导向导-Circle(2D)添加标题添加标题2-48 2022-8-8结构求解器Part 向导向导-2D楔形楔形尖顶拱形尖顶拱形四边形四边形菱形菱形三角形三角形添加标题添加标题2-49 2022-8-8结构求解器Part 向导向导-Box(3D)添加标题添加标题2-50
23、 2022-8-8结构求解器Part 向导向导-Cylinder(3D)添加标题添加标题2-51 2022-8-8结构求解器Part 向导向导-3D球球六面体六面体尖顶拱形尖顶拱形砖块结构砖块结构添加标题添加标题2-52 2022-8-8结构求解器 一步步的生成网格：一步步的生成网格：点点 线线 面面 体体 拉伸拉伸 手工生成网格手工生成网格添加标题添加标题2-53 2022-8-8结构求解器 生成节点：生成节点：节点的节点的 I、J 和和K的值；的值；节点坐标。节点坐标。手工生成网格手工生成网格添加标题添加标题2-54 2022-8-8结构求解器 生成线条：生成线条：I/J/K方向方向；几何
24、比例；几何比例；直线或圆弧；直线或圆弧；圆弧中心。圆弧中心。手工生成网格手工生成网格添加标题添加标题2-55 2022-8-8结构求解器 生成平面：生成平面：I/J/K常数常数；网格类型。网格类型。手工生成网格手工生成网格添加标题添加标题2-56 2022-8-8结构求解器手工生成网格手工生成网格 生成体网格：生成体网格：生成方向；生成方向；网格比例。网格比例。添加标题添加标题2-57 2022-8-8结构求解器网格过渡网格过渡添加标题添加标题2-58 2022-8-8结构求解器Part 向导向导-3D圆柱面圆柱面平面平面添加标题添加标题2-59 2022-8-8结构求解器 TrueGrid(
25、XYZ Scientific)在在 TrueGrid 生成网格生成网格 输出输出AUTODYN-3D网格数据网格数据(.zon)用用“Import,TrueGrid”下拉菜单下拉菜单分别读入分别读入 Part 能够定义块和壳单元能够定义块和壳单元 自动创建和填充多物质自动创建和填充多物质 Part 输入的体单元能够用于拉格朗日、输入的体单元能够用于拉格朗日、ALE 和和 Fill 求解器求解器输入结构网格输入结构网格添加标题添加标题2-60 2022-8-8结构求解器 ANSYS,ICEM-CFD 超强的六面体网格生成工具超强的六面体网格生成工具 直接连接直接连接 CAD CATIA，Pro/
26、E，SDRC I-DEAS，SolidWorks，UG，提供输入结构网格到提供输入结构网格到 AUTODYN ICEM multiblock meshes (.geo 文件文件)输入过程输入过程输入结构网格输入结构网格添加标题添加标题2-61 2022-8-8拉格朗日求解器 除了初始条件，有的问题还需要边界条件。除了初始条件，有的问题还需要边界条件。AUTODYN 中边界条件包括：中边界条件包括：应力应力 速度速度 力力 传输传输 流动流动(Euler)通过定义边界条件，然后通过指标空间施加，对于非结构通过定义边界条件，然后通过指标空间施加，对于非结构 网格通过网格通过 Groups来施加。来
27、施加。边界条件边界条件添加标题添加标题2-62 2022-8-8拉格朗日求解器 对于拉格朗日对于拉格朗日 Part 边界上的单元，缺省的边界条件是自边界上的单元，缺省的边界条件是自由边界由边界(压强压强=0.0)；不用的单元也定义边界条件。不用的单元也定义边界条件。拉格朗日边界条件拉格朗日边界条件不用单元不用单元填充单元填充单元缺省边缺省边界条件界条件添加标题添加标题2-63 2022-8-8 常数常数t梯形梯形t 三角形三角形t 指数指数Pk=Pe-ktt用户子程序用户子程序 EXSTRt拉格朗日拉格朗日 Part拉格朗日求解器应力边界条件应力边界条件(Lagrange/ALE/Shells
28、)添加标题添加标题2-64 2022-8-8拉格朗日求解器X-Velocity 常数；常数；Y-Velocity 分段表示；分段表示；Z-Velocity 限制在最大和最小之间；限制在最大和最小之间；通过子程序通过子程序 EXVEL。R-Velocity 常数、指定中心或常数、指定中心或 X/Y/Z 轴轴General Velocity在在X、Y、Z(3D)上固定常数和固定绕坐标上固定常数和固定绕坐标 轴的角速度轴的角速度速度边界条件速度边界条件(Lagrange/ALE/Shells/Beams/SPH)添加标题添加标题2-65 2022-8-8拉格朗日求解器 节点力边界条件：节点力边界条件
29、：常数、分段、子程序常数、分段、子程序 EXFOR 定义；定义；X、Y、Z 和通常的方向。和通常的方向。单元力单元力/单位长度边界条件：单位长度边界条件：常数、分段、子程序常数、分段、子程序 EXFOR 定义；定义；X、Y、Z 和通常的方向。和通常的方向。力边界条件力边界条件(Beams)添加标题添加标题2-66 2022-8-8拉格朗日求解器 传输波通过单元面；传输波通过单元面；仅仅为正交分量传输；仅仅为正交分量传输；可以指定边界的阻抗：可以指定边界的阻抗：如果设置阻抗为零，使用临近单元的阻抗；如果设置阻抗为零，使用临近单元的阻抗；如果边界条件是近似的，不要在关心的区域设置。如果边界条件是近
30、似的，不要在关心的区域设置。传输边界条件传输边界条件(Lagrange/ALE/Euler)添加标题添加标题2-67 2022-8-8时间步长控制时间步长的稳定性时间步长的稳定性0 T 0 T X/C R=C.T拉格朗日拉格朗日欧拉欧拉其中其中x=单元尺寸，单元尺寸，c=声速，声速，v=速度速度添加标题添加标题2-68 2022-8-8时间步长控制缺省通常缺省通常 OK；如果初始步长小于零，时间步长取如果初始步长小于零，时间步长取稳定时间步长的稳定时间步长的1/2；如果最小时间步长小于零，时间步如果最小时间步长小于零，时间步长取出是时间步长的长取出是时间步长的1/10；对于拉格朗日计算问题，安
31、全系数对于拉格朗日计算问题，安全系数可以增大到可以增大到0.9。时间步长选项时间步长选项添加标题添加标题2-69 2022-8-8阻尼选项 人工粘性人工粘性 沙漏阻尼沙漏阻尼 静态阻尼静态阻尼添加标题添加标题2-70 2022-8-8阻尼选项 不连续不连续(不稳定不稳定)二次粘性二次粘性 二次粘性二次粘性+线性粘线性粘性性人工粘性的作用人工粘性的作用添加标题添加标题2-71 2022-8-8阻尼选项“沙漏沙漏”是一种网格畸变，它引起没有应变或体积没有改是一种网格畸变，它引起没有应变或体积没有改变；变；四边形四边形(2D)/六边形六边形(3D)使用单点积分产生沙漏；使用单点积分产生沙漏；一个阻尼
32、选项用来抵制这种变形。一个阻尼选项用来抵制这种变形。沙漏阻尼沙漏阻尼添加标题添加标题2-72 2022-8-8阻尼选项 静态阻尼系数静态阻尼系数 Rd：静态阻尼静态阻尼 那么那么如果如果添加标题添加标题2-73 2022-8-8非结构求解器非结构化网格的单元非结构化网格的单元/节点节点四面体四面体多数四边形多数四边形多数六面体多数六面体添加标题添加标题2-74 2022-8-8非结构求解器输入选项输入选项 LS-DYNA(.k)MSC.Nastran(.dat)通过第三方软件输入：通过第三方软件输入：网格网格 材料材料 边界条件边界条件 载荷载荷 初始条件初始条件目前不能产生非结构化网格目前不
33、能产生非结构化网格可以将结构化可以将结构化Parts(IJK)转变转变成非结构成非结构网格模型输入网格模型输入添加标题添加标题2-75 2022-8-8非结构求解器使用使用 Import 下拉菜单下拉菜单输入网格输入网格/模型：模型：ICEM-CFD (ANSYS AI*Environment)TrueGrid LS-DYNA MSC Nastran 选择选择 Convert IJK Parts to Unstructured 菜单转菜单转换拉格朗日、壳和杆结构化换拉格朗日、壳和杆结构化 Parts 成非结构化成非结构化 Parts。网格模型输入网格模型输入添加标题添加标题2-76 2022-
34、8-8非结构求解器 Retain LS-DYNA part definitions 选择该项，选择该项，LS-DYNA parts/Nastran 属性将要被属性将要被转变成转变成 AUTODYN Parts 不选择，不选择，AUTODYN Parts 通过连通性创建通过连通性创建(如：如：六面体单元与四面体单元的连接六面体单元与四面体单元的连接)Merge duplicate materials 选择该项，使用相同模型和数据的材料将被合并选择该项，使用相同模型和数据的材料将被合并 Check shell orientation 选择该项，检查所有壳单元外法向方向的一致性选择该项，检查所有壳单
35、元外法向方向的一致性(对流固耦合重要对流固耦合重要)网格模型输入网格模型输入输入选项输入选项-LS-DYNA/MSC-Nastran添加标题添加标题2-77 2022-8-8非结构求解器输入后操作输入后操作 材料材料 改变材料名字改变材料名字(选择选择)添加材料数据添加材料数据(大多数材料大多数材料)可以增加刚性材料约束可以增加刚性材料约束(如果需要的话如果需要的话)Parts、组件、边界条件和初始条、组件、边界条件和初始条件件 重新命名重新命名(选择选择)网格模型输入网格模型输入添加标题添加标题2-78 2022-8-8非结构求解器整个整个 Parts 进行的操作进行的操作 复制复制 填充填
36、充 删除删除 分区，平移分区，平移非结构非结构 Parts 操作操作测量测量 单元单元/节点节点添加标题添加标题2-79 2022-8-8非结构求解器 边界条件的施加边界条件的施加 在屏幕创建多变在屏幕创建多变形来选择节点，形来选择节点，通过此来施加或通过此来施加或删除边界条件删除边界条件非结构非结构/结构结构 Parts 操作操作添加标题添加标题2-80 2022-8-8非结构求解器边界条件的施加：边界条件的施加：通过屏幕选择节点通过屏幕选择节点来施加和删除边界来施加和删除边界条件。条件。非结构非结构/结构结构 Parts 操作操作添加标题添加标题2-81 2022-8-8非结构求解器 组的
37、选择操作组的选择操作 用户定义节点、单元或面集合用户定义节点、单元或面集合 交互式选择交互式选择 通过多边形选取通过多边形选取 通过面选取通过面选取 施加施加/清除边界条件清除边界条件 节点边界条件节点边界条件 面边界条件面边界条件 填充单元组填充单元组 材料材料 速度速度 初始条件初始条件 非结构非结构/结构结构 Parts 操作操作添加标题添加标题2-82 2022-8-8非结构求解器求求 解解 选选 项项六面体积分六面体积分 有限体积公式：精确积分有限体积公式：精确积分(缺省缺省)有限元公式：近似单点的高斯积有限元公式：近似单点的高斯积分分(快，精度不高快，精度不高)六面体沙漏控制六面体
38、沙漏控制 AD 标准标准(缺省缺省)求解速度快，需要内存少；求解速度快，需要内存少；Flanagan-Belytschko(用于大刚体用于大刚体转动转动)。四面体压强积分四面体压强积分 SCP(六面体网格为主六面体网格为主)ANP(仅仅四面体网格仅仅四面体网格)添加标题添加标题2-83 2022-8-8非结构求解器_练习拉格朗日拉格朗日(3D 非结构非结构)头盔碰撞头盔碰撞 输入输入 LS-DYNA网网格：格：头盔头盔 头头 空心圆柱空心圆柱 头盔用泡沫材料模头盔用泡沫材料模型型添加标题添加标题2-84 2022-8-8基础培训二 1、Lagrange求解器求解器 2、模型生成、模型生成 3、
39、Lagrange之间的作用之间的作用 添加标题添加标题2-85 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日连接添加标题添加标题2-86 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日连接 刚性连接可用于壳单元和梁单元刚性连接可用于壳单元和梁单元(具有旋转和平动自由度具有旋转和平动自由度)UYA URA UXA UYB URB UXB 销连接UXA=UXBUYA=UYBURA URB刚性连接UXA=UXBUYA=UYBURA=URB 用来指定用来指定 Part 与与 Part 之间的连接方式之间的连接方式 缺省方式为刚性连接缺省方式为刚性连接 连接处节点一致连接处节点一致 添加标题添加标题2-87 2022-8-8
40、拉格朗日-拉格朗日连接例子梁单元和壳单元连接梁单元和壳单元连接添加标题添加标题2-88 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触 用于材料的滑移或分离：用于材料的滑移或分离：内部破碎内部破碎;大剪切变形大剪切变形;碰撞面接触碰撞面接触;靶板侵彻靶板侵彻;自身接触自身接触.接接 触触 作作 用用添加标题添加标题2-89 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触 间隙的定义间隙的定义 每一个面段被一个接触搜索区域包围每一个面段被一个接触搜索区域包围 接触搜索区域的半径就叫做间隙尺寸接触搜索区域的半径就叫做间隙尺寸接触逻辑接触逻辑拉格朗日拉格朗日 壳单元壳单元 添加标题添加标题2-90 2022-8-8
41、拉格朗日-拉格朗日接触 任何进入一个面断的接触搜索区域节点将受到一个反作用任何进入一个面断的接触搜索区域节点将受到一个反作用力，这个力的大小与该点进入接触搜索区域的深度成比例。力，这个力的大小与该点进入接触搜索区域的深度成比例。3D 中的接触搜索区域中的接触搜索区域FR R R R FF添加标题添加标题2-91 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触3D 中的接触搜索区域中的接触搜索区域(分解图分解图)添加标题添加标题2-92 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触 可见间隙可见间隙(2D&3D)作用面必须用间隙尺寸分开作用面必须用间隙尺寸分开 可见可见/内部间隙内部间隙 内部间隙内部间隙(仅
42、仅仅仅 2D 不推荐不推荐)作用面可能处于接触中作用面可能处于接触中 添加标题添加标题2-93 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触 外部间隙外部间隙(2D&3D)最大间隙尺寸为最大间隙尺寸为 所有作用面中最小边的一半所有作用面中最小边的一半 内部间隙内部间隙(仅仅仅仅 2D 不推荐)最大间隙尺寸为最大间隙尺寸为 所有作用面中最小单元尺寸的一半所有作用面中最小单元尺寸的一半最大间隙尺寸最大间隙尺寸添加标题添加标题2-94 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触如果只用点如果只用点/面接触，有可能会接触面接触，有可能会接触失效失效；这是就需要这是就需要 edge/edge 接触接触；在在 La
43、g/Lag 作用菜单上选择；作用菜单上选择；增加计算时间。增加计算时间。Edge/Edge 接触接触添加标题添加标题2-95 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触Edge/Edge 接触接触梁梁 壳壳 拉格朗日拉格朗日 What are Edges?添加标题添加标题2-96 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触 这个选项用来定义自身接触。这个选项用来定义自身接触。相应会增加计算时间。相应会增加计算时间。自身接触自身接触 当求解壳单元结构的时候，推荐设置当求解壳单元结构的时候，推荐设置 间隙尺寸为壳单元厚度的一半比较好。间隙尺寸为壳单元厚度的一半比较好。壳单元壳单元添加标题添加标题2-97
44、2022-8-8侵蚀 通过删除退化单元和严重变形单元，避免拉格朗日网格的通过删除退化单元和严重变形单元，避免拉格朗日网格的重新分区；重新分区；侵蚀单元的内能被丢弃；侵蚀单元的内能被丢弃；侵蚀单元的质量和动量可以被保留，也可以丢弃；侵蚀单元的质量和动量可以被保留，也可以丢弃；所有的材料模型都能与失效模型结合求解；所有的材料模型都能与失效模型结合求解；侵蚀是一个非物理过程侵蚀是一个非物理过程。添加标题添加标题2-98 2022-8-8侵蚀带侵蚀作用带侵蚀作用Surface faces表面节点表面节点Part APart B添加标题添加标题2-99 2022-8-8侵蚀Surface faces自由
45、自由节点节点ErodedErodedPart APart B表面节点表面节点带侵蚀作用带侵蚀作用添加标题添加标题2-100 2022-8-8侵蚀侵蚀应变选项侵蚀应变选项Geometric Strain(from deformations)Effective PlasticStrain-EPS(from plastic material flow)InstantaneousStrain推荐推荐IncrementalStrain子程序子程序 EXEROD 用来定义自己的侵蚀准则；用来定义自己的侵蚀准则；对于小侵蚀情况，指定一个大侵蚀应变，用来仅仅来删除退化单元。对于小侵蚀情况，指定一个大侵蚀应变，
46、用来仅仅来删除退化单元。添加标题添加标题2-101 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触l子弹侵彻双层靶板；子弹侵彻双层靶板；l侵彻应变为侵彻应变为150%；l不需要重新划分网格，不需要重新划分网格，子弹完全侵彻子弹完全侵彻 第一第一层靶板；层靶板；l使用退化单元侵蚀。使用退化单元侵蚀。侵蚀碰撞侵蚀碰撞添加标题添加标题2-102 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触长圆杆倾斜碰撞长圆杆倾斜碰撞(四面体网格四面体网格)非结构四面体网格由非结构四面体网格由AI*Environment 生成生成添加标题添加标题2-103 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触子弹碰撞子弹碰撞(六面体六面体/四面
47、体网格四面体网格)子弹模型用子弹模型用 ANP-Tet 单元网格，靶板模型用非结构六面体网格单元网格，靶板模型用非结构六面体网格添加标题添加标题2-104 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日带侵蚀接触地雷爆炸对钢板的作用地雷爆炸对钢板的作用添加标题添加标题2-105 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日带侵蚀接触钢筋混凝土钢筋混凝土拉格朗日拉格朗日(混凝土混凝土)+梁单元梁单元(钢筋钢筋)添加标题添加标题2-106 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日带侵蚀接触半穿甲弹打击目标半穿甲弹打击目标添加标题添加标题2-107 2022-8-8飞机撞世贸大厦飞机撞世贸大厦(结构模型结构模型)拉格朗日-拉格
48、朗日带侵蚀接触核心由钢筋混凝土墙和钢柱组成到核心由钢筋混凝土墙和钢柱组成到周围总共周围总共153根钢柱根钢柱总共总共110层层(包括屋顶包括屋顶)添加标题添加标题2-108 2022-8-8飞机撞世贸大厦飞机撞世贸大厦(飞机模型飞机模型)拉格朗日-拉格朗日带侵蚀接触燃油燃油 450 英里英里/时时186 吨吨(90 吨燃油吨燃油)添加标题添加标题2-109 2022-8-8飞机撞世贸大厦飞机撞世贸大厦(碰撞计算碰撞计算)拉格朗日-拉格朗日带侵蚀接触添加标题添加标题2-110 2022-8-8飞机撞世贸大厦飞机撞世贸大厦(最后的材料状态最后的材料状态)拉格朗日-拉格朗日带侵蚀接触材料失效材料失效
49、 燃料飞散燃料飞散添加标题添加标题2-111 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日带侵蚀接触飞机撞世贸大厦飞机撞世贸大厦(倒塌过程倒塌过程)添加标题添加标题2-112 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日带侵蚀接触对对1m厚度防护墙的冲击（墙体完全洞穿）厚度防护墙的冲击（墙体完全洞穿）对对3m厚度防护墙的冲击（没有穿过墙体）厚度防护墙的冲击（没有穿过墙体）波音波音 747 碰撞钢筋混凝土墙碰撞钢筋混凝土墙添加标题添加标题2-113 2022-8-8拉格朗日-拉格朗日接触拉格朗日作用拉格朗日作用(2D)铜铜铝Vx=900m/s传输边界条件传输边界条件添加标题添加标题2-114 2022-8-8拉格朗
50、日-拉格朗日接触 子弹侵彻子弹侵彻 输入子弹的输入子弹的 LS-DYNA 四面四面体网格体网格 将靶板从结构化网格转成非将靶板从结构化网格转成非结构网格结构网格拉格朗日作用拉格朗日作用(3D)添加标题添加标题2-115 你只闻到我的香水，却没看到我的汗水。你只闻到我的香水，却没看到我的汗水。你否定我的现在，我决定我的未来！你否定我的现在，我决定我的未来！你嘲笑我一无所有，不配去爱，我可怜你总是等待。你嘲笑我一无所有，不配去爱，我可怜你总是等待。你可以轻视我们的年轻，我们会证明这是谁的时代。你可以轻视我们的年轻，我们会证明这是谁的时代。梦想是注定孤独的旅行，路上少不了质疑和嘲笑，梦想是注定孤独的
