第5章 LS-DYNA單元之離散單元、梁?jiǎn)卧腕w單元

1、第五章第五章單元 I物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述 節(jié)點(diǎn)、單元、Parts 和Sections 離散單元 梁 實(shí)體節(jié)點(diǎn)/單元/Parts/Sections/材料*NODE 節(jié)點(diǎn)號(hào) (nid) x, y, z 坐標(biāo) 不建議但仍然保留，以兼容舊版的DYNA文件：平動(dòng)約束 轉(zhuǎn)動(dòng)約束*ELEMENT 要求單元號(hào) (eid). 定義單元的節(jié)點(diǎn) 組織和指定單元的行為單元分配有一 Part. 需要 part ID的單元 梁、離散單元、安全帶、殼、實(shí)體、厚殼不需要 part ID的單元 質(zhì)量單元、慣性單元、安全帶附件*ELEMENT 梁 集中質(zhì)量單元阻尼 安全帶 殼 實(shí)體 彈簧 厚殼*PART 組織單元形成特定的組(稱為

2、 parts) 指定 part 的特性 section 特性 (*SECTION) 材料行為和特性 (*MAT) 狀態(tài)方程 (*EOS) 取代缺省的沙漏控制 (*HOURGLASS) 重力初始化自適應(yīng)網(wǎng)格劃分熱特性 (*MAT_THERMAL) 取代接觸特性剛體的慣性特性和初始條件*SECTION 由單元類型決定 單元公式 積分規(guī)則厚度或橫截面特性 關(guān)鍵字 *SECTION_BEAM *SECTION_SHELL *SECTION_DISCRETE *SECTION_SOLID *SECTION_SEATBELT *SECTION_TSHELL 在 *PART中指定選擇單元的標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)構(gòu)幾何形狀

3、 載荷條件 模型假定 經(jīng)濟(jì)性集中質(zhì)量單元*ELEMENT_MASS給一節(jié)點(diǎn)指定集中質(zhì)量 質(zhì)量單元號(hào)(EID) 節(jié)點(diǎn)號(hào) ID 質(zhì)量值*ELEMENT_INERTIA 給一節(jié)點(diǎn)指定一集中慣性 慣性單元號(hào) (EID) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 慣性張量 (Ixx, Ixy, Ixz, Iyy, Iyz, Izz)*ELEMENT_DISCRETE 定義彈簧或阻尼 裝配，鎖定，鉸鏈，設(shè)計(jì)區(qū)域的簡(jiǎn)化組件，集中參數(shù)模型無質(zhì)量 沿弧向旋轉(zhuǎn)要求輸入: 單元號(hào)ID part ID 2 節(jié)點(diǎn)號(hào) ID (can be ground) 方向 (N1 到 N2, 僅x方向，等) 力的縮放因子離散單元通過材料方式定義力的行為 *MAT_S

4、PRING力 = F(位移)彈性和非線性彈性 無彈性 一般非線性 Maxwell (剛度的指數(shù)衰減) *MAT_DAMPER 力= F(速度) 粘性 非線性粘性*SECTION_DISCRETE 平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng) 動(dòng)力放大因子 間隔Clearance失效偏差 拉伸/壓縮容限$ - 4 simple mass spring systems$ - all nodes have 5 kg$ - left end of springs fixed with SPCs$ - right end of springs given an initial velocity$ - all springs modele

5、d with MAT_SPRING_ELASTOPLASTIC$ - 4 cases$ 1. linear$ 2. goes non-linear due to faster initial velocity$ 3. dynamic magnification applied$ 4. failure deflection at 14 mm$ - time step is controlled by a load curve$ J.D. Reid 10/9/98$ Units: mm, kg, ms, kN, GPa, kN-mm離散例子 質(zhì)量彈簧系統(tǒng)定義Parts 和材料定義離散 Sectio

6、ns結(jié)果位移結(jié)果彈簧力梁?jiǎn)卧?ELEMENT_BEAM 細(xì)長(zhǎng)物體 (10:1 ratios) 操縱桿件、懸掛部件、建筑結(jié)構(gòu)、鋼筋 要求輸入: 單元ID號(hào) part ID號(hào) 3 個(gè)節(jié)點(diǎn) ID號(hào)*SECTION_BEAM 單元公式 6 自由度 Hughes-Liu (缺省)合力Belytschko-Schwer全積分 Belytschko-Schwer 管梁Belytschko-Schwer 3 自由度 束truss 索單元 橫截面 矩形，管， W，C，T， Z， 任意形狀 面積或慣性(2nd moment and polar)梁橫截面I*INTEGRATION_BEAM梁橫截面II實(shí)體單元*EL

7、EMENT_SOLID三個(gè)直角方向相對(duì)相似的模型 鑄造，鍛造，散熱器 radiators, 螺栓，土壤，木柱，混泥土等正確的質(zhì)量分配要求輸入: 單元 ID 號(hào) part ID 號(hào)節(jié)點(diǎn)ID號(hào) (4, 6, 8 四面體，棱柱，六面體) 四面體能控制沙漏，但時(shí)間步很難控制在 *SECTION_SOLID中指定常應(yīng)力單元常應(yīng)力單元 (缺省缺省) 8-節(jié)點(diǎn)六面體 通過 1x1x1積分控制沙漏 對(duì)四面體和棱柱同樣有效全全積分積分 S/R 六面體單元六面體單元 8-節(jié)點(diǎn)六面體 2x2x2積分(無沙漏)無因簡(jiǎn)化積分而有的鎖定現(xiàn)象 實(shí)體單元公式全全積分有節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的二次方程積分有節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的二次方程 8-節(jié)點(diǎn)六面體 14 積分點(diǎn) 有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度S/R有節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的二次方程四面體有節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的二次方程四面體 4-節(jié)點(diǎn)單元 5 個(gè)積分點(diǎn)有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度Part 2 平板 殼 (2.5 毫米厚) 低碳