11_LS-DYNA碰撞解释

三节点仅拉伸单元，第三个节点定义单元初始方向，用于索绳建模
MASS166 是一个有9个自由度的单点质量单元:在x,y,z方向的平动、速度、加速度
这个单元还有附加的选项用来定义无质量的转动惯量:
KEYOPT(1)=0 无惯量的3-D质量: 输入质量
KEYOPT(1)=1 3-D转动惯量(无质量):输入6 个惯量值
这个单元用来调整例如汽车碰撞这样复杂模型的质量，其中许多组件：（如座位，车灯，控制工具和假人等）未被建模（以质量单元替代）
•使用两个节点和离散的材料模式来定义
•能与其它所有显式单元连接
•具有平动和转动自由度
•能定义复杂的力－位移关系
•而COMBIN14, 弹簧和阻尼必须是不同的单元
..由于只能同时定义一个弹簧或阻尼选项，所以定义弹簧－阻尼集合体时需要重叠定义两个单元
有两种实体单元算法:
–单点积分实体(整个单元中常应力)
•缺省形式
•对于单元大变形单元非常快和有效
•通常需要沙漏控制来阻止沙漏模式
–全积分实体(2x2x2 积分)
•比较慢，但无沙漏
•对于高的泊松比时会同时出现剪切锁定和体积锁定，得到比较差的结果•精度比缺省算法对单元形状更敏感
•在特定区域被选用来降低病态效应
极力反对用退化的四面体网格////对显式动力学单元使用映射网格
SHELL163 有12 种不同的单元算法，重要的包括:
•Belytschko-Tsay ( BT, KEYOPT(1)=0 or 2, 缺省):
–简单壳单元
–非常快(相对速度= 1.0)
–翘曲时易出错
•Belytschko-Wong-Chiang ( BWC, KEYOPT(1)=10 ):
–相对速度= 1.28 * BT
–设用于翘曲分析
–推荐使用
•Belytschko-Leviathan ( BL , KEYOPT(1)=8 ):
–相对速度= 1.25 * BT
–较新，仍在开发中
–第一个有物理沙漏控制的单元
–(对于EDMP,HGLS,Mat,Val1无参数)
•S/R co-rotational Hughes-Liu (S/R CHL, KEYOPT(1)=7):
–没有沙漏控制的壳
–相对速度= 8.84 * BT
•单元算法BT, BWC, BL 仅适用于平面内单点积分，而S/R CHL 用于平面内4点积分。

•所有的壳单元沿着厚度方向有任意多数目的积分点(NIP) 。

对于弹性行为NIP = 2 (缺省)
对于塑性行为，3 < NIP < 5 (推荐NIP=5)
实常数用来定义积分点的数目
•R, NSET, SHRF,NIP,T1
–NSET = 实常数组参考号
–SHRF = 剪切因子(对于薄壳推荐为5/6)
–NIP = 积分点数
–T1 = 单元厚度
用EDINT命令定义结果输出的沿厚度方向的积分点数目
Solution > Output Controls > Integ Pt Storage …
–EDINT, SHELLIP, BEAMIP
•SHELLIP 是输出中壳的积分点数目|| SHELLIP 3
•每一个积分点与一个LAYER 相关|| 缺省值是 3 (顶层，中层和底层)
•BEAMIP是输出的梁积分点数目
对于三角形壳单元有两种算法:
C0 三角形壳( KEYOPT(1)=4 )，基于Mindlin-Reissner 平板理论。

此算法刚度偏大，不推荐用于整个壳体网格中。

BCIZ 三角形壳( KEYOPT(1)=3 )，基于Kirchhoff 平板理论，较慢，在混合网格中, C0 三角形单元通常比退化的4节点单元算法更好。

所以当混合划分（自由划分）通常使用下面的命令：•EDSHELL, , ,ITRST
–ITRST = 1 : 退化的四边形单元被当作三角形单元（缺省）
–ITRST = 2 : 退化的四边形单元保持不变
•Preprocessor > Shell Elem Ctrls > Triangular Shell Sorting > Full Sorting > OK
有两种膜单元算法:
单点积分的膜单元：Belytschko-Tsay-膜( KEYOPT(1)=5 )；全积分Belytschko-Tsay-膜
(KEYOPT(1)=9):具有4点积分的膜单元
•全积分Belytschko-Tsay 壳( KEYOPT(1)=12 ): –不需要沙漏控制
–对横向剪切，假设的小应变弥补了剪切锁定
–平面内4点积分(2 X 2 积分) ，但速度仍然很快–比缩减积分的Belytschko-Tsay 壳慢2.5 倍
–当沙漏模式难以控制时推荐使用
–在每一层的单元中心平均各层应力结果
•PLANE162 – 2-D, 4-节点体
–3节点三角形单元(不推荐)
–仅支持Lagrangian 算法
–UX, UY, VX, VY, AX, AY 自由度
–对于轴对称模式，Y 轴= 对称轴
–不允许混用2D 和3D 单元类型
–不允许全积分选项
•PLANE162 KEYOPT 设置:
–Keyopt(2) –面积加权或体积加权( AXISYM )
–Keyopt(3) –平面应力，轴对称或平面应变
|__在给定的分析中仅仅可以使用一种2-D类型(如在一个模型中不能同时轴对称和平面应力单元)
•在X-Y 平面建立PLANE162 单元
•PLANE162单元不要定义实常数
•支持许多材料模式(如塑性，复合材料，Mooney-Rivlin橡胶材料)
•RSYS 支持位移和应力（不包括应变）
•Lagrangian 算法基于大应变理论，根据此理论实体被离散化，并且当网格随时间物理变形时几何体不断更新。

该算法同样使用于隐式ANSYS中。

•3-D 梁单元适用于刚体旋转，因为它不产生应变
–用三个节点定义单元
–第三个节点用来定义梁的方向
–可以定义许多标准的梁横截面
•3-D 杆单元只能承受轴向载荷
–用三个节点定义单元
–第三个节点用来定义初始杆方向
只要可能尽量避免小单元，因为它将大大减小时间步，从而增加求解时间。

如果小单元不可避免，使用质量缩放（见第2-2章）。

减少使用三角形、四面体和棱柱单元，尽管程序支持，但不推荐使用。

避免尖角单元和翘曲的壳，因为它们将降低结果精度。

在需要沙漏控制的地方使用全积分单元，但是全积分六面体单元会导致体积锁定（由于泊松比接近于0.5）和剪切锁定（如剪支梁的弯曲）。