workbench Ls-dyna跌落分析

      跌落分析是產(chǎn)品分析中經(jīng)常遇到的一種分析，跌落分析需要顯示動(dòng)力學(xué)的方法來計(jì)算，最常用的軟件就是ls-dyna，但是其前處理較為繁瑣。自從ANSYS Workbench從18版集成了ls-dyna之后，可以讓熟悉workbench軟件操作界面的從業(yè)者對(duì)于顯示動(dòng)力學(xué)分析使用的更加方便，使ANSYS愛好者更加靈活的模擬跌落分析、大變形或顯示動(dòng)力學(xué)相關(guān)的實(shí)例，另外對(duì)于專業(yè)的ls-dyna從業(yè)者也可以進(jìn)行模型的前處理和部分邊界條件的設(shè)置，極大的方便了操作過程（公眾號(hào)：CAE_ANSYS）。

     本實(shí)例以一個(gè)cup為例，介紹了在workbench中如何使用Ls-dyan仿真產(chǎn)品的跌落現(xiàn)象，通過本實(shí)例，您將了解到以下內(nèi)容：

1產(chǎn)品模型的建立方法和流程

2通過跌落分析向?qū)гO(shè)置跌落分析相關(guān)的參數(shù)

3理解跌落分析的基本流程

4求解查看后處理結(jié)果

 仿真過程

1.問題描述

cup在一定的高度下落，撞擊地面，引起cup的碎裂。建立模型如圖所示

2.仿真分析

產(chǎn)品在碰撞之前有一定的動(dòng)能，因此需要考慮碰撞地面之前的速度，物體滿足自由落體運(yùn)動(dòng)，獲取碰撞之前的速度，輸入初始速度，如圖所示

 

3.仿真設(shè)置

     按照跌落的向?qū)Чδ茌斎氘a(chǎn)品的姿態(tài)角度和跌落高度，自動(dòng)的軟件會(huì)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，使產(chǎn)品獲取碰撞之前的跌落角度，自動(dòng)的輸入了初始速度，當(dāng)然這些條件可以自行輸入不需要通過向?qū)瓿桑枰⒁獾氖牵@個(gè)跌落需要考慮模型建立時(shí)候的姿態(tài)。

      另外產(chǎn)品的材料性能需要考慮準(zhǔn)確，因?yàn)楦鶕?jù)動(dòng)量定理Ft=MV，當(dāng)1kg的物體碰撞地面為1m/s的速度，如果碰撞時(shí)間為1ms，則碰撞力為1000N，所以這個(gè)值是比較大的，相應(yīng)的塑料或剛性產(chǎn)品一般會(huì)超過碰撞點(diǎn)的屈服破壞，所以材料設(shè)置的本構(gòu)模型是結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。

設(shè)置向?qū)鐖D所示。

 

4.求解，查看結(jié)果

輸入分析時(shí)間，一般碰撞時(shí)間都是毫秒級(jí)別的，所以建議碰撞時(shí)間輸入不要過大，否則計(jì)算時(shí)間過長(zhǎng)，求解完畢之后通過跌落分析可以看到產(chǎn)品的碰撞變形量和應(yīng)力值以及應(yīng)變

更改為塑性材料查看其破碎過程，可見其并沒有顯著破碎，所以材料對(duì)其結(jié)果有顯著的影響

另外通過能量查看其沙漏量是否滿足要求 

本例主要為workbench中Ls-dyna的基礎(chǔ)應(yīng)用，適用于初學(xué)者，或者對(duì)ANSYS有一定經(jīng)驗(yàn)的使用者，該實(shí)例可以推廣到汽車碰撞，飛機(jī)碰撞、跌落分析等（公眾號(hào)：CAE_ANSYS）

以下為計(jì)算模型，請(qǐng)自行下載