在Dyna中對螺栓施加預緊力

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學習目標：

學習怎么使用幾何和網格劃分工具；

熟悉LS-dyna中的動態松弛

問題描述：

兩塊鐵板之間夾著一層橡膠件，依靠螺栓固定，我們通過動態松弛的方法給螺栓加上預應力，如圖所示：

創建幾何：

點擊Curve > CirArc ， 對應的三條曲線如下所示：

在底部菜單中，點擊AutCen，使曲線在窗口中顯示合適的大?。稽c擊Curve > Line，將method改為point to point，然后點擊點1和點2，并Apply；點擊點3和點4，并Apply。

點擊Surf > FillPln并將method切換成By Edges，選擇剛剛生成的四條線段和一個圓，并Apply，這樣就建立了一個幾何面。

 

生成網格：

點擊Mesh > AutoM，尺寸為6，網格類型為Mixed，選擇幾何面，點擊Mesh，如果不滿意網格；可以雙擊每條邊可以改變每條邊的單元數，如果滿意，點擊Accept。

這樣二維的網格已經生成，要生成三維網格需要點擊Mesh > EleGen，選擇Solid，在Solid By中選擇Solid_Face_Drag，設置Thickness = 20, Segment = 3，并且方向點擊Z。選擇所有二維網格點擊Create和Accept，生成橡膠層；繼續在Element Generation對話框，將Thickness to 5 ， Segment to 1修改，在選擇對話框中，選擇ByElem，激活Prop，點擊橡膠層頂層一個單元，即可選擇頂層面所有單元，點擊Create和Accept；繼續在Element Generation對話框，設置PartID跟頂層面單元一樣，將方向改為0，0，-1，并選擇底層面所有單元，點擊Create和Accept。

前面金屬層和橡膠層均已建立完成，線面建立螺栓，點擊Mesh > ShapeM，在Entity中選擇Cylinder solid；半徑6.5mm，長度50mm，周向單元數量8，軸向單元數量10，位置：53.033  53.033  -15，方向：0 0 1，名稱為bolt，這里需要注意Start Element ID 和 Start Node ID不要修改，按其默認即可，點擊Create, Accept and Done。

創建螺母時，點擊Mesh > EleGen，設置Part ID 跟剛剛的圓柱一樣，在solid By中選擇Solid_Face_Offset，填寫Thickness = 5和 Segment = 1，選擇單元如下所示（上下兩圈）：

邊界條件：

切換到Top視圖，創建關于YZ、XZ平面對稱約束，點擊Model > CreEnt>Boundary>Spc，選擇Crc，Set，在Sym Plane 中選擇YOZ（XOZ），選擇節點如下所示：

創建材料屬性：

在Mat中選擇001 MAT_ELASTIC，材料參數為：

截面屬性：

創建SECTION_SOLID，在ELDORM中選擇-2，將其應用到所有Part中。

接觸設置：

添加AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE，該接觸方式是推薦接觸，具體參數如下所示：

創建預緊應力：

要在螺栓上加載預緊力用到關鍵字INITIAL_STRESS_SECTION，該關鍵字需要以下參數：

1，    定義一條應力與時間的曲線

2，    一個橫截面

3，    一個part集合

 

定義曲線：

點擊Application > Tools > CurveGen，選擇方法為X-Y，勾選Smooth并填寫數值為50，輸入三個點，點擊Create.

就會生成關鍵字DEFINE_CURVE，但需要將SIDR改為1，表示激活動態松弛分析。

創建截面：

打開關鍵字DATABASE_CROSS_SECTION_PLANE，定義平面法向向量頭尾坐標，這個平面可以是矩形、圓形，也可以是無限大，這里定義一個圓形，輸入半徑為100.

這個關鍵字可以獲得該平面經過的Part的截面力或者截面扭矩。

創建Part集合：

點擊CreEnt>Set Data>*SET_PART，點擊Cre，框選螺栓，點擊Apply。最后在關鍵字中INITIAL_STRESS_SECTION，將這三個填入即可。

控制設置：

打control_DYNAMIC_RELAXATION，填寫收斂步數（NRCYCK）為100，收斂容差（DRTOL）默認，點擊Accept。

輸出設置：

為了創建動態松弛二進制輸出內容，點擊DATABASE_BINARY_D3DRLF，將CYCL改為1，其他都默認，最后保存。

后處理：

打開d3drlf，從動畫中可以看到截面周圍的單元有壓縮的趨勢，點擊Post > History > Element，制定其中某個單元，可以查看單元的應力。