ls-dyna碰撞例子

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LS_DYNA在汽车碰撞模拟过程中的应用_陈海树

LS_DYNA在汽车碰撞模拟过程中的应用_陈海树
第18 卷第4期 2006 年 8 月
沈阳大学 学报 JOURNAL OF SHENYANG U NIVERSIT Y
文章编号: 1008-9225( 2006) 04- 0010- 03
Vol118, No. 4 Aug. 2 0 0 6
LS-DYNA 在汽车碰撞模拟过程中的应用
陈海树, 赖征海, 邸建卫
18 0
10 000
10 000
20 0
A 立柱后移 量/ mm
35 50
B 立柱下端最 是汽车产品开发设计链中的常 规流程, 没有有限元分析的设计不能进入下一个 技术流程#使用 Dyna 软件在设计初 期对产品的 安全性能进行验证, 及时发现新产品的问题, 这为 设计工程师提供了更大的创造空间, 使设计质量 大幅度提高#
使用实际材 料的试验 结果值; 对于钢, 使用 24 号材料模式; 可恢复的泡沫材料 使用 57 号材 料模式, 若要考虑应变率的影响, 使用 83 号材料; 发动机等在碰撞过程中不变形物体采用 20 号刚 体材料#
收稿日期: 2006- 05- 12 作者简介: 陈海树( 1977- ) , 男, 辽 宁朝阳人, 沈阳华晨金杯汽车有限公司研发中心工程 师, 硕士#
第4期
陈海树等: LS- DYNA 在汽车碰撞模拟过程中的应用
11
2 乘员约束系统有限元模型
2. 1 假人有限元模型 仿真用的假人有限元模型是完全基于试验的
50 百分位的 Hybrid Ó型假人#模型细分为 98 个 部件#主要部件有: 头部、颈部、胸部、腹部、臀部和 四肢等共约 6 400 个节点, 3 900 个单元#假人各 部分质量和转动惯量都符合试验用假人#人体各 部分的关节用球形铰链( Spherical Joint ) 和旋转铰 链( Revolut e Joint ) 单元定义, 假人有限元模型铰 链总计 47 个#用非线 性的扭矩弹簧 Spring 和阻 尼 Damper 单元连接来模拟人体各部分之间的弹 性#胸部和颈部这些关键部位都设置成柔性, 能对 发生碰撞后假人的受伤进行评价#使 用 Oasys 软 件调整假人的 H 点及坐姿, 并保证假人与地板、 坐椅、防火墙等不发生穿透干涉# 2. 2 安全带模型

基于LS-DYNA 的移动式压力容器侧翻碰撞分析

基于LS-DYNA 的移动式压力容器侧翻碰撞分析

52 2. 5 2. 5. 1 条件加载 仿真条件的设定
石家庄铁道大学学报( 自然科学版)
第 27 卷
本文仿真的移动式压力容器运输车侧翻试验特指其在正常运行状态下因过度转弯而导致的侧翻 , 运 输车从开始侧倾到触地有一个较长的运动过程 , 这不是研究的重点, 对仿真结果也没有影响, 故无需进行 仿真分析。从运输车侧翻触地的最后一刻开始模拟 , 直到运输车基本不再变形为止。只需算出运输车触 [9 ] 地一瞬间的角速度和直线速度, 作为仿真初始条件加载在模型即可 。 罐体内部已充满液氨, 在本仿真 液氨在模型中以点质量的形式均匀地分布在罐体内部 。整个模型的仿 中忽略其振荡对侧翻碰撞的影响 , , 。 真过程中 考虑重力的影响 2. 5. 2 侧翻角速度的计算 7] 本模型可通过能量守恒定律计算出触地时运输车的角速度 , 并将之加载。 文献[ 中提到, 运输车接 触地面时的动能为 E = 0 . 75 Mgh 也可表示为 E = 0 . 5 J ω2 ( 2) M 为运输车满载整车质量, 45 990 kg, 式中, 仿真假设液氨完全充满, 并忽略其对侧翻造成的影响; h 为运 890 mm; g 为重力加速度, 9 . 8 m / s2 ; J 为运输车 输开始侧倾时重心的高度和即将触地时的重心高度之差, 3 . 0 × 10 5 kg·m2 ; ω 为运输车绕转轴角速度。 绕转轴的转动惯量, ( 2 ) 式求解得 联立( 1 ) 、 ω = 计算得 2. 5. 3 ( 1)

1 . 5 Mgh J
( 3)
ω = 1 . 42 rad / s
( 4)
其他关键字的设置 DYNA EXPORTE 模块输出 K 文件, 对模型定义速度 36 km / h, 和整体施加重力速度 g 后, 由 LS打开 K 文件设置内存空间、 合理的时间步长控制、 沙漏控制、 能量控制和输出控制等相关参数 , 以及为提高计算

ls-dyna ale案例

ls-dyna ale案例

ls-dyna ale案例
以下是一些使用LS-DYNA进行ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)分析的案例:
1. 安全气囊部署分析:使用ALE方法来模拟汽车碰撞过程中,安全气囊部署的动态行为。

该分析可以帮助设计人员评估安全气囊系统的效能和响应时间。

2. 水下爆炸模拟:利用ALE方法来模拟水下爆炸过程中水和
空气的相互作用。

通过这种分析,可以评估爆炸对周围环境的影响,以及结构物的强度和稳定性。

3. 钣金成形分析:使用ALE方法来模拟钣金成形过程中的变
形和应力分布。

这种分析可以帮助钣金制造商优化工艺参数,从而减少材料的浪费和成本。

4. 水淹入船体模拟:使用ALE方法来模拟船体在水中沉没过
程中的动态行为。

这种分析可以帮助设计人员评估船体结构的稳定性和强度,以及确定适当的救援和安全措施。

5. 冶金过程模拟:使用ALE方法来模拟冶金过程中的液态金
属流动和固化过程。

这种分析可以帮助冶金工程师优化金属铸造过程,增加产品质量和生产效率。

这些案例只是LS-DYNA在ALE分析方面的一部分应用示例,LS-DYNA还可以用于各种其他领域的分析,如汽车碰撞、爆炸、结构动力学、破裂和破碎等。

基于Ls—Dyna的铝合金保险杠碰撞仿真分析

基于Ls—Dyna的铝合金保险杠碰撞仿真分析
研究与分析
2 0 1 3 年 第3 期( 第2 6 卷, 总 第1 2 5 期)・ 机械 研究 与 应 用 ・
基于 L s — D y n a的铝 合 金 保 险杠碰 撞 仿 真 分 析
魏 显 坤 , 邓长勇 , 曹建 国 , 邢
( 1 . 重庆工商职 业学院, 重庆 4 0 1 5 2 0; 2 . 重庆广播 电视 大学, 重庆
Abs t r a c t:Th e p r o c e s s o f c r a s h s i mul a t i o n a n a l ys i s i s i n t r o du c e d. Th e f i n i t e e l e me nt mo d e l o f a a l umi n um b u mp e r i s e s t a b — l i s h e d o n Hy p e r me s h. T he c o l l i s i o n e n e r g y a bs o r p t i o n c ha r a c t e r i s t i c s o f a b u mp e r a r e a n a l y z e d ba s e d o n t h e in f i t e e l e me nt a—
The Cr a s h Si mul a t i o n Ana l y s i s o f a Al u mi num Bu mp e r Ba s e d on Ls — — Dy na
WEI Xi a n — k u n ,D EN G C h a n g — y o n g ,C AO J i a n — g u o ,XI N G F e n g ,Xi a Mi n g ( . C h o n g q i n g T e c h n o l o g y a n d B u s i n e s s I n s t i t u t e , C h o n g q i n g 4 0 1 5 2 0, C h i n a ;

基于LSDYNA的汽车正碰分析

基于LSDYNA的汽车正碰分析
关键词:三维几何模型;网格划分;LS.DYNA;正碰分析
中图分类号:U467.1+4
0前言
在汽车被动安全性研究中,汽车碰撞是一个 十分复杂的力学问题,它是一个动态的大位移和 大变形的瞬态接触过程。接触和高速冲击载荷影 响碰撞的全过程,碰撞系统具有大位移、大转动 和大应变的非线性特征,以材料弹塑性变形为典 型特征的材料非线性和以接触摩擦为特征的接 触非线性的多重非线性特点。这些非线性物理陛 能的综合,使得利用传统的手段对汽车碰撞过程 的精确描述和求解变得非常复杂和困难。文中进 行的是汽车100%ODB正面碰撞的仿真分析。采 用动态显式非线性有限元技术,利用NX、ANSA、 LS.DYNA等有限元软件对某汽车进行几何建 模、网格建模和计算求解,依据计算结果分析了 汽车正面主要结构在碰撞中的耐撞性,并将计算 结果与试验结果进行对比,以验证仿真模型的准 确性。
1碰撞模型的建立
1.1汽车几何模型 建立汽车整车几何模型是进行有限元分析
的第一步,模型质量的好环对后续的有限元分析
·34·
文献标识码:A
起着至关重要的作用,直接决定有限元模型网格 的质量和分析时间的长短以及分析进展是否顺 利,尤其在碰撞分析中尤为突出。另外,在保证模 型正确及几何元素相关联的基础上,可以进行简 化,以达到事半功倍的效果。文中利用NX软件建 立某汽车整车的几何模型,该汽车三维几何模型 如图1所示。
[2]陈海树,赖征海,邸建卫.Ls—DYNA在汽车碰撞模拟过程 中的应用[J].沈阳大学学报,2006.
[3]何涛,杨竞.ANSYS/LS—DYNA非线性有限元分析实例指 导教程[M].机械工业出版社.
[4]张金换,杜汇良,马春生.汽车碰撞安全性设计[M].清华 大学出版社.
[5]Oaryl L.Logan.有限元方法基础教程[M].北京电子工业 出版社.

基于LS-DYNA的车辆与半刚性双波形梁护栏碰撞分析及优化

基于LS-DYNA的车辆与半刚性双波形梁护栏碰撞分析及优化

基于LS-DYNA的车辆与半刚性双波形梁护栏碰撞分析及优化摘要:本文对车辆与半刚性双波形梁护栏碰撞进行了数值仿真分析和优化。

首先,建立了车辆与护栏的碰撞模型,并使用LS-DYNA软件进行仿真分析。

然后,通过设计实验来确定影响碰撞性能的关键因素,并进行优化设计,最终得到了一组性能更好的护栏设计方案。

关键词:车辆碰撞;半刚性双波形梁护栏;优化设计;LS-DYNA1.引言道路上的车辆碰撞事故频繁发生,其中很多都是因为道路护栏设计不合理所导致的。

车辆与道路护栏的碰撞是一种非常复杂的物理过程,需要进行精确的数值仿真分析才能得到有效的结果。

在过去的研究中,已经有很多学者对车辆与道路护栏的碰撞进行了数值模拟和实验研究,其中包括了多种不同类型的护栏设计和材料。

本文将基于现有的研究结果,采用LS-DYNA软件对半刚性双波形梁护栏进行碰撞分析,并根据分析结果进行设计优化。

2.数值模型建立2.1 车辆模型在本研究中,我们使用了标准的Sedan车辆模型,该模型可以表示常见的轿车类型,包括车身、底盘和车轮等主要组件。

在建立车辆模型时,考虑到实际道路行驶的情况,我们将车辆速度设置为50 km/h。

2.2 护栏模型在本研究中,我们使用了半刚性双波形梁护栏设计,并将其放置于道路的两侧。

该护栏设计主要由两个波形梁和数个立柱组成,通过对波形梁和立柱的间距和角度进行调整,可以实现不同的护栏结构。

在本实验中,我们将护栏长度设置为20m,立柱间距设置为2m。

3.数值仿真分析我们使用LS-DYNA软件对车辆和护栏进行了碰撞仿真分析,并得到了双方的速度和加速度等物理参数。

在进行碰撞分析时,我们采用了多个不同的碰撞角度和速度参数,以确保结果的鲁棒性和可靠性。

最终,我们得到了车辆与护栏碰撞时各个部位的位移、速度和加速度等参数。

4.实验结果分析4.1 碰撞参数分析根据本次实验结果,我们发现车辆碰撞时速度和角度对结果具有显著的影响。

当碰撞速度较低时,车辆位移和速度变化较小,但会引起车身变形和损坏。

workbench与LS-DYNA联合仿真-碰撞-显示动力学

workbench与LS-DYNA联合仿真-碰撞-显示动力学

Ansys workbench12.1 与ls-dyna 碰撞分析[原创]
作者:在北航行
关键词:Ansys workbench ls-dyna 碰撞分析非线性显式动力学
使用软件:Solidworks2010 Ansys workbench12.1 Ansys/ls-dyan LS-prepost
仿真的对象:仿真橡胶球从10米高度跌落与地面碰撞直到离开地面的运动
步骤:
1.solidworks建立模型
2.workbench构建协同仿真环境
3.在Engineering Data 模块添加所需材料模型
4.在Geometry模块导入solidworks所建的模型
5.在Model和setup模块进行求解前的处理,生成ls-dyan所需的K文件
体会:
1)各项参数中不能有中文字,如果有肯定出错。

本人的截图是刚从solidworks模型更
新还未更改。

2)由于模型是对称的,开始想用四分之一模型来分析,可是添加对称约束老是有问题,
不知道怎么解决。

正在搜集此方面资料,也望高手指点。

6.运行ANSYS/LS-DYNA求解
7.用LS-prepost3.0导入求解结果,观察整个跌落过程。

应用LS_DYNA进行汽车正面碰撞模拟分析

应用LS_DYNA进行汽车正面碰撞模拟分析

173 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald学 术 论 坛2008 NO.07Science and Technology Innovation Herald应用LS-DYNA进行汽车正面碰撞模拟分析包宇波1 胡斌2(1.同济大学汽车学院 上海 200092; 2.中国矿业大学(北京)机电学院材料系 北京 100083)摘 要:应用LS-DYNA实现不带约束系统的整车的正面碰撞模拟,佐证了计算机模拟技术在现代汽车产品开发中的应用及其发挥的巨大作用。

关键词:LS-DYNA 汽车碰撞 车身耐撞性分析 计算机模拟中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1674-098X(2008)03(a)-0173-02LS-DYNA 是世界上最著名的通用显式动力分析程序,能够模拟真实世界的各种复杂问题,特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题,同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。

在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。

与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。

由J.O.Hallquist主持开发完成的DYNA程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导,是目前所有显式求解程序(包括显式板成型程序)的基础代码。

1988年 J.O.Hallquist创建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,并于1997年将LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一个软件包,称为LS-DYNA。

LS-DYNA的最新版本2004年8月推出的970版。

LS-DYNA的发展与汽车碰撞仿真密不可分,在汽车行业中,CAE仿真分析快速增长的需求和机遇主要是受碰撞法规的驱动,如在1985-2002年之间,法规实验的要求增加了差不多20倍。

其次是从1985年以来计算机硬件、软件的迅速发展和汽车厂商对计算机资源的广泛应用。

ANSYS LS-DYNA冲击碰撞分析

ANSYS LS-DYNA冲击碰撞分析
• 在不考虑应变率影响时,该模型下的屈服面半径为初始屈服强度加上 硬化的部分
y0ຫໍສະໝຸດ Epp eff
Cowper-Symonds模型来考虑应变率的影响,如下
y
1
C
1
p
0
此时随动塑性模型可表示为:
r
1
1
p
c
(
0
f
h
(
p eff
))
本构取值
• 钢材的密度取为7850kg/m3, • 弹性模量为206GPa, • 泊松比取为0.3, • 初始屈服强度取为1650MPa, • 切线模量取1.18GPa, • 其中C和P都为Cowper-Symonds应变参数,分别取为40.4s-1和5,失
部分物理参数
自动接触(Automatic nodes-to-surface contact) 静摩擦系数:0.74 动摩擦系数:0.57 冲击速度:10m/s
3.材料模型
塑性随动强化模型(Plastic Kinematic Model)
本构模型
• 本构模型采用塑性随动强化模型(Plastic Kinematic Model),可描 述各向同性硬化(isotropic hardening)和随动硬化(kinematic hardening)以及二者结合的塑性模型,还可以考虑应变率的影响。
效应变取为0.05。
4.计划分享的 内容
APDL参数化分析,云计算等
计划分享的内容
• 让分析速度起飞——APDL参数化分析 • 最有效和经济的计算加速方式——云计算 • 地铁隧道下穿高层建筑的变形分析(ABAQUS) • 火车开过桥梁的动态受力分析 • 地震作用下某收费站的响应 • 博士生生活以及研究生求职

基于LS_DYNA的7075铝合金汽车保险杠碰撞仿真分析

基于LS_DYNA的7075铝合金汽车保险杠碰撞仿真分析

nodal line position of the stepped plate and a complete stepped plate
was designed. Use ANSYS to calculate vibration mode and dis-
placement distribution of the stepped plate. The theoretical directiv-
图 1 摆锤轮廓
比为 0. 28。 若将纵梁加强板改为 7075 铝合金,由于铝合金材
料的可焊性比钢板差[6],则纵梁加强板与纵梁连接困 难。故文中只研究将保险杠前部加强板和齿状横梁的 钢板材料用 7075 铝合金替代,支架与纵梁连接板依然 采用合金结构钢与高速工具钢。
7075 铝 合 金 用 LS-DYNA 中 的 15 号 材 料 模 型 * MAT_JOHNSON_COOK( Johnson-Cook 本 构 模 型 ) 模拟。保险杠支架与纵梁连接板采用 24 号分段线性塑 性材料模型,其材料特性如表 2 所示。
参考文献
ZHAO Ling-bo,HE Xi-ping,LIU Zhi-yong ( Institute of Applied Acoustics,Shanxi Normal University, Xi'an 710062,China) Abstract: Using the theory of the thin plate 's flexural vibration,the frequency equation of the stepped circular plate with one step under fixed boundary conditions is derived. A feasible numerical method for solving the frequency equation is presented,and a computer program is developed,which can calculate the radius and

基于LS-DYNA的车门防撞梁碰撞仿真分析

基于LS-DYNA的车门防撞梁碰撞仿真分析

引言据统计,汽车侧面碰撞事故导致的死亡率比较高(约占事故死亡总人数的34%)[1]。

主要原因为碰撞受力面积小,碰撞力集中,对乘员的伤害很大。

车门是侧面柱碰撞过程中主要的承力部件,提高车门防撞性的主要措施是在车门内部加装防撞梁[2-3]。

超高强钢在汽车领域逐渐得到应用,如22MnB5等。

国内如宝钢于2006年研发了热冲压用钢(冷轧B1500HS、热轧BRl500HS)[4],可用于生产防撞部件、加强部件等。

本文采用有限元仿真软件LS-DYNA,对BR1500HS高强钢车门防撞梁进行碰撞仿真。

1 LS-DYNA的理论基础根据动力学问题的分析方法,离散化的结构动力方程为:()()()()()Mx t P t F t H t Cx t=−+−(1)式中,M为结构质量矩阵;C为阻尼矩阵;x(t)和x4(t)分别为节点的加速度向量和速度向量;P(t)、F(t)、H(t)分别为载荷向量、内力向量、沙漏阻力向量。

LS-DYNA采取变步长积分算法,积分步长必须小于某个临界值。

一般情况下,积分补偿取决于网格中的最小单元尺寸。

各单元类型的临界积分步长为:∆t e=α(l e/c) (2)式中,∆t e表示单元e的临界时间步长;α为时间步长因子,缺省值为0.9;l e为单元e的特征尺寸;c为纵波的波速。

LS-DYNA采用基于主、从表面的动态接触算法,其缺省接触算法是对称罚函数法,程序在每一时步对从节点和主节点分别进行穿透检查。

当前时间步若发生了穿透,则在从节点上施加法向接触力,按式(3)计算:f=k∆(3)i为接触刚度因子[5]。

单独对其碰撞变形情况进行仿真。

NACP中的侧面柱碰撞要求,在软件2mm,刚性柱的直径为254mm。

型导入ANSYS Workbench中进行前处理。

BR1500HS高强钢的密度为7850kg/m3,杨氏模量为2.1×105MPa,泊松比为0.3,屈服强度为1200MPa。

将圆柱体定义为刚性体。

LS-DYNA 碰撞问题分析

LS-DYNA 碰撞问题分析

研究生上机课3-3z问题描述计算半径长l=150mm、r=30mm、厚度t=2mm的圆管沿轴向受12m/s速度刚体压缩时变形和压溃力-位移曲线。

圆管的材料参数为:ρ=7.840e-6 kg/mm3,E=210GPa,ν=0.28,σ0=270 MPa,为弹塑性材料。

本例题采用 mm, ms, kg, kN单位制。

z求解过程1)运行Ansys 10.0 ——Ansys Product Launcher——License——Ansys Ls-Dyna——点击FileManagement ,点击Working directory最右边的… ,改变工作目录,d:\ example,在Initial Job name中输入Example33,点击Run。

1 创建几何模型2)创建刚性面。

Preprocessor——Modeling——Create——Areas——Rectangle——By Dimensions——X输入-50,50;Y输入-50,50。

Preprocessor——Modeling——Move/Modify——Areas——Area ——选择刚性面,在DZ中输入-2。

3)创建圆柱壳。

Preprocessor——Modeling——Create——volumes——cylinders——solid cylinders——半径输入30,depth输入150。

Preprocessor——Modeling——delete——volumes only——点击圆柱。

Preprocessor——Modeling——delete——Areas and below——点击圆柱两端的圆面。

Utility Menu——plot——areas.4)存盘,Utility 菜单中的File——Save as——Geometry.db。

2 创建有限元模型5)定义单元,Preprocessor——Element Type——Add/Edit/Delete——Add,选择——Thin shell 163。

ls-dyna碰撞例子

ls-dyna碰撞例子

Exercise 5: Window Impact.In this exercise, we simulate the impact of a 2”x4” beam upon an impact resistant window. In coastal areas that are prone to hurricane damage, windows such as these are used to minimize possible damage from air-borne debris. The image below illustrates the analysis setup.A 2”x4” beam is given an initial velocity of 60mph and directed towards the window. Ideally, the beam will bounce off the window with little or no damage. However, as will be seen in this analysis, this is a difficult proposition that requires a great deal of engineering effort. There are many possible variations on the impact. The beam may be tumbling or rolling. It may also impact the window at a wide range of angles. A tool such as Ansys/LS-Dyna allows the analysis of a large combination of variables without resorting to expensive and time-consuming testing.It is important to remember that the proper design of these windows can greatly help prevent the loss of life or property during a hurricane.The mesh used in this example is illustrated below.Summary of Steps:1. Launch Ansys/LS-Dyna1.1. Launch ANSYS using your Start menu2. Setup2.1. Resume Database2.2. Set LS-Dyna Preferences2.3. Plotting Controls2.4. Define Element Types2.5. Define Real Constants3. Material Properties3.1. Linear Elastic Properties for Wall3.2. Plastic Kinematic Plasticity Model for Window Frame3.3. Plastic Kinematic Plasticity Model for Plexiglass3.4. Linear Elastic Properties for 2”x4” Wooden Beam3.5. Rigid Material Properties for Floor3.6. Rigid Material Properties for Crash Dummy4. Loads4.1. Define 2”x4” Wooden Beam Nodal Component4.2. Apply Initial Velocity to 2”x4” Wooden Beam5. Constraints5.1. Apply Constraints to Edges of Wall and Floor6. Contact Definition6.1. Define Automatic General Contact6.2. Define Wall Tie Surface Component6.3. Define Window Tie Surface Component6.4. Define Tied Surface-to-Surface Contact7. Solution Controls7.1. Time Controls7.2. Output Controls7.3. Analysis Controls7.4. Save Model7.5. Solution Monitoring7.6. Solve Model8. General Post-Processing8.1. Plot Setup8.2. Stress Plot9. Generate HTML Report9.1. Image Capture and Animation Generation9.2. Report Assembly10. Conclusions10.1. Exit AnsysStep-by-Step Instructions:Before we begin this problem, create a separate folder on your computer for this analysis and copy the ANSYS database window.db from the CD into this folder.1. Launch ANSYS/LS-Dyna1.1. Launch ANSYS using your Start MenuA. Browse to select the working directory were you placed thewindow.db file for this job.B. Enter window for the job name. All subsequent ANSYS files createdfor this problem will have a filename of window followed by a uniqueextension.C. Change the workspace and database sizes for this job to 384 and 128respectively.D. Click RUN to start ANSYS1.1.B1.1.C1.1.D2. Setup2.1. Resume DatabaseA. We are going to start with an ANSYS database that has already beenmeshed for you. This database contains the geometry of the window, wall, and beam as well as their constitutive elements and nodes. B. Resume Jobname.db ANSYS will read in the predefined databasewindow.db and plot the model in the graphics window.2.2. Set LS-Dyna PreferencesA. In the ANSYS main menu, pick Preferences…B. LS-Dyna ExplicitC. OK2.3. Plotting ControlsA. Use the Pan/Zoom/Rotate function to examine all parts of the modelas done in previous exercises. In the Utility menu, select PlotCtrlsB. Pan, Zoom, Rotate… This will activate the view control window.C. It is useful to keep this window active at all times.2.2.B2.2.CPan Zoom Rotate Functions:2.4. Define Element TypesThe wall and beam have been modeled using 8 noded bricks and the window, crash dummy, and floor have been modeled using shell elements. Thus, the SOLID164 (brick) and SHELL163 (shell) explicit element types are appropriate for this problem. As this example was pre-meshed, these element types are already defined. To review the element types in the modelA. In the Preprocessor menu, select Element TypeB. From this dialog box, it is possible to Add additional element types,Edit the existing types, or Delete defined types.C. For this case no modification is required. Click Close2.4.C2.5. Define Real ConstantsThe SOLID164 elements require no real constants. However, the SHELL163 elements require real constant input.A. In the Preprocessor menu, select Real Constants…B. In the Real Constants dialog box, click on Add…C. In the Element Type for Real Constants , highlight Type 2 or 100.Note that it does not make a difference as both element type 2 and 100 reference Real constant set 1. Therefore, as this is set 1, the values input will be used by both element types. Click OK D. Input 5/6 for the Shear FactorE. Input 4 for the No. of integration pts.F. Input 0.125 for the Thickness at node 1G. Click OK. Note that ANSYS will default to using 0.125 for all fournodes if only the first value is input.H. Close the Real Constants dialog box by clicking Close2.5.G3. Material Properties3.1. Linear Elastic Properties for WallA. In the Preprocessor menu, select Material PropsB. Define MAT Model…C. In the Material Models dialog, click Add…D. Enter 1 for the Material NumberE. Highlight Linear Elastic and IsotropicF. Click OK3.1.D3.1.FG. In the Define Material Model dialog, enter 0.00031055 for DensityH. Enter 10e6 for Young’s modulusI. Enter 0.3 for the Poisson’s RatioJ. Click OK3.1.J3.2. Plastic Kinematic Plasticity Model for Window Frame A. Click Add…B. Enter 2 for the Material NumberC. Highlight Plasticity and Plastic KinematD. OKE. Enter 0.00022345 for DensityF. Enter 10e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for Poisson’s RatioH. Enter 50000 for Yield StressI. Enter 200000 for Tangent ModulusJ. Enter 0.3 for Failure strainK. OK3.2.B3.2.C3.2.D3.2.K3.3. Plastic Kinematic Plasticity Model for Plexiglass A. Click Add…B. Enter 3 for the Material NumberC. Highlight Plasticity and Plastic KinematD. OKE. Enter 0.00024120 for DensityF. Enter 20e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for Poisson’s RatioH. Enter 120000 for Yield StressI. Enter 280000 for Tangent ModulusJ. Enter 0.115 for Failure strainK. OK3.3.B3.3.C3.3.D3.3.K3.4. Linear Elastic Properties for 2”x4” Wooden Beam A. Click Add…B. Enter 4 for the Material NumberC. Highlight Linear Elastic and IsotropicD. Click OKE. In the Define Material Model dialog, enter 0.00032349 for DensityF. Enter 7e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for the Poisson’s RatioH. Click OK3.4.B3.4.D3.4.H3.5. Rigid Material Properties for Floor A. Click Add…B. Enter 5 for the Material NumberC. Highlight Other and RigidD. Click OKE. In the Define Material Model dialog, enter 0.00038819 for DensityF. Enter 10e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for the Poisson’s RatioH. Click OKI. Click Close to exit the Defing MAT Model dialog.3.5.B3.5.C 3.5.D3.5.H3.6. Rigid Material Properties for Crash Dummy A. Click Add…B. Enter 6 for the Material NumberC. Highlight Other and RigidD. Click OKE. In the Define Material Model dialog, enter 0.00038819 for DensityF. Enter 10e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for the Poisson’s RatioH. Click OKI. Click Close to exit the Defing MAT Model dialog.3.6.B3.6.C 3.6.D3.6.H4. Loads4.1. Define 2”x4” Wooden Beam Nodal Component A. In the ANSYS Utility menu, pick Select B. Entities…C. In theSelect Entities dialog box, select Nodesand By Num/Pick D. Click OK4.1.DE. In the Pan-Zoom-Rotate dialog (discussed in section 2.3), select aRight view and Fit the view to the model.F. In the Select nodes dialog box, highlight the Box option.G. Draw a box around the wooden beam by clicking and dragging.H. Once all of the nodes in beam are selected, click OKI. Return to the ANSYS Utility menu and pick Select J. Comp/Assembly K. Create Component4.1.HL. Enter beam for the component name.M. Select Nodes as Entity component is made ofN. Click OKO. Return again to the ANSYS Utility menu and pick Select P. Everything4.2. Apply Initial Velocity to 2”x4” Wooden Beam Nodal ComponentA. In the Preprocessor menu, select LS-DYNA OptionsB. Initial VelocityC. w/Axial Rotate…D. In the Generate Velocity dialog, select the BEAM component to applythe initial velocity.E. Enter -10 for the VX Global X-componentF. Enter -10 for the VY Global Y-componentG. Enter –1056 for the VZ Global Z-componentH. Leave all other options set to 0I. Click OK4.2.D4.2.E-G 4.2.I5. Constraints5.1. Apply Constraints to Edges of Wall and FloorA. In the Pan-Zoom-Rotate dialog (discussed in section 2.3), select aFront view and Fit the view to the model B. In the Preprocessor menu, select LS-DYNA Options C. Constraints D. Apply E. On NodesF. In the Apply U,Rot on Nodes dialog, highlight the Box optionG. Draw boxes on each side of the wall and floor to select the edge nodes. See the following elment plot figure. H. Click OKI. In the Apply U,ROT on Nodes dialog, highlight the UX, UY, and UZDOFs to be constrainedJ. Select Constant Value for the Apply as option and enter 0 as a Value K. OK5.1 G5.1.I5.1.J5.1.K6. Contact Definition6.1. Define Automatic General ContactA. In the LS-Dyna Options menu, select ContactB. Define ContactC. Highlight Single Surface and Auto Gen’l (AG)D. Click OK6.1.DE. Click OK again.6.2. Define Wall Tie Surface Component A. In the ANSYS Utility Menu, click Select B. Entities…C. In the Select Entities dialog, highlight Elements , By Attributes , andMaterial num6.1.ED. Enter 1,1,1 for Min, Max, IncE. Click ApplyF. In the Select Entities dialog, highlight Nodes , Attached to , andElements G. Click Plot H. Click OKI. In the Pan-Zoom-Rotate dialog, select a Front view and FitJ. Return to the Select menu in the ANSYS utility menu and click Entities… K. In the Select Entities dialog, highlight Nodes , By Num/Pick , andReselect and click OK L. In the Select Node dialog, enable Polygon picking and select the nodes in the window frame. M. Click OK6.2.GN. In the ANSYS Utility menu, click Select O. Comp/Assembly P. Create Component…Q. Enter Wallfrm for the Component Name R. Click OK6.3. Create the Window Frame Tie Surface Component A. In the ANSYS Utility Menu, click Select B. Entities…C. In the Select Entities dialog, highlight Elements , By Attributes , andMaterial num D. Enter 2,2,1 for Min, Max, Inc E. Click ApplyF. In the Select Entities dialog, highlight Nodes , Attached to , andElementsG. Click Plot H. Click OKI. In the Pan-Zoom-Rotate dialog, select a Front view and Fit6.3.GJ. Return to the Select menu in the ANSYS utility menu and click Entities…K. In the Select Entities dialog, highlight Nodes, By Num/Pick, and Reselect and click OKL. In the Select Node dialog, enable Polygon picking and select the nodes in the window frame. M. Click OKN. In the ANSYS Utility menu, click Select O. Comp/AssemblyP. Create Component…Q. Enter Winfrm for the Component Name R. Click OK6.3.R6.4. Create Tied Surface-to-Surface ContactA. In the Preprocessor menu, click on LS-DYNA OptionsB. Define ContactC. In the Contact Parameter Definitions dialog, highlight Surface to Surf and TiedD. Click OK6.4.DE. In the Contact Options dialog, select Winfram for ContactComponent and Wallfram for the Target ComponentF. Click OKG. In the ANSYS Utility menu, click Select and Everything6.4.F7. Solution Controls7.1. Time ControlsA. Under the Ansys Main Menu, select SolutionB. Time ControlsC. Solution Time…D. For the termination time, enter 0.5E. OK7.2. Output ControlsA. In the Solution menu, click Output ControlsB. File Output FreqC. Time Step Size…7.1.D7.1.ED. Enter 1e-02 for Result File Output Interval and Time-History OutputInterval E. Enter 1.0 for Restart Dump Output Interval F. OK7.3. Analysis OptionsNo modifications to default ANSYS analysis options are required for this analysis. 7.4. Save ModelA. In the Ansys Utility menu, select FileB. Save as Jobname.db 7.5. Solution InstructionsA. In the Solution menu, select SolveB. OKC. Click Yesin the verification dialog7.2.D7.2.E 7.2.F7.6. Solution MonitoringA. LS-Dyna will open a window to run the analysis. In this window bypressing Ctrl+C, it is possible to monitor the solution process. After hitting Ctrl+C and entering sw1, sw2, sw3, or sw4, LS-Dyna will respond according to the table below. B. Sw2 is particularly useful. Hitting Ctrl+C and entering sw2 will causeLS-Dyna to respond with time, energy, and remaining solution time. C. Sw1 allows an analysis to be terminated. LS-Dyna will write results atthe time point at which it stops.7.5.B7.5.C8. General Post-Processing8.1. Plot SetupA. Now that we have completed the analysis, it is necessary topostprocess the results. This is accomplished by going into the Ansys General Postprocessing module. Pick General Postproc from the Ansys Main menu. B. Once in the Postprocessor module, we need to tell Ansys what file topostprocess. Click Data and File Opts… C. All Items D. window.rst E. Click OK8.1.C 8.1.D 8.1.EF. Now we need to specify a results set to read into Ansys. SelectResults Summary from the General Postproc menu. G. Highlight step 12 H. Read I. Close8.1.H8.1.I。

应用LS-DYNA进行汽车正面碰撞模拟分析

应用LS-DYNA进行汽车正面碰撞模拟分析

可分 , 在汽 车行业 中 , A C E仿 真分析快速 增长 部 信 息 , 节 点 、单 元信 息 、材料 与 状态 方 重 要的意 义 。根据 材料 的拉 伸 曲线定 义各 种 如
的需 求和机遇 主要是受碰 懂法规 的驱动 , 在 程信 息 以及接 触 、初 、边 值 条件 和载 荷信 息 材 料 的 弹性 模 量 、 泊 松 比 、切 向 模 量 、 破 如
它是 L —D S YNA 计算 DYNA。L -D S YNA 的 最新版 本 2 0 0 4年 8 件被 称为 关键 字文件 , 程序 的输 入数据 文 件 。该 文件 是一 个 AS I C I 4材料模拟 格式 的文本 文件 , 其中包 含所要 分析问题 的全 材 料参 数对 干碰 撞 模拟 的精 度具 有极 其 L - NA 的发 展与汽车碰 撞仿 真密不 S DY
因王 黟单元罐犬角 ( ud I IIzg ) 妻 QaI J 且l n t 糕h J I e 四边形单元 赣 角 ( ualllm ̄ l) O a I ll lh l r e i l g
< 3 1 5 >5 3
杨氏弹性摸盘
2O P 1 a G
三角 单元最太角 (" 糊∞n ma ) 1n i i m l I
动 力 冲击 问题 , 同时可 以 求解 传 热 、流 体及 间 。 流 固耦 合问题 。在工 程应 用领 域被 广泛 认可 1车身模型的建立
为 最佳 的分析 软 件包 。 与实验 的无 数次 对 比
* e t n B a 关键字 中进行定 义。焊 点的 S ci e m o
属性 定 义如表 2 。其 中定 义 了焊点 的失效 条
18 2 0 年之 间 , 95 02 法规 买验的要 求增加 了差 等 。这些信 息都是以 L — YNA的关 键字命 坏极 限 、应 变率 参 数 等 , 料 厚度 按各 零 件 S D 材

ls-dyna模拟小球撞击薄壁方管

ls-dyna模拟小球撞击薄壁方管
ASEL, , , ,P51X
CM,_Y1,AREA
CHKMSH,'AREA'
CMSEL,S,_Y
!*
AMESH,_Y1
!*
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y1
CMDELE,_Y2
!*
/UI,MESH,OFF
FINISH
/SOL
MP,DENS,1,7865
MP,EX,1,200e9
MP,NUXY,1,0.27
TB,PLAW,1,,,1,
TBDAT,1,310e6 !屈服应力
TBDAT,2,763e6 !切线模量
TBDAT,3,0.01 !硬化参数
TBDAT,4,40.0 !应变率参数
TYPE, 1
MAT, 2
REAL, 1
ESYS, 0
SECNUM,
!*
ESIZE,0.005,0,
FLST,5,2,5,ORDE,2
FITEM,5,1
FITEM,5,-2
CM,_Y,AREA
CSDELE,11, ,1,
!生成分割线
FLST,3,2,4,ORDE,2
FITEM,3,6
FITEM,3,12
LGEN,2,P51X, , , , ,0.4, ,0
FLST,3,2,4,ORDE,2
FITEM,3,6
FITEM,3,12
LGEN,2,P51X, , , , ,0.6, ,0
FLST,2,2,5,ORDE,2
FITEM,2,1
FITEM,2,4
ASBV,P51X, 1
APLOT

lsdyna 等几何iga算例

lsdyna 等几何iga算例

lsdyna 等几何iga算例LS-DYNA是一款用于求解非线性动力学问题的显式有限元软件,它在汽车碰撞、爆炸、冲击等领域具有广泛的应用。

几何IGA算法可以与LS-DYNA相结合,提供更高精度和更高效的仿真分析。

在几何IGA算法中,几何形状是通过B样条或NURBS曲线和曲面表示的。

与传统的有限元方法不同,几何IGA方法直接使用CAD中的几何信息,省去了网格生成的过程。

在LS-DYNA中,用户可以通过几何IGA算法直接导入CAD模型,并进行仿真分析。

几何IGA算法在LS-DYNA中的应用非常广泛,下面将介绍几个典型的算例。

首先是车身碰撞仿真。

在汽车碰撞分析中,几何IGA算法可以更准确地描述车身的复杂曲面形状,并能够更精确地捕捉碰撞过程中的变形和应力分布。

这对于评估车身的安全性能和优化车身设计非常重要。

第二个算例是飞机翼的结构分析。

飞机翼的几何形状通常非常复杂,传统的有限元方法往往需要对翼面进行网格划分,导致模型的准确性和计算效率受到限制。

而几何IGA算法可以直接利用CAD中的几何信息,避免了网格生成的过程,从而提高了仿真分析的效率和准确性。

第三个算例是弹性体的变形分析。

传统的有限元方法在描述弹性体的变形时,需要在网格节点上定义位移场,这可能导致位移场的不光滑性和误差积累。

而几何IGA算法利用B样条或NURBS曲线和曲面表示几何形状,能够提供更光滑的位移场,从而提高了仿真分析的精度。

最后一个算例是复杂曲面的流体仿真。

在流体力学中,几何IGA算法可以更准确地描述复杂曲面边界,从而提高了流体仿真的准确性。

几何IGA算法与传统的有限元方法相比,能够更自然地处理边界条件和接触问题,从而提供更真实的流体仿真结果。

几何IGA算法在LS-DYNA等软件中的应用具有重要意义。

它能够提供更高精度和更高效的仿真分析,适用于各种领域的工程问题。

通过几何IGA算法,我们可以更准确地描述复杂几何形状,并能够更有效地进行数值仿真。

LS-DYNA实例分析报告

LS-DYNA实例分析报告

LS-DYNA实例分析报告LS-DYNA实例分析报告合普科技2010年07⽉⽬录(⼀)LS-DYNA基本介绍03 (⼆)某电动玩具的跌落分析06 (三)汽车保险杠的碰撞分析17 (四)总结22(⼀)LS-DYNA的基本介绍LS-DYNA是⼀个以显式求解为主、兼有隐式求解功能,以Lagrange算法为主、兼有ALE和Euler算法,以结构分析为主、兼有热分析和流体-结构耦合功能,以⾮线性动⼒分析为主、兼有静⼒分析功能,军⽤和民⽤相结合的通⽤⾮线性结构动⼒分析有限元程序,主要⽤于求解各种⾮线性结构的⾼速碰撞、爆炸和⾦属成型等结构⾮线性问题。

DYNA程序系列最初是1976年在美国Lawrence Livermore National Lab.由J.O.Hallquist主持开发完成的,主要⽬的是为武器设计提供分析⼯具,后经1979、1981、1982、1986、1987、1988年版的功能扩充和改进,成为国际著名的⾮线性动⼒分析软件,在武器结构设计、内弹道和终点弹道、军⽤材料研制等⽅⾯得到了⼴泛的应⽤。

1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司,⾃此开始DYNA程序的商业化开发,LSTC陆续将DYNA的显式、隐式、热分析等系列程序组合在⼀起,形成⼀个整体的LS-DYNA软件包,并逐步增加汽车安全性分析、薄板冲压成型过程模拟、流体与固体耦合(ALE和欧拉算法)等功能,使LS-DYNA程序系统在国防和民⽤领域的应⽤范围不断扩⼤,并建⽴了完备的质量保证体系。

因此LS-DYNA⼀经推出,即在显式有限元分析领域引起轰动效应,⼤⼤拓展了LS-DYNA的⽤户领域,在中国地区,LS-DYNA的⽤户数在短短的⼏年时间内即超过了200家,远远领先于其它显式分析程序。

LS-DYNA程序的主要强项在于:历史悠久、应⽤⼴泛。

该软件是全世界范围内最知名的有限元显式求解程序。

LS-DYNA程序开发的最初⽬的是为北约组织的武器结构设计、防护结构设计服务,是该组织的Public Domain程序,后来商业化后⼴泛传播到世界各地的研究机构。

lsdyna 等几何iga算例

lsdyna 等几何iga算例

lsdyna 等几何iga算例几何IGA(Isogeometric Analysis)是一种结合了计算机辅助设计(CAD)和有限元分析(FEA)的数值计算方法。

相比传统的有限元方法,几何IGA能够更加精确地描述复杂曲线和曲面的几何形状,从而提高了数值模拟的准确性和效率。

LS-DYNA是一款广泛应用于工程领域的显式动力学有限元分析软件,它可以用于模拟各种复杂的物理过程,如碰撞、爆炸、金属成形等。

结合LS-DYNA和几何IGA方法,可以实现对复杂几何形状的精确建模和分析。

在LS-DYNA中,几何IGA可以应用于各种算例,如汽车碰撞、航空航天结构分析、材料成形等。

下面将介绍几个典型的几何IGA算例,以展示几何IGA在不同领域的应用。

1. 汽车碰撞:几何IGA可以用于模拟汽车碰撞过程中的结构变形和碰撞效应。

通过将汽车的几何形状与IGA方法相结合,可以更准确地预测汽车在碰撞过程中的变形和应力分布,从而提高汽车的安全性能。

2. 航空航天结构分析:几何IGA可以应用于航空航天结构的强度和刚度分析。

通过将航空航天结构的几何形状与IGA方法相结合,可以更精确地预测结构的应力集中和疲劳破坏,从而提高航空航天结构的设计和安全性能。

3. 材料成形:几何IGA可以用于模拟材料成形过程中的变形和应力分布。

通过将材料的几何形状与IGA方法相结合,可以更准确地预测材料在成形过程中的变形和应力分布,从而优化材料的成形工艺和性能。

几何IGA方法的核心思想是利用CAD软件中的几何信息来描述物体的几何形状,然后将几何信息转化为IGA方法中所需的控制点和基函数,从而实现对物体的精确建模和分析。

与传统的有限元方法相比,几何IGA具有以下优点:1. 高精度:几何IGA可以更准确地描述复杂曲线和曲面的几何形状,从而提高数值模拟的准确性。

2. 高效性:几何IGA可以利用CAD软件中已有的几何信息,无需重复建模,从而提高建模和分析的效率。

3. 全程一体化:几何IGA能够将CAD软件和有限元分析软件无缝集成,实现全程一体化的建模和分析过程。

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Exercise 5: Window Impact.In this exercise, we simulate the impact of a 2”x4” beam upon an impact resistant window. In coastal areas that are prone to hurricane damage, windows such as these are used to minimize possible damage from air-borne debris. The image below illustrates the analysis setup.A 2”x4” beam is given an initial velocity of 60mph and directed towards the window. Ideally, the beam will bounce off the window with little or no damage. However, as will be seen in this analysis, this is a difficult proposition that requires a great deal of engineering effort. There are many possible variations on the impact. The beam may be tumbling or rolling. It may also impact the window at a wide range of angles. A tool such as Ansys/LS-Dyna allows the analysis of a large combination of variables without resorting to expensive and time-consuming testing.It is important to remember that the proper design of these windows can greatly help prevent the loss of life or property during a hurricane.The mesh used in this example is illustrated below.Summary of Steps:1. Launch Ansys/LS-Dyna1.1. Launch ANSYS using your Start menu2. Setup2.1. Resume Database2.2. Set LS-Dyna Preferences2.3. Plotting Controls2.4. Define Element Types2.5. Define Real Constants3. Material Properties3.1. Linear Elastic Properties for Wall3.2. Plastic Kinematic Plasticity Model for Window Frame3.3. Plastic Kinematic Plasticity Model for Plexiglass3.4. Linear Elastic Properties for 2”x4” Wooden Beam3.5. Rigid Material Properties for Floor3.6. Rigid Material Properties for Crash Dummy4. Loads4.1. Define 2”x4” Wooden Beam Nodal Component4.2. Apply Initial Velocity to 2”x4” Wooden Beam5. Constraints5.1. Apply Constraints to Edges of Wall and Floor6. Contact Definition6.1. Define Automatic General Contact6.2. Define Wall Tie Surface Component6.3. Define Window Tie Surface Component6.4. Define Tied Surface-to-Surface Contact7. Solution Controls7.1. Time Controls7.2. Output Controls7.3. Analysis Controls7.4. Save Model7.5. Solution Monitoring7.6. Solve Model8. General Post-Processing8.1. Plot Setup8.2. Stress Plot9. Generate HTML Report9.1. Image Capture and Animation Generation9.2. Report Assembly10. Conclusions10.1. Exit AnsysStep-by-Step Instructions:Before we begin this problem, create a separate folder on your computer for this analysis and copy the ANSYS database window.db from the CD into this folder.1. Launch ANSYS/LS-Dyna1.1. Launch ANSYS using your Start MenuA. Browse to select the working directory were you placed thewindow.db file for this job.B. Enter window for the job name. All subsequent ANSYS files createdfor this problem will have a filename of window followed by a uniqueextension.C. Change the workspace and database sizes for this job to 384 and 128respectively.D. Click RUN to start ANSYS1.1.B1.1.C1.1.D2. Setup2.1. Resume DatabaseA. We are going to start with an ANSYS database that has already beenmeshed for you. This database contains the geometry of the window, wall, and beam as well as their constitutive elements and nodes. B. Resume Jobname.db ANSYS will read in the predefined databasewindow.db and plot the model in the graphics window.2.2. Set LS-Dyna PreferencesA. In the ANSYS main menu, pick Preferences…B. LS-Dyna ExplicitC. OK2.3. Plotting ControlsA. Use the Pan/Zoom/Rotate function to examine all parts of the modelas done in previous exercises. In the Utility menu, select PlotCtrlsB. Pan, Zoom, Rotate… This will activate the view control window.C. It is useful to keep this window active at all times.2.2.B2.2.CPan Zoom Rotate Functions:2.4. Define Element TypesThe wall and beam have been modeled using 8 noded bricks and the window, crash dummy, and floor have been modeled using shell elements. Thus, the SOLID164 (brick) and SHELL163 (shell) explicit element types are appropriate for this problem. As this example was pre-meshed, these element types are already defined. To review the element types in the modelA. In the Preprocessor menu, select Element TypeB. From this dialog box, it is possible to Add additional element types,Edit the existing types, or Delete defined types.C. For this case no modification is required. Click Close2.4.C2.5. Define Real ConstantsThe SOLID164 elements require no real constants. However, the SHELL163 elements require real constant input.A. In the Preprocessor menu, select Real Constants…B. In the Real Constants dialog box, click on Add…C. In the Element Type for Real Constants , highlight Type 2 or 100.Note that it does not make a difference as both element type 2 and 100 reference Real constant set 1. Therefore, as this is set 1, the values input will be used by both element types. Click OK D. Input 5/6 for the Shear FactorE. Input 4 for the No. of integration pts.F. Input 0.125 for the Thickness at node 1G. Click OK. Note that ANSYS will default to using 0.125 for all fournodes if only the first value is input.H. Close the Real Constants dialog box by clicking Close2.5.G3. Material Properties3.1. Linear Elastic Properties for WallA. In the Preprocessor menu, select Material PropsB. Define MAT Model…C. In the Material Models dialog, click Add…D. Enter 1 for the Material NumberE. Highlight Linear Elastic and IsotropicF. Click OK3.1.D3.1.FG. In the Define Material Model dialog, enter 0.00031055 for DensityH. Enter 10e6 for Young’s modulusI. Enter 0.3 for the Poisson’s RatioJ. Click OK3.1.J3.2. Plastic Kinematic Plasticity Model for Window Frame A. Click Add…B. Enter 2 for the Material NumberC. Highlight Plasticity and Plastic KinematD. OKE. Enter 0.00022345 for DensityF. Enter 10e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for Poisson’s RatioH. Enter 50000 for Yield StressI. Enter 200000 for Tangent ModulusJ. Enter 0.3 for Failure strainK. OK3.2.B3.2.C3.2.D3.2.K3.3. Plastic Kinematic Plasticity Model for Plexiglass A. Click Add…B. Enter 3 for the Material NumberC. Highlight Plasticity and Plastic KinematD. OKE. Enter 0.00024120 for DensityF. Enter 20e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for Poisson’s RatioH. Enter 120000 for Yield StressI. Enter 280000 for Tangent ModulusJ. Enter 0.115 for Failure strainK. OK3.3.B3.3.C3.3.D3.3.K3.4. Linear Elastic Properties for 2”x4” Wooden Beam A. Click Add…B. Enter 4 for the Material NumberC. Highlight Linear Elastic and IsotropicD. Click OKE. In the Define Material Model dialog, enter 0.00032349 for DensityF. Enter 7e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for the Poisson’s RatioH. Click OK3.4.B3.4.D3.4.H3.5. Rigid Material Properties for Floor A. Click Add…B. Enter 5 for the Material NumberC. Highlight Other and RigidD. Click OKE. In the Define Material Model dialog, enter 0.00038819 for DensityF. Enter 10e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for the Poisson’s RatioH. Click OKI. Click Close to exit the Defing MAT Model dialog.3.5.B3.5.C 3.5.D3.5.H3.6. Rigid Material Properties for Crash Dummy A. Click Add…B. Enter 6 for the Material NumberC. Highlight Other and RigidD. Click OKE. In the Define Material Model dialog, enter 0.00038819 for DensityF. Enter 10e6 for Young’s modulusG. Enter 0.3 for the Poisson’s RatioH. Click OKI. Click Close to exit the Defing MAT Model dialog.3.6.B3.6.C 3.6.D3.6.H4. Loads4.1. Define 2”x4” Wooden Beam Nodal Component A. In the ANSYS Utility menu, pick Select B. Entities…C. In theSelect Entities dialog box, select Nodesand By Num/Pick D. Click OK4.1.DE. In the Pan-Zoom-Rotate dialog (discussed in section 2.3), select aRight view and Fit the view to the model.F. In the Select nodes dialog box, highlight the Box option.G. Draw a box around the wooden beam by clicking and dragging.H. Once all of the nodes in beam are selected, click OKI. Return to the ANSYS Utility menu and pick Select J. Comp/Assembly K. Create Component4.1.HL. Enter beam for the component name.M. Select Nodes as Entity component is made ofN. Click OKO. Return again to the ANSYS Utility menu and pick Select P. Everything4.2. Apply Initial Velocity to 2”x4” Wooden Beam Nodal ComponentA. In the Preprocessor menu, select LS-DYNA OptionsB. Initial VelocityC. w/Axial Rotate…D. In the Generate Velocity dialog, select the BEAM component to applythe initial velocity.E. Enter -10 for the VX Global X-componentF. Enter -10 for the VY Global Y-componentG. Enter –1056 for the VZ Global Z-componentH. Leave all other options set to 0I. Click OK4.2.D4.2.E-G 4.2.I5. Constraints5.1. Apply Constraints to Edges of Wall and FloorA. In the Pan-Zoom-Rotate dialog (discussed in section 2.3), select aFront view and Fit the view to the model B. In the Preprocessor menu, select LS-DYNA Options C. Constraints D. Apply E. On NodesF. In the Apply U,Rot on Nodes dialog, highlight the Box optionG. Draw boxes on each side of the wall and floor to select the edge nodes. See the following elment plot figure. H. Click OKI. In the Apply U,ROT on Nodes dialog, highlight the UX, UY, and UZDOFs to be constrainedJ. Select Constant Value for the Apply as option and enter 0 as a Value K. OK5.1 G5.1.I5.1.J5.1.K6. Contact Definition6.1. Define Automatic General ContactA. In the LS-Dyna Options menu, select ContactB. Define ContactC. Highlight Single Surface and Auto Gen’l (AG)D. Click OK6.1.DE. Click OK again.6.2. Define Wall Tie Surface Component A. In the ANSYS Utility Menu, click Select B. Entities…C. In the Select Entities dialog, highlight Elements , By Attributes , andMaterial num6.1.ED. Enter 1,1,1 for Min, Max, IncE. Click ApplyF. In the Select Entities dialog, highlight Nodes , Attached to , andElements G. Click Plot H. Click OKI. In the Pan-Zoom-Rotate dialog, select a Front view and FitJ. Return to the Select menu in the ANSYS utility menu and click Entities… K. In the Select Entities dialog, highlight Nodes , By Num/Pick , andReselect and click OK L. In the Select Node dialog, enable Polygon picking and select the nodes in the window frame. M. Click OK6.2.GN. In the ANSYS Utility menu, click Select O. Comp/Assembly P. Create Component…Q. Enter Wallfrm for the Component Name R. Click OK6.3. Create the Window Frame Tie Surface Component A. In the ANSYS Utility Menu, click Select B. Entities…C. In the Select Entities dialog, highlight Elements , By Attributes , andMaterial num D. Enter 2,2,1 for Min, Max, Inc E. Click ApplyF. In the Select Entities dialog, highlight Nodes , Attached to , andElementsG. Click Plot H. Click OKI. In the Pan-Zoom-Rotate dialog, select a Front view and Fit6.3.GJ. Return to the Select menu in the ANSYS utility menu and click Entities…K. In the Select Entities dialog, highlight Nodes, By Num/Pick, and Reselect and click OKL. In the Select Node dialog, enable Polygon picking and select the nodes in the window frame. M. Click OKN. In the ANSYS Utility menu, click Select O. Comp/AssemblyP. Create Component…Q. Enter Winfrm for the Component Name R. Click OK6.3.R6.4. Create Tied Surface-to-Surface ContactA. In the Preprocessor menu, click on LS-DYNA OptionsB. Define ContactC. In the Contact Parameter Definitions dialog, highlight Surface to Surf and TiedD. Click OK6.4.DE. In the Contact Options dialog, select Winfram for ContactComponent and Wallfram for the Target ComponentF. Click OKG. In the ANSYS Utility menu, click Select and Everything6.4.F7. Solution Controls7.1. Time ControlsA. Under the Ansys Main Menu, select SolutionB. Time ControlsC. Solution Time…D. For the termination time, enter 0.5E. OK7.2. Output ControlsA. In the Solution menu, click Output ControlsB. File Output FreqC. Time Step Size…7.1.D7.1.ED. Enter 1e-02 for Result File Output Interval and Time-History OutputInterval E. Enter 1.0 for Restart Dump Output Interval F. OK7.3. Analysis OptionsNo modifications to default ANSYS analysis options are required for this analysis. 7.4. Save ModelA. In the Ansys Utility menu, select FileB. Save as Jobname.db 7.5. Solution InstructionsA. In the Solution menu, select SolveB. OKC. Click Yesin the verification dialog7.2.D7.2.E 7.2.F7.6. Solution MonitoringA. LS-Dyna will open a window to run the analysis. In this window bypressing Ctrl+C, it is possible to monitor the solution process. After hitting Ctrl+C and entering sw1, sw2, sw3, or sw4, LS-Dyna will respond according to the table below. B. Sw2 is particularly useful. Hitting Ctrl+C and entering sw2 will causeLS-Dyna to respond with time, energy, and remaining solution time. C. Sw1 allows an analysis to be terminated. LS-Dyna will write results atthe time point at which it stops.7.5.B7.5.C8. General Post-Processing8.1. Plot SetupA. Now that we have completed the analysis, it is necessary topostprocess the results. This is accomplished by going into the Ansys General Postprocessing module. Pick General Postproc from the Ansys Main menu. B. Once in the Postprocessor module, we need to tell Ansys what file topostprocess. Click Data and File Opts… C. All Items D. window.rst E. Click OK8.1.C 8.1.D 8.1.EF. Now we need to specify a results set to read into Ansys. SelectResults Summary from the General Postproc menu. G. Highlight step 12 H. Read I. Close8.1.H8.1.I。

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