数据的质量。多花点时间以得到精确的材料数据。
对所给模型选择最合适的材料模型。如果不能确定某个part的物理响应是否应该包含某个特殊特性 (例如:应变率效应),定义一种包含所有可能特点的材料模型总是最好的。
在两个接触面之间不允许有初始接触,确保在定义接触的地方模型没有任何重叠。
总是使用真实的材料特性和壳厚度值,接触面的材料特性和几何形状被用来决定罚刚度。
在相同的part之间不要定义多重接触。
对壳单元,除非需要接触力否则使用自动接触。
无论何时尽可能使用自动单面接触 (ASSC),此接触是最容易定义的接触类型而不花费过多的CPU 时间。
在求解之前列示所定义的接触面以保证定义了合适的接触。
避免单点载荷,它们容易引起沙漏模式。 既然沙漏单元会将沙漏模式传给相邻的单元,应尽可能避免使用点载荷。
在定义载荷曲线之后,使用EDLDPLOT 命令进行图形显示以确保其精确性.
因为LS-DYNA 可能会多算几个微秒,将载荷扩展至超过最后的求解时间(终止时间)常常是有用的。
对准静态问题, 施加一个高于真实情况的速度常常是有利的,这能极大的缩减问题的求解时间。
不允许约束刚体上的节点,所有的约束必须加在刚体的质心 (通过 EDMP,RIGID 命令)。
22 LS-DYNA求解中途退出的解决方案
LS-DYNA在求解过程中由于模型的各种问题常发生中途退出的问题,归纳起来一般有三种现象:一是单元负体积,二是节点速度无限大,三是程序崩溃。
1. 单元负体积:这主要是由于人工时间步长设置的不合理,调小人工时间步长可解决该问题。还有就是材料参数和单元公式的选择合理问题。
2. 节点速度无限大:一般是由于材料等参数的单位不一致引起,在建立模型时应注意
单位的统一,另外还有接触问题,若本该发生接触的地方没有定义接触,在计算过程中可能会产生节点速度无限大。
3. 程序崩溃:该现象不常发生,若发生,首先检查硬盘空间是否已满,二是检查求解的规模是否超过程序的规模。最后就是对于特定的问题程序本身的问题。
当然对于程序中途退出问题原因是比较复杂的,不过对于其他一些刚开始就中断的现象LS-DYNA都会提示用户怎样改正,如格式的不对,符号的缺少等等。
23液面晃动
液面晃动(sloshing)问题的研究在实际工程中有重要的意义,比如在石化工业中广泛应用的大型储罐,一般直径在几十米,甚至上百米。在地震或其他意外条件下液面的波动情况如何,是否存在安全隐患,都需要进行数值模拟研究。下面就ANSYS/LS-DYNA软件在这方面的应用。
众所周知,ANSYS/LS-DYNA在显式计算领域占据主导地位,随着各种新的算法的不断采用,在求解的广度、精度以及效率上,ANSYS/LS-DYNA具有同类软件所无法比拟的优势。针对液面晃动问题,ANSYS/LS-DYNA提供以下三种方法: 1、 流固耦合
流固耦合是ANSYS/LS-DYNA计算流体和结构间相互作用的最常用的方法,包括单物质+空材料和多物质耦合两大类,流体单元有Euler和ALE两种。其涉及的主要命令如下: *control_ale
算法选择有两种2、3,分别为Euler和ale实质上此处二者没有区别,只是因为兼容性进行的设置;两种精度供选择-单精度、双精度。
*section_solid_ale
对单物质+空材料为12号算法,对多物质耦合为11号算法。 *ale_multi-material_group
进行多物质的定义,最多可以定义20种材料。可以根据物质间能否混合将各种材料定义在不同的材料组ID中。 * ale_multi-material_system_group
该命令决定流体物质的算法(Euler或Ale),或是在运算过程中切换使用两种算法,并可对流体物质进行自由度约束。该命令多与下列三个命令结合使用:
* ale_multi-material_system_curve
定义ale系统的运动曲线。
* ale_multi-material_system_node
通过一系列节点定义ale的运动参考坐标系统。 * ale_multi-material_system_switch 定义euler和ale参考系统的切换。
上述命令是流体物质涉及的关键字,而我们知道,结构采用Lagrange单元来离散,二者之间的耦合通过下列命令来实现: *constrained_lagrange_in_solid
耦合算法分为两种:罚耦合和运动约束。前者遵循能量守恒,后者遵循动量守恒。一般令结构网格较流体网格密以保证界面不出现渗透,否则可以增大NQUAD参数值来增加耦合点,如设置该值为4或5。在970中,此命令第三行又增加了一个控制字ILEAK-0,1或2,一般可设置为1。
最后给出一个典型算例-水箱跌落的部分关键字: *KEYWORD *TITLE
boxwater2.k: dropping a water box onto a rigid platform
$======================================================================== $ [1] EXECUTION CONTROLS
$======================================================================== *CONTROL_TERMINATION
$ ENDTIM ENDCYC DTMIN ENDENG ENDMAS 0.0500000 0 0.0000000 0 0.0000000 *CONTROL_TIMESTEP
$ DTINIT TSSFAC ISDO TSLIMT DT2MS LCTM ERODE MS1ST 0.0000000 0.2000000 0 0.0000000 0.0000000 0 0 0 *CONTROL_ENERGY
$ HGEN RWEN SLNTEN RYLEN
2 2 2 2
$======================================================================== $ [3] OUTPUT CONTROLS
$======================================================================== *DATABASE_BINARY_D3PLOT $ DT CYCL LCDT BEAM 0.0005000 0 *DATABASE_GLSTAT 0.0001000
$======================================================================== $ [5] |SECTIONS|PARTS| DEFs
$======================================================================== *PART
water in the box
$ PID SECID MID EOSID HGID GRAV ADPOPT TMID 1 1 1 1 0 0 0 0 *SECTION_SOLID_ALE $ SECID ELFORM AET 1 12
$ AFAC BFAC CFAC DFAC START END AAFAC
0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000
$------------------------------------------------------------------------------- *MAT_NULL
$ MID RHO PC MU TEROD CEROD YM PR
1 1000.0000 -1.000+10 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000 0.0000000