ANSYS/LS-DYNA管道受橫向撞擊分析

2017-01-14 by:CAE仿真在線來源:互聯網

ANSYS的LS-DYNA目前已經是比較完善的顯式計算模塊了,能夠高效的處理幾何非線性,包括大位移、大轉動和大應變的情況,同時也能夠處理材料非線性和接觸非線性。該模塊善于使用Lagrange算法進行顯式結構動力分析,同時也有ALE和Euler算法,隱式分析功能,熱分析以及流固耦合分析功能。

本文分析一個簡單的管道撞擊變形的例子,一個直徑為0.8m的圓管,兩端固定,管長為2m、壁厚為0.01m。一個邊長為0.3m的立方體以50m/s的速度撞擊圓管中部。分析撞擊過程。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,屈服應力為2E8pa。模型的建立較為簡單,但是在啟動的時候需要勾選LS-DYNA的選項:

設置模型單元為SHELL163和SOLID164單元,管道設置為SHELL單元,立方體設置為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置為兩個PART,在ANSYS/LS-DYNA中設置PART的方式主要是通過單元號、實常數號和材料號的不同進行區分,如果這三者都相同,則PART號也相同,因此即便是同樣的單元、材料、實常數,如果需要設置兩個PART也需要分開設置。

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

下一步設置計算時間,計算的時間在Time Controls進行設置,如下圖所示:

此例設置計算時間為0.05s。在計算之前還需要設置輸出項,以及輸出頻率,為了使輸出結果合理但又不至于過大,有必要設置輸出的頻率。

在Output File Types中設置輸出為LS-DYNA,在File Output Freq中設置荷載步輸出數目即可。之后點擊Write Jobname.k輸出計算的k文件,此文件與ANSYS的APDL文件類似,是LS-DYNA計算的標準文件,采用這個文件可以直接使用LS-DYNA Solver進行求解,當然在ANSYS界面中點擊Solve也能求解。

對于分析結果的處理,本例采用了較為常用的LS-PrePost后處理軟件,

原文出處【技術鄰】

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