ANSYS/LS-DYNA管道受橫向撞擊分析

2017-01-14 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

ANSYS的LS-DYNA目前已經(jīng)是比較完善的顯式計(jì)算模塊了,能夠高效的處理幾何非線性,包括大位移、大轉(zhuǎn)動(dòng)和大應(yīng)變的情況,同時(shí)也能夠處理材料非線性和接觸非線性。該模塊善于使用Lagrange算法進(jìn)行顯式結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析,同時(shí)也有ALE和Euler算法,隱式分析功能,熱分析以及流固耦合分析功能。

本文分析一個(gè)簡(jiǎn)單的管道撞擊變形的例子,一個(gè)直徑為0.8m的圓管,兩端固定,管長(zhǎng)為2m、壁厚為0.01m。一個(gè)邊長(zhǎng)為0.3m的立方體以50m/s的速度撞擊圓管中部。分析撞擊過(guò)程。圓管的材料和立方體的材料都是相同的,樣式模量為2E11pa,切線模量為2E9pa,泊松比0.3,密度為7850kg/m^3,屈服應(yīng)力為2E8pa。模型的建立較為簡(jiǎn)單,但是在啟動(dòng)的時(shí)候需要勾選LS-DYNA的選項(xiàng):

設(shè)置模型單元為SHELL163和SOLID164單元,管道設(shè)置為SHELL單元,立方體設(shè)置為SOLID單元,模型如下圖所示:

由于LS-DYNA與ABAQUS一樣,存在PART的概念,因此將上面的立方體和圓管設(shè)置為兩個(gè)PART,在ANSYS/LS-DYNA中設(shè)置PART的方式主要是通過(guò)單元號(hào)、實(shí)常數(shù)號(hào)和材料號(hào)的不同進(jìn)行區(qū)分,如果這三者都相同,則PART號(hào)也相同,因此即便是同樣的單元、材料、實(shí)常數(shù),如果需要設(shè)置兩個(gè)PART也需要分開設(shè)置。

設(shè)置完P(guān)ART之后,設(shè)置上面立方體的初速度,在Initial Velocity中設(shè)置PART的初速度,指定Y方向的初速度為-50,這樣初速度設(shè)置完成,之后設(shè)置邊界條件,在Constraints中將圓管兩端的邊緣固定死。

下一步設(shè)置計(jì)算時(shí)間,計(jì)算的時(shí)間在Time Controls進(jìn)行設(shè)置,如下圖所示:

此例設(shè)置計(jì)算時(shí)間為0.05s。在計(jì)算之前還需要設(shè)置輸出項(xiàng),以及輸出頻率,為了使輸出結(jié)果合理但又不至于過(guò)大,有必要設(shè)置輸出的頻率。

在Output File Types中設(shè)置輸出為L(zhǎng)S-DYNA,在File Output Freq中設(shè)置荷載步輸出數(shù)目即可。之后點(diǎn)擊Write Jobname.k輸出計(jì)算的k文件,此文件與ANSYS的APDL文件類似,是LS-DYNA計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)文件,采用這個(gè)文件可以直接使用LS-DYNA Solver進(jìn)行求解,當(dāng)然在ANSYS界面中點(diǎn)擊Solve也能求解。

對(duì)于分析結(jié)果的處理,本例采用了較為常用的LS-PrePost后處理軟件,

原文出處【技術(shù)鄰】

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