ls-dyna控制卡片詳解

dyna控制卡片關鍵字

控制卡片

碰撞分析控制卡片包括求解控制和結果輸出控制,其中

*KEYWORD

*CONTROL_TERMINATION(計算時間長度)

*CONTROL_TIMESTEP(計算步長控制)

*CONTROL_ENERGY(能量控制)

*CONTROL_SHELL(殼體控制,若有限元模型中沒有殼單元不用設置)

*CONTROL_SOLID(實體控制,若有限元模型中沒有體單元不用設置)

*DATABASE_BINARY_D3PLOT(輸出設置)

其他一些控制卡片如沙漏能控制、接觸控制等

控制卡片參數說明

1.*CONTROL_ACCURACY(計算精度控制卡片)

ls-dyna控制卡片詳解的圖1

提高計算精度,設置INN為2,其余默認。

INN:

EQ.1  關閉

EQ.2  僅殼單元

EQ.3  僅體單元

EQ.4  殼單元和體單元

*體單元只適用于各項異性材料,故一般選擇2即可。

2.*CONTROL_BULK_VISCOSITY(體積粘度控制)

體積粘度可用于處理應力波,同時調整模型的體積粘度也能減少沙漏變形。

ls-dyna控制卡片詳解的圖2

【Q1】默認的二次粘度系數(1.5)。

【Q2】默認的線性粘度系數(0.06)。

【IBQ】體積黏性項。

EQ.-2:計算殼單元中由于粘性存在的內能耗散

EQ.-1:不計算殼單元中粘性存在的內能耗散

EQ. 1:只是計算實體單元,并且總是計算內能并包含在總體的內能平衡中

Q1和Q2設置為默認,IBQ設置為-1

3.*CONTROL_CONTACT(接觸控制)

ls-dyna控制卡片詳解的圖3

【SLSFAC】滑動接觸剛度,默認為0.1。當發現穿透量過大時,可以調整

該參數。若出現很明顯的穿透,可以增加該參數,改參數范圍推薦0.01-0.1。

【RWPNAL】剛體作用于固定剛性墻時,剛性墻罰函數因子系數,為0 時,

不考慮剛體與剛性墻的作用;>1 時,剛體作用于固定的剛性墻,建議選擇1.0。

【ISLCHK】接觸面初始穿透檢查,為0或1時,不檢查。為2時,檢查。默認為0

【SHLTHK】在STS和NTS接觸類型中,即在面-面接觸和點-面接觸類型中慮

殼單元厚度對接觸過程的影響。選項1 和2 會激活新的接觸算法。殼厚度的偏移通常在單面接觸,自動面接觸等總是被考慮的。

EQ.0:不考慮。

EQ.1:除剛體以為均考慮

EQ.2:全部考慮

【PENOPT】對稱剛度檢查。如果兩個接觸物體的材料性質與單元大小的巨大差

異,引起接觸主面與從面之間接觸應力不匹配,可能導致計算不穩定和計算結果不切實際,這時可以調整該選項克服。

EQ.0:自動設為1。

EQ.1:接觸主面和從節點剛度的最小值。(默認)

EQ.2:用接觸主面的剛度值。(過去的方法)

EQ.3:用從節點的剛度值。

EQ.4:用從節點的剛度值,面積或質量加權。

EQ.5:與4相同,但是厚度加權。通常不推薦使用。

選項4和5 推薦在金屬成型計算中使用。

【THKCHG】單面接觸中考慮接觸過程中殼單元厚度變化的選項。

EQ.0:不考慮。(默認)

EQ.1:考慮殼單元厚度變化。

【ORIEN】初始化過程中接觸表面節點號自動再定位,使其外法線方向向外,以保證接觸計算正確。

EQ.0:自動設為1。

EQ.1:按照part定義的接觸面自動再定位

EQ.2:按照segment定義的接觸面按手工輸入節點號順序

EQ.3:不處理(針對非成型接觸不啟用)。

EQ.4:針對成型接觸不啟用。

【ENMASS】對接觸過程中受侵蝕的節點的質量如何考慮。該選項影響所有當周圍單元失效而自動移除相應節點的接觸類型。通常,銷蝕掉的節點的移除會使計算更穩定,但是質量的減少會導致錯誤的結果。

EQ.0:從計算中移除受銷蝕的節點的質量。(默認)

EQ.1:保留體單元受銷蝕的節點并在接觸中繼續起作用。

EQ.2:保留體單元和殼單元銷蝕的節點并在接觸中繼續起作用。

【USRSTR】為存儲沒一個接觸界面,這些接觸界面由用戶提供界面控制子程序。

【USRFRC】為用戶提供的界面摩擦力子程序,存儲其中變量。

【NSBCS】接觸搜尋的循環數(使用三維Bucket 分類搜索),推薦使用默認項。

【INTERM】間斷搜尋老的接觸面用于新接觸。0是關閉,1是開啟

【XPENE】為最大接觸界面穿透厚度系數,默認4.0。

【SSTHK】在單面接觸類型中中是否使用真實殼單元厚度,默認0,不使用真實厚度。選擇1,使用真實厚度。默認為0,一般在計算金屬成型是往往要考慮其真實的殼厚度。

【ECDT】時間步長內忽略腐蝕接觸。

更改紅色區域,其余默認。

4.*CONTROL_CPU(CPU時間控制)

ls-dyna控制卡片詳解的圖4

【CPUTIM】用于電流相位分析或重啟動。

【IGLST】在glstat文件輸出cpu運行時間。

EQ.0:沒有CPU時間限制。

5.*CONTROL_ENERGY(能量耗散控制)

ls-dyna控制卡片詳解的圖5

【HGEN】沙漏能計算選項。該選項需要大量存儲空間,并增加10%的計算時間。

沙漏能結果通過關鍵字*DATABASE-GLSTAT和*DATABASE-MATSUM輸出并且計算結果寫入glstat和matsum文件中。

EQ.1:不計算沙漏能。(默認)

EQ.2:計算沙漏能并包含在能量平衡中。

【RWEN】是否計算阻礙能量耗散。計算結果寫入glstat文件中。(默認)

EQ.1:不計算剛性墻能量耗散。

EQ.2:計算剛性墻能量耗散并包含在能量平衡中。

【SLNTEN】接觸滑移能耗散選項。(如果有接觸那么這個選項設置成2)。計算結果寫入glstat和sleout文件中。

EQ.1:不計算滑移面能量耗散。

EQ.2:計算滑移面能量耗散并包含在能量平衡中,

【RYLEN】阻尼能耗散選項。計算結果寫入glstat文件中。

EQ.1:不計算阻尼衰減能量耗散。(默認)

EQ.2:計算阻尼衰減能量耗散并包含在能量平衡中。

全部選擇2,即全部參加計算。

6.*CONTROL_HOURGLASS(沙漏控制)

整車碰撞中一般盡量采用四邊形殼單元和8節點實體單元,并保證網格的均勻性(大小,走向),不要再單節點上加載(負體積)。通過采用全積分單元,整體網格細化,局部沙漏能控制等會對沙漏能起作用,但整車分析中,會對模型進行整車的沙漏能控制。

ls-dyna控制卡片詳解的圖6

【IHQ】沙漏粘性類型;

EQ.1:標準LS-DYNA類型。(默認)

EQ.2:Flanagan-Belyschko積分類型。

EQ.3:為用于實體單元的精確體積積分的Flanagan-Belyschko積分類型。

EQ.4:類型2的剛度形式。

EQ.5:類型3的剛度形式。

EQ.6:為Belytschko-Bindeman沙漏公式

EQ.8:適用于單元類型為16 的全積分殼單元。當IHQ=8 時,激活翹曲剛

度,進行準確計算,以得到精確解。該選項會增加25%的計算時間。

在殼單元中,IHQ<4 的是基于Belyschko-Tsay 公式的粘性沙漏控制模

式,【IHQ】=4,5,6 為剛度控制模式。剛度控制模式在大變形問題中可

能使響應變得過于剛硬,使用時要注意。在高速問題中推薦采用粘性模式,

在低速問題中推薦采用剛度模式。對于大變形問題,推薦使用選項3 或5。

【QH】沙漏能系數(全局剛度系數)默認為0.1。超過0.15會導致計算不穩定。可適用于除IHQ=6 以外的所

有選項。

備注:對個別組件的沙漏控制,可通過先建立沙漏屬性集合器,再從組件集

合器中調用沙漏屬性的方法實現。

7.*CONTROL_SHELL(單元控制)

ls-dyna控制卡片詳解的圖7

【WRPANG】殼單元翹曲角度。當某個翹曲角度大于給定值時,會輸出警告信

息。默認值為20;

【ESORT】自動挑選退化的四邊形單元,并處理為CO 三角形單元公式,以保證求解穩定。

EQ.0:不挑選。(默認)

EQ.1:完全挑選并處理。

單元退化:在求解過程中,四邊形單元兩節點重合,但是單元節點都存在。

四邊形退化成三角形,六面體退化成五面體或者四面體。

單元退化易造成單元剛度加大,影響計算結果。

【IRNXX】單元法線更新選項。該選項影響Hughes-Liu,

Belytschko-Wong-Chiang,和Belytschko-Tsay單元公式。當且僅當翹

曲剛度選項被激活時,即BWC=1 時,以上單元公式才受影響。對于

Hughes-Liu殼單元類型1,6 和7,IRNXX必須設為-2 以調用上表面

或下表面作為參考面。

EQ.-2:

EQ.-1:每個循環都重新計算法線方向。

EQ.0:自動設為-1。

EQ.1:重啟動時計算。

EQ.n:每n個循環重新計算法線方向。(只適用于Hughes-Liu 殼單元類型)

【ISTUPD】單元厚度改變選項。該選項對所有殼單元變形有影響。

EQ.0:不變化。

EQ.1:殼變形引起厚度改變。該選項對金屬板料成型和拉伸作有很大的作用

EQ.2:二階單元

EQ.3: 1和2都使用

EQ.4:應用1,忽略彈性應變只考慮厚度的變化,只適用于彈塑性(各項同性)

【THEORY】殼單元使用的理論。(默認的是Belytschko-Tsay,面內單點積分,

計算速度很快,采用Co-rotaional應力更新,單元坐標系統置于單元

中心,基于平面單元假定,建議在大多數分析中使用)。

可選擇25種,詳情可參照dyna關鍵字手冊

【BWC】針對Belytschko-Tsay單元的翹曲剛度。

EQ.1:增加Belytschko-Wong-Chiang公式的翹曲剛度。

EQ.2:Belytschko-Tsay單元公式。不增加翹曲剛度。(默認)

【MITER】平面應力塑性選項,默認為1。(運用于材料3,18,19 和24)。

EQ.1:3 次交叉迭代。(默認)

EQ.2:完全迭代。

EQ.3:不迭代。可能導致錯誤,慎用。

【PROJ】在Belytschko-Tsay和Belytschko-Wong-Chiang單元中翹曲剛度投影方

法。這個方法主要運用于顯示分析,如果是隱式分析,那此項無效。默認為0。

【OTASCL】為旋轉單元質量定義一個縮放系數。(不太常用)。

【INTGRD】通過厚度數值積分法則的默認殼單元。當積分點為1到2個的時候

使用Gauss積分,當積分點從3 個到10 的時候使用Lobatto積分,積

分點為2個時,Lobatto 法則非常不準,須用Gauss積分。

【LAMSHT】薄殼理論開關。0:不更新切應變修正;1:薄殼理論切應變修正。

【CSTYP6】第6種殼單元坐標系的選用。1:可變的局部坐標系(默認);2:

統一局部坐標系(計算結果有偏差,但效率比較高)。

【TSHELL】允許熱傳導通過有厚度的殼單元。

8.*CONTROL_TERMINATION(計算終止控制卡片)

ls-dyna控制卡片詳解的圖8

【ENDTIM】強制終止計算時間,必選,默認0.0。

【ENDCYC】終止循環次數。終止時間ENDTIM之前,程序達到指定循環次數

即終止計算。循環次數等于時間步的數目。

【DTMIN】確定最小時間步長TSMIN的因子。TSMIN=DTMIN* DTSTART,

其中DTSTART為程序自動確定的初始步長。當迭代步長小于

TSMIN時,程序終止。

【ENDENG】能量改變百分比,超過設定值則終止計算。默認0.0,不起作用。

【ENDMAS】質量變化百分比,超過設定值則終止計算。僅用于質量縮放DT2MS

被使用時。默認0.0,不起作用。

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