第2章 LS-DYNA初始条件、边界条件和约束.
LS-DYNA使用指南中文版本
第一章引言ANSYS/LS-DYNA将显式有限元程序LS-DYNA和ANSYS^序强大的前后处理结合起来。
用LS-DYNA的显式算法能快速求解瞬时大变形动力学、大变形和多重非线性准静态问题以及复杂的接触碰撞问题。
使用本程序，可以用ANSYS建立模型，用LS-DYNA做显式求解，然后用标准的ANSYSH处理来观看结果。
也可以在ANSYS和ANSYS-LS-DYNA之间传递几何信息和结果信息以执行连续的隐式-显式/显式-隐式分析，如坠落实验、回弹、及其它需要此类分析的应用。
显式动态分析求解步骤概述显式动态分析求解过程与ANSYS程序中其他分析过程类似，主要由三个步骤组成：1:建立模型（用PREP7前处理器）2:加载并求解（用SOLUTIONS理器）3:查看结果（用POST1和POST26后处理器）本手册主要讲述了ANSYS/LS-DYN湿式动态分析过程的独特过程和概念。
没有详细论述上面的三个步骤。
如果熟悉ANSYS程序，已经知道怎样执行这些步骤，那么本手册将提供执行显式动态分析所需的其他信息。
如果从未用过ANSYS就需通过以下两本手册了解基本的分析求解过程：•ANSYS Basic Ana lysis Guide•ANSYS Modeli ng and Meshi ng Guide使用ANSYS/LS-DYNA寸，我们建议用户使用程序提供的缺省设置。
多数情况下，这些设置适合于所要求解的问题。
显式动态分析采用的命令在显式动态分析中，可以使用与其它ANSYS分析相同的命令来建立模型、执行求解。
同样，也可以采用ANSYS图形用户界面（GUI）中类似的选项来建模和求解。
然而，在显式动态分析中有一些独特的命令，如下：EDADAPT:激活自适应网格EDASMP:创建部件集合EDBOUND定义一个滑移或循环对称界面EDBVIS :指定体积粘性系数EDBX :创建接触定义中使用的箱形体EDCADAPT：指定自适应网格控制EDCGEN指定接触参数EDCLIST :列出接触实体定义EDCMORE为给定的接触指定附加接触参数EDCNSTR定义各种约束EDCONTACT指定接触面控制EDCPU : 指定CPU时间限制EDCRB :合并两个刚体EDCSC :定义是否使用子循环EDCTS :定义质量缩放因子EDCURVE定义数据曲线EDDAMP定义系统阻尼EDDC :删除或杀死/重激活接触实体定义EDDRELAX进行有预载荷几何模型的初始化或显式分析的动力松弛EDDUMP指定重启动文件的输出频率（d3dump）EDENERGY定义能耗控制EDFPLOT:指定载荷标记绘图EDHGLS:定义沙漏系数EDHIST :定义时间历程输出EDHTIME :定义时间历程输出间隔EDINT :定义输出积分点的数目EDIS :定义完全重启动分析的应力初始化EDIPART :定义刚体惯性EDLCS :定义局部坐标系EDLOAD:定义载荷EDMP:定义材料特性EDNB :定义无反射边界EDNDTSD清除噪声数据提供数据的图形化表示EDNROT:应用旋转坐标节点约束EDOPT:定义输出类型，ANSYS或LS-DYNA EDOUT:定义LS-DYNA ASCII输出文件EDPART :创建，更新，列出部件EDPC :选择、显示接触实体EDPL :绘制时间载荷曲线EDPVEL:在部件或部件集合上施加初始速度EDRC :指定刚体/变形体转换开关控制EDRD:刚体和变形体之间的相互转换EDREAD:把LS-DYNA的ASCII输出文件读入到P0ST26勺变量中EDRI :为变形体转换成刚体时产生的刚体定义惯性特性EDRST:定义输出RST文件的时间间隔EDSHELL :定义壳单元的计算控制EDSOLV:把“显式动态分析”作为下一个状态主题EDSP :定义接触实体的小穿透检查EDSTART:定义分析状态（新分析或是重启动分析）EDTERM:定义中断标准EDTP :按照时间步长大小绘制单元EDVEL :给节点或节点组元施加初始速度EDWELD定义无质量焊点或一般焊点EDWRITE:将显式动态输入写成LS-DYNA输入文件PARTSEL:选择部件集合RIMPORT :把一个显式分析得到的初始应力输入到ANSYSREXPORT:把一个隐式分析得到的位移输出到ANSYS/LS-DYNAUPGEOM相加以前分析得到的位移，更新几何模型为变形构型关于ANSYS命令按字母顺序排列的详细资料（包括每条命令的特定路径），请参阅《ANSYS Comma nds Refere nee》。
ANSYS求解过程中的载荷、约束与边界条件的设定
1.施加显式分析的载荷一般的加载步骤如下：（1）将模型中受载的部分定义为组元或PART（用于刚体的加载）；（2）定义包含时间和对应荷载数值的数组参数并赋值；（3）通过上述数组定义荷载时间历程曲线；（4）选择施加荷载的坐标系统（默认为在总体直角坐标系）；（5）将荷载施加到结构模型特定受载的部分上。
在ANSYS/LS-DYNA中，定义或分析显式分析载荷的GUI操作菜单路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Specify Loads Main Menu>Solution>Loading Options>Specify Loads通过上述菜单调出如图1所示的加载对话框，在其中依次输入相应的参数，同样可以完成载荷的施加过程。
图1施加显式分析的载荷注意：在ANSYS/LS-DYNA中，上述方式定义的载荷是在一个载荷步施加的，即直接施加随着时间变化的各种动力作用到结构的受载部分。
不要与ANSYS隐式结构分析中多个载荷步加载的概念相混淆。
施加了显式分析载荷之后，可以通过操作显示或隐藏载荷标志，其GUI菜单操作路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Show Forces2.施加初始条件在瞬态动力问题中，经常需要定义结构系统的初始状态，如初始速度等。
在ANSYS/LS-DYNA程序中，菜单路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Initial Velocity>OnNodes/PARTsMain Menu>Solution>Initial Velocity>On Nodes/PARTs图2施加于PART上初始速度3.施加边界条件在ANSYS/LS-DYNA中，可以定义如下一些类型的边界条件：★固定边界条件其菜单操作路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Constraints>Apply>On Nodes Main Menu>Solution>Constraints>Apply>On Nodes在图形窗口中单击需要约束的节点，然后，在弹出的如图3所示的对话框中进行施加零约束的操作。
高速轴承动力学有限元分析方法
高速轴承动力学有限元分析方法张利;祁华铭;徐娟;吉智军【摘要】高速轴承是高速列车安全运行的重要部件,轴承运转过程中的动态特性直接影响轴承的使用寿命,采用最小部件之间创建面面接触的方式,建立高速轨道客车用双列圆锥滚子轴承的三维虚拟样机模型,利用ANSYS/LS-DYNA分别研究客车直线匀速行驶和额定速度下以最小转弯半径行驶两种工况下轴承运转过程的动态接触特性,得到轴承的速度特性、加速特性以及滚子承载分布状况、接触单元法向作用力时间历程变化曲线以及保持架的振动曲线,研究结论可以为高速轴承设计过程中模型构建方案的合理确定提供参考.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2015(036)004【总页数】5页(P546-550)【关键词】动力学;虚拟样机;ANSYS/LS-DYNA;高速轴承【作者】张利;祁华铭;徐娟;吉智军【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学安全关键工业测控技术教育部工程研究中心,安徽合肥230009;洛阳轴研科技股份有限公司,河南洛阳471039;洛阳轴研科技股份有限公司,河南洛阳471039【正文语种】中文【中图分类】TH133.3高速铁路客运是未来铁路客运发展的方向，随着铁路运行的不断提速，性能良好的高速轴承将大量应用。
提高轴承的性能与寿命，对提高整车的动力性、安全性和操纵稳定性起着至关重要的作用，因此分析轴承运转中各部件速度、加速度和位移量、应力等的变化和分布情况，并根据受力情况判断易发生疲劳破坏和失效的部位而指导设计过程[1-5]，优化结构参数就显得尤为重要。
通常轴承是在动态载荷工况下工作，滚动轴承的动态接触特性是轴承组件间的复杂动力学行为和接触力学行为的综合体现[3]。
近年来，有关机械零部件间动态接触特性的研究已成为轴承数值分析领域的研究热点。
在滚动轴承运转过程中的动态接触特性数值仿真分析领域已有许多研究。
【优选文档】Ls-dyna边界条件,载荷与刚体PPT
最后, 选择对应的时间与载荷值.
2 - constrain ROTY only 为限制模型规模, 可以使用非反射边界条件来表示无限域 (只能用SOLID 164).
– 选择要施加载荷的节点组元. – 输入法向坐标矢量（滑移）或 旋转
质量, 质心, 和惯性矩由程序根据刚体的体积与单元密度自动计算. Rotations: RBRX, RBRY, RBRZ
运动.
约束 – 无反射边界
• 当建立一个几何力学模型时, 往往需要一个无限域来表示地面. • 为限制模型规模, 可以使用非反射边界条件来表示无限域 (只能用SOLID 164). • 非反射边界阻止应力波从模型的边界反射. • 要定义非反射边界, 首先创建物体外表面节点的组元. 然后用EDNB 命令施加非反射边界
• 初始速度 (EDIVELO) 与刚体定义 (EDMP, RIGID) 是显式分析所独有的.
一般加载步骤
• 在 ANSYS/LS-DYNA 中一般加载使用 EDLOAD 命令分以下3步完成:
– STEP 1: 定义节点组元 – STEP 2: 定义数组参数 – STEP 3: 用 EDLOAD 命令加载
Ls-dyna边界条件,载荷与刚体
载荷与边界条件概述
• 与大多数隐式分析不同，显式分析中所有载荷都必须作为时间函数施加 。
FORCE
• 因此，在显式分析中只能通过定义数组参数来施 加载荷。 一列为时间值，另一列为载荷值
TIME
• 耦合 (CP)与约束方程命令集（CE） 在显式分析中仅对位移和旋转自由度有 效 在大变形分析时使用CP和CE时要注意.
Solution: - Constraints - Apply
ANSYS)LS-DYNA培训教程
定义数组参数 : • 在 ANSYS/LS-DYNA中，所有载荷都是按特定时间间隔施加 ，并成组地定 义时间数组参数及相应的载荷数组参数 (*DIM and *SET):
Utility Menu > Parameters > Array Parameters > Define/Edit > Add
– 使用EDLOAD命令加载:
• 完成组元（component）或Part和参数数组定义后可以使用 EDLOAD 命令 来加载:
Solution > Loading Options > Specify Loads
• 先选择载荷选项中的（Add Loads）. 这一选项同时也可以列出载荷（ listing Loads） 和删除载荷（ deleting load）.
• 选定时间（ TIME ）和相应载荷（LOAD）数组 ，如果该栏空着，则可以指定 预先定义的载荷曲线 号(用 EDCURVE创建) ，通过这种方法可以免去定义多次 施加在不同组元上的相同载荷。
March 7, 2002 Inventory #001630 2-10
加载，定义边界条件及刚体
...一般加载过程
March 7, 2002 Inventory #001630 2-7
加载，定义边界条件及刚体
...一般加载过程
• 每一个时间值与一个载荷值对应。 • 载荷应施加在整个求解时间中。当达到定义的时间终点时，载荷将会迅速置 为零，为避免结构的突然卸载，可以适当延长载荷的终止时间超过分析结束 的时间，特别是在随后需要进行重起动的分析中应该注意这一点。
– LDREAD 命令假设温度不随时间变化 (single .RTH solution) – LDREAD 命令覆盖用 TUNIF/BFUNIF 命令所加的温度载荷。
LS-DYNA精编教材
LS-DYNA软件1.1 LS-DYNA 简介LS-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的最新版本是2004年8月推出的970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特点LS-DYNA程序是功能齐全的几何非线性（大位移、大转动和大应变）、材料非线性（140多种材料动态模型）和接触非线性（50多种）程序。
它以Lagrange 算法为主，兼有ALE和Euler算法；以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有热分析、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（如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算）；军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
LS-DYNA功能特点如下：1.分析能力：●非线性动力学分析●多刚体动力学分析●准静态分析（钣金成型等）●热分析●结构-热耦合分析●流体分析：✧欧拉方式✧任意拉格郎日-欧拉（ALE）✧流体-结构相互作用✧不可压缩流体CFD分析●有限元-多刚体动力学耦合分析（MADYMO，CAL3D）●水下冲击●失效分析●裂纹扩展分析●实时声场分析●设计优化●隐式回弹●多物理场耦合分析●自适应网格重划●并行处理（SMP和MPP）2.材料模式库(140多种)●金属●塑料●玻璃●泡沫●编制品●橡胶（人造橡胶）●蜂窝材料●复合材料●混凝土和土壤●炸药●推进剂●粘性流体●用户自定义材料3.单元库●体单元●薄/厚壳单元●梁单元●焊接单元●离散单元●束和索单元●安全带单元●节点质量单元●SPH单元4.接触方式(50多种)●柔体对柔体接触●柔体对刚体接触●刚体对刚体接触●边-边接触●侵蚀接触●充气模型●约束面●刚墙面●拉延筋5.汽车行业的专门功能●安全带●滑环●预紧器●牵引器●传感器●加速计●气囊●混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能●初始速度、初应力、初应变、初始动量（模拟脉冲载荷）；●高能炸药起爆；●节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷；●循环约束、对称约束（带失效）、无反射边界；●给定节点运动（速度、加速度或位移）、节点约束；●铆接、焊接（点焊、对焊、角焊）；●二个刚性体之间的连接－球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接；●位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连；●带失效的节点固连。
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LS-DYNA软件1.1 LS-DYNA 简介LS-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的最新版本是2004年8月推出的970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特点LS-DYNA程序是功能齐全的几何非线性（大位移、大转动和大应变）、材料非线性（140多种材料动态模型）和接触非线性（50多种）程序。
它以Lagrange 算法为主，兼有ALE和Euler算法；以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有热分析、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（如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算）；军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
LS-DYNA功能特点如下：1.分析能力：●非线性动力学分析●多刚体动力学分析●准静态分析（钣金成型等）●热分析●结构-热耦合分析●流体分析：✧欧拉方式✧任意拉格郎日-欧拉（ALE）✧流体-结构相互作用✧不可压缩流体CFD分析●有限元-多刚体动力学耦合分析（MADYMO，CAL3D）●水下冲击●失效分析●裂纹扩展分析●实时声场分析●设计优化●隐式回弹●多物理场耦合分析●自适应网格重划●并行处理（SMP和MPP）2.材料模式库(140多种)●金属●塑料●玻璃●泡沫●编制品●橡胶（人造橡胶）●蜂窝材料●复合材料●混凝土和土壤●炸药●推进剂●粘性流体●用户自定义材料3.单元库●体单元●薄/厚壳单元●梁单元●焊接单元●离散单元●束和索单元●安全带单元●节点质量单元●SPH单元4.接触方式(50多种)●柔体对柔体接触●柔体对刚体接触●刚体对刚体接触●边-边接触●侵蚀接触●充气模型●约束面●刚墙面●拉延筋5.汽车行业的专门功能●安全带●滑环●预紧器●牵引器●传感器●加速计●气囊●混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能●初始速度、初应力、初应变、初始动量（模拟脉冲载荷）；●高能炸药起爆；●节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷；●循环约束、对称约束（带失效）、无反射边界；●给定节点运动（速度、加速度或位移）、节点约束；●铆接、焊接（点焊、对焊、角焊）；●二个刚性体之间的连接－球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接；●位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连；●带失效的节点固连。
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LS-DYNA软件1.1 LS-DYNA 简介LS-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的最新版本是2004年8月推出的970版。
1.1.1 LS-DYNA功能特点LS-DYNA程序是功能齐全的几何非线性（大位移、大转动和大应变）、材料非线性（140多种材料动态模型）和接触非线性（50多种）程序。
它以Lagrange 算法为主，兼有ALE和Euler算法；以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有热分析、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（如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算）；军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。
LS-DYNA功能特点如下：1.分析能力：z非线性动力学分析z多刚体动力学分析z准静态分析（钣金成型等）z热分析z结构-热耦合分析z流体分析：欧拉方式任意拉格郎日-欧拉（ALE）流体-结构相互作用不可压缩流体CFD分析z有限元-多刚体动力学耦合分析（MADYMO，CAL3D）z水下冲击z失效分析z裂纹扩展分析z实时声场分析z设计优化z隐式回弹z多物理场耦合分析z自适应网格重划z并行处理（SMP和MPP）2.材料模式库(140多种)z金属z塑料z玻璃z泡沫z编制品z橡胶（人造橡胶）z蜂窝材料z复合材料z混凝土和土壤z炸药z推进剂z粘性流体z用户自定义材料3.单元库z体单元z薄/厚壳单元z梁单元z焊接单元z离散单元z束和索单元z安全带单元z节点质量单元z SPH单元4.接触方式(50多种) z柔体对柔体接触z柔体对刚体接触z刚体对刚体接触z边-边接触z侵蚀接触z充气模型z约束面z刚墙面z拉延筋5.汽车行业的专门功能 z安全带z滑环z预紧器z牵引器z传感器z加速计z气囊z混合III型假人模型6.初始条件、载荷和约束功能z初始速度、初应力、初应变、初始动量（模拟脉冲载荷）；z高能炸药起爆；z节点载荷、压力载荷、体力载荷、热载荷、重力载荷；z循环约束、对称约束（带失效）、无反射边界；z给定节点运动（速度、加速度或位移）、节点约束；z铆接、焊接（点焊、对焊、角焊）；z二个刚性体之间的连接－球形连接、旋转连接、柱形连接、平面连接、万向连接、平移连接；z位移/转动之间的线性约束、壳单元边与固体单元之间的固连；z带失效的节点固连。
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» 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
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
»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
*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
载荷
*LOAD_NODE 和*LOAD_RIGID_BODY 施加一载荷于一节点，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
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
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
»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
• 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
» 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
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
$$ 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Biblioteka 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