·定义摩擦系数参数( EDCGEN )
·为选定的接触类型定义附加数据( EDCGEN 和 EDCONTACT )
如果不使用自动接触,那么可以用 CM 命令把表面上的节点组成为一个COMPONENT来定义接触面。一旦生成了COMPONENT,就可以用 EDCGEN 命令来定义所需表面间的接触(例如,节点部件)。也可以用 EDCGEN 命令来定义接触类型。对于单面接触算法,ANSYS/LS-DYNA定义接触体的外表面。
注意 --接触表面也可以用PART号或一个部件集合来识别(用 EDASMP 而不用节点部件。)部件和集合的定义将在这章的后面讨论。
EDCGEN 命令也可以用来指定摩擦系数参数以及与不同接触类型相对应的输入参数。另一个命令EDCONTACT可以定义多种接触控制例如接触穿透检测和滑移表面罚函数等。(菜单路径为:Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Contact.)
3.6 建模的一般准则
当创建显式动态模型时,应考虑下述基本准则:
·在模型中使用刚性体来代表相对刚硬,没有屈服的部分。使用刚性体可以简化求解,缩短求解时间。
·对材料性能使用一些符合实际的值。例如,不要用很高的不切实际的弹性模量来表达刚性体,对于壳单元不要使用不切实际的厚度值。
·考虑使用阻尼( EDDAMP 命令)以消除结构响应中的不真实的振荡,详细信息参见《ANSYS Commands Reference》。
·如果已经用常规ANSYS程序进行了二维的动态分析,应考虑把模型扩展为三维模型,并用ANSYS/LS-DYNA进行分析。那么就可以在较短的时间内得到更精确的结果。
· 注意 ANSYS程序中的子模型和子结构特性不能在ANSYS/LS-DYNA中使用。 3.7 PART 的定义
具有相同单元类型、实常数和材料号的一组单元被指定为一个PART并给定一个PART 号。有许多ANSYS/LS-DYNA命令和PART ID有关。(例如, EDCGEN,EDDC,EDLOAD,EDDAMP , EDCRB 和 EDREAD ),在ANSYS/LS-DYAN程序对模型进行求解时,自动生成PART 号并且写入LS-DYNA输入文件 Jobname.K ,它可以用 EDPART 命令建立,更新,列表表示。
从顺序编排所选单元建立PART 号。如果在单元编排中改变单元类型、实常数和材料号中的任何一个,将给那组单元定义下一个PART 号。例如,前十个单元有单元类型1、实常数2、材料号3,那么这10个单元将给定PART号为1。如果下面100个单元有单元类型1、实常数1、材料号2,那么这些单元将给定PART号为2,等等,依此类推。
用 EDPART 命令中的CREATE/UPDATE/LIST选项可以创建、更新、列出PART表。如果执行 SOLVE 命令或执行带ANSYS/LSDYNA/BOTH选项的 EDWRITE 命令,则PART表将被建立并永久保存。如果PART表已经存在,则以后的命令只能修改这个表而不能覆盖它。关于 EDWRITE 命令的更多信息,参见《ANSYS Commands Reference》中有关这个命令的描述。
EDPART ,CREATE可以创建新的PART号。可以用 EDPART ,LIST命令列表表示这些PART。这个表显示了在建立或修改时PART的状态。( EDPART ,CREATE)如果 EDPART ,CREATE命令重复使用,则PART表被覆盖。为了得到在修改或增加模型后的实际PART表,执行 EDPART ,UPDATE命令。它可以扩展已经存在的PART表而不用改变它的顺序,并且可以向已经存在的由相同的单元类型、实常数和材料号构成的部件中增加单元。单元类型、实常数和材料号相同的任何PART未被任何所选择单元参考时,则该PART不可用。很明显的它将在PART表的第五列上为零值。如果预先定义的PART相关命令与一个无用的PART有关,那么执行 SOLVE 命令或 EDWRITE ,ANSYS/LSDYNA/BOTH命令时将有一个警告。
下例显示了15个单元的模型,带2种材料(MAT),3种单元类型(TYPE)和3种实常数(REAL)。一个 ELIST 命令列出下列单元表:
ELEM MAT TYP REL ESY TSHA NODES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 3 3 3 3 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 13 23 33 43 53 63 73 83 4 14 24 34 44 54 64 74 84 5 15 25 35 45 55 65 75 85 6 16 26 36 46 56 66 76 86 7 17 27 37 47 57 67 77 87 8 18 28 38 48 58 68 78 88 11 12 21 22 31 32 41 42 51 52 61 62 71 72 81 82 101 102 103 104 105 106 107 108 111 112 113 114 115 116 117 118 121 122 123 124 125 126 127 128 131 132 133 134 135 136 137 138 141 142 143 144 145 146 147 148 单元1到5有MAT=TYPE=REAL=1生成PART1,单元6到7有MAT=1,TYPE=2和REAL=3生成PART2。单元8到9有MAT=2,TYPE=2和REAL=3生成PART3。
单元10有MAT=TYPE=REAL=2,但是在生成PART表后被删除了( EDPART ,CREATE)。因此,只剩下了PART4,但是它被标识为无用值(在PART表中USED一列为0)。
单元11到12有MAT=2,TYPE=3和REAL=2生成PART5。单元13到15有MAT=1,TYPE=3和REAL=2生成PART6。这一PART表如下所示( EDPART ,LIST):
PART 1 2 3 4 5 6 MAT 1 1 2 2 2 1 TYP 1 2 2 2 3 3 REAL 1 3 3 2 2 2 USED 1 1 1 0 1 1 注意 --对于这个例子,执行 EDPART ,UPDATE将不会影响PART表的状态。但是执行 EDPART ,CREATE将会创建一个仅有5个部件的PART表。PART5将变成PART4,PART6将变成PART5。这将使以前基于PART定义的载荷,接触特性等失效。
建议采用下列过程:
a.如通常那样建模,直到PART的相关命令给定一个PART号。
b.创建PART表( EDPART ,CREATE)并显示它( EDPART ,LIST)。 c.从PART表中找到相应的PART号,用到PART的相关命令中。 d.继续建模。
e.如果单元或其属性改变,包括增加新单元,则要更新PART表( EDPART ,UPDATE)。 f.列出被修改的PART号,将用于进一步与PART有关的命令中。
除了显示部件外,还可以用PARTSEL命令选择部件或绘制部件(通过PART号)。和其它ANSYS选项类似,这也有许多可能的选择类型,它们有特殊的标记:“S”代表选择,“R”代表重新选择,“A”代表另外的选择等等。(因为 PARTSEL 是一个命令集合,所以如果这个命令被包含在批处理文件中,那么在单一的引证中需关闭标识)。用 PARTSEL 命令的PMIN,PMAX和PINC域控制可选号的范围。例如。可以执行下列命令从已定义的PART表中选择PART2和4:
PARTSEL,S,2,4,2
当执行 PARTSEL 命令时,对每个存在的部件将自动生成一个单元组合。可以绘出这些组合,菜单路径为:Utility Menu>Plot>Parts, 命令为: PARTSEL ,‘PLOT’。
注意 --在分析的其它部分中,不要试图使用PARTSEL命令创建的组合,因为如果PART表改变了它们也要重新定义。
注意 --不推荐选择或显示包含COMBI165单元的部件。
CDWRITE 命令把PART信息写入 Johname.CDB 文件。然后使用 CDREAD 命令将这一信息自动地读入ANSYS。但是,如果读入了两个或两个以上的 Johname.CDB 文件,那么最后一个 Johname.CDB 文件里的PART表将覆盖已经存在的表格。一般情况下,必须执行 EDPART ,CREATE命令来重新创建整个模型的PART表。但这将影响 Johname.CDB 文件里的所有与PART相关的命令。因此,用户可以组合模型,但不是那些与PART相关的输入,它们必须用最新创建的PART号修改。
在有限制的情况下,可以更新PART表( EDPART, UPDATE )。这就要求没有使用的 MAT/TYPE/REAL的组合仅在表中出现一次。然而,有必要部分改变与PART相关的命令。
3.7.1 Part 集合
用 EDASMP 命令创建的部件集合,是由多个不同部件组成的实体。部件集合可以用来输入一些ANSYS/LS-DYNA命令。在定义包含多个部件的实体间的接触时,部件集合是非常有用的(参看本手册第六章)。使用 EDASMP 命令,在提供一个ID号后,可以在一个部件集合里定义16个部件。部件ID号必须比当前定义的最高部件号大(用 EDPART ,LIST确定最高部件号)。也可以分别用 EDASMP, LIST和 EDASMP, DELE选项显示和删除部件集合。例如,指定包含部件1,2,4的部件集合的ID号为10,可以执行下列命令:
EDASMP,ADD,10,1,2,4 3.8 自 适应 网格划分
在金属成形和高速撞击分析中,物体要经历很大的塑性变形。单积分点显式单元,常用于大变形,但是在这种情况下,由于单元纵横比不合适可能给出不精确的结果。为了解决这一问题,ANSYS/LS-DYNA程序可以在分析过程中自动重新划分表面来改善求解精度。这一功能,即自适应网格划分,由 EDADAPT 和 EDCADAPT 命令控制。
EDADAPT 命令在一个指定的PART 内激活自适应网格划分。(用 EDPART 命令创建或显示有效PART IDs),例如,为了给PART1打开自适应网格划分,可以执行下列命令:
EDADAPT,1,ON