第2章 LS-DYNA初始条件、边界条件和约束.概要

» 防止沙漏模式
• 避免阶跃载荷 • 要求一载荷曲线
• 载荷能缩放
载荷
*LOAD_BEAM *LOAD_BODY
• 沿梁单元局部轴(r,s,t)定义牵
引载荷 • 梁单元或系列梁单元 • 每单位长度上的力
• 施加指定的体载荷
» 重力加速度 – 概念上是加速指定的坐标系，所以 ，施加在模型上的惯性载荷是反方向 的 – 因重力产生的预应力，与动力松弛 结合 » 角速度 • 自由度： X, Y, Z, RX, RY, RZ 所有的节点或系列 parts
» 每行定义8个节点
*SET_NODE_COLUMN »每行定义1个节点
初始条件
*INITIAL_VELOCITY 对节点和体施加一个初始的平 动和转动速度 » 系列节点
*INITIAL_VELOCITY_GENERATION »对于平动和转动的体 – parts – 系列 parts – 系列节点 » 与前两个初始速度的施加方法不能同 时使用
• 可以在局部坐标系中定义
» 力 vs 变形
» 速度vs 时间
边界条件
局部坐标系的定义： *DEFINE_COORDINATE 定义一局部坐标系
指定坐标系ID号(CID)
*DEFINE_COORDINATE_NODES » 3节点: 局部坐标系原点，沿x轴, 局部 x-y 平面内
*DEFINE_COORDINATE_SYSTEM
边界条件
*DEFINE_CURVE 定义一（载荷）曲线 *BOUNDARY_SPC 单点约束
载荷曲线ID号 (CLID)
定义曲线上的点 »横坐标 (x) –纵坐标 (y)
•约束一节点的一个或更多的自由度
• 单个的节点或系列节点 » *BOUNDARY_SPC_NODE
缩放因子
偏移 例子
» *BOUNDARY_SPC_SET
初始条件
*SET – 节点 定义节点组 » set ID号(SID) » 节点的ID号 (NID’s) *SET_NODE_LIST
*DEFINE_BOX 定义一个BOX形状的体， BOX内 的任何事物都可以作为输入 BOX的ID号 (BOXID) 定义BOX的范围： » Xmin - Xmax » Ymin - Ymax » Zmin - Zmax
载荷
*LOAD_NODE 和*LOAD_RIGID_BODY 施来自百度文库一载荷于一节点，系列节点或刚体上 x, y, or z 力 x, y, or z 力矩 Follower 力 或力矩 »力作用方向为平面的法向 坐标系可为总体坐标或局部坐标
»三点 的x, y, z 坐标(与 NODES方式一样) *DEFINE_COORDINATE_VECTOR
» 2 个矢量: 局部 x轴, 局部x-y平面内矢量
载荷
• 目的：定义施加的“力 ” »梁 »体 » 爆炸效果 » 热，温度 » 节点和刚体 » 壳（压力） • 避免单点集中载荷 » 物理上无意义
初始条件
• 起爆点和动量
• 初始应力/应变 • 初始温度
• 初始速度
缺省状态下初始应力、温度和速度为零 边界条件高于初始条件
初始条件
*INITIAL _DETONATION 和*INITIAL_MOMENTUM 用于模拟施加在体单元上的一种脉冲载荷 起爆点:引爆炸药材料(parts)
»
动量: 单元上施加一个初始动量
$$ Units: unknown - possibly gm, cm, micros, 1E7N, Mbar, 1E7Ncm
$
爆炸球的例子
爆炸球的例子
爆炸球的例子
爆炸球的例子
爆炸球的例子
爆炸球的例子
边界条件
*BOUNDARY_OPTION 目的：定义施加在边界节点上的运动 » 对流、通量、辐射和温度 » 循环对称 » 无反射边界、滑动边界和具有失效准则的 对称 (固体) » 强制运动载荷 » SPC约束
*BOUNDARY_CYCLIC
• 旋转对称
• 旋转轴矢量
» x, y 和z 轴矢量 » 矢量必须是全局的 • 2条边界线 (使用节点sets)
*DEFINE_VECTOR 定义一个矢量
»矢量ID号 (VID)
»确定尾 (xt, yt, zt) 和头 (xh, yh, zh)坐标
边界条件
仅对体单元 *BOUNDARY_NON_REFLECTING
第二章
概要 初始条件 例子：爆炸球 边界条件 载荷：例子：对称失效/加载 刚墙 约束 横截面分析
概述
• 若FEA模型已具有节点，单元，材料特性和 parts等。则可以： »施加：初始条件、边界条件、载荷和约束 »必须具有：boxes，曲线，sets，矢量等 • 当parts间发生碰撞，或与其它问题撞击时： » 刚墙 » 接触 (第三章) • 怎样测定载荷/动量 »接触力 »横截面分析
»系列节点外的节点
» 定义的box中的所有节点 *INITIAL_VELOCITY_NODE
» 单个的节点
爆炸球的例子 *KEYWORD 400000000
*TITLE
an exploding sphere $ $$$$$$ An explosive material is placed inside of a sphere. $$$$$$ The explosive is lit, expands, and impacts the sphere. $$$$$$ The sphere expands, reaches yield, seam lines fail and fragments $$$$$$ fly apart. $$ John D. Reid 6/4/98
» 边界处的应力梯度为零
» 边界随冲击波移动 *BOUNDARY_SLIDING_PLANE
» 约束一系列节点在一任意方位的平面或 矢量上移动 *BOUNDARY_SYMMETRY_FAILURE
» 约束节点于一定义的平面上 » 当周围的单元达到定义的拉应力时节点 成为自由节点
边界条件
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION 对节点、系列节点或刚体施加节点运动(平动或转动) • 可适用的自由度运动： » 位移 »速度 »加速度 • 载荷曲线描述的运动 • 起始和结束的时间