LS-dyna 接觸參數的解釋
·LS-dyna 接觸參數的解釋·
相信很多人都看了很多關于LS-dyna的接觸理論資料,但發現實在是難以看下去,就算看進去了,對一些關鍵字的設置還是不懂怎么填。在這里,我就寫一些關于接觸參數怎么設置,這些設置都是自己經驗所得,說的不對的還望各位指點一二。
01
常用接觸類型
最常用的接觸關鍵字有兩種,分別是:
*AUTOMATIC_GENERAL
*AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE
其中,*AUTOMATIC_GENERAL能夠很好地處理殼的邊-邊接觸和梁-梁的接觸,他比*AUTOMATIC_ SINGLE_ SURFACE需要更多的計算資源。
另外,*AUTOMATIC_ SINGLE_ SURFACE這個接觸是官方推薦的,在碰撞模擬中應用最多的接觸類型。
主要用于面-面接觸的關鍵字是:
*AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE
有局部一些關鍵接觸是面與面接觸的可以用這個關鍵字,最好將局部的主從面定義一個集(我一般都會定義一個*SET_ SEGM)。
兩個零件類似焊接、強力膠粘在一起,或者有的塑膠中會嵌入一些金屬件,這樣的接觸可以用關鍵字:
*TIED_SURFACE_TO_SURFACE
*TIED_SURFACE_TO_SURFACE_OFFSET
這里也是局部選擇粘接的面,設置主從面的集,設置一個關鍵字*SET_SEGM。
02
*AUTOMATIC_GENERAL參數解釋
這里只拿*AUTOMATIC_GENERAL當中的參數進行講解,其他類型的接觸設置與之大同小異。
SSID、MSID和SSTYP、MSTYP,SSID、SSTYP表示從面的設置,MSID、MSTYP表示主面的設置。(MSID和MSTYP類比可知)SSTYP約束了SSID中選擇的類型,SSTYP中包含七種類型,0代表段面集,2代表殼單元集,4代表單個零件集,其他類型可看卡片底部說明欄。SSID選擇對應的集合,這里如果SSID=0,則代表所有零件都參與接觸計算,但計算時間會增加一點,這個時間相對較少,對我來說這個時間不算什么,比絞盡腦汁去想各個零部件之間已經發生的接觸和碰撞之后可能的接觸要方便的多。但如果是其他軟件就不敢保證計算時間僅僅只增加一點點,像Dytran中如果選擇全部零件做接觸計算,時間是成指數增加。因此,在用LS-dyna模擬時,一般都默認全部零件都接觸就行,這個接觸算法相對來說還是很方便的。
主面、從面定義的一般原則:
1.粗網格表面定義為主面,細網格表面為從面;
2.主從面材料剛度相差較大,材料剛度大的一面為主面;
3.平面或凹面為主面,凸面為從面。
FS、FD,FS表示靜摩擦系數,FD表示動摩擦系數。這里可以都考慮為0,對計算結果影響不大,如果要得到很精確的結果,將摩擦考慮進去也是可以的,不過會增加一點計算時間。
VDC表示粘性阻尼系數,用來降低碰撞過程中接觸力的高頻振蕩。對于較軟的材料(如泡沫材料),VDC可以設置為40-60,這樣可以提高模型的穩定性。對于金屬間的碰撞接觸問題,VDC一般設為20。 SFS、SFM表示罰因子,用于增大或減小接觸剛度。
SOFT也是控制接觸剛度,這里推薦使用SOFT=1,這樣的接觸會更加貼近實際一點。
IGNORE表示是否允許初始穿透,一般推薦IGNORE=1,表示通過追蹤初始穿透零件,允許初始穿透存在。
其他參數一般情況可以默認即可。
03
*CONTROL_CONTACT參數解釋
在LS-dyna還提供了接觸控制參數,上述*CONTACT關鍵字是對每個具體的接觸提供“局部”的參數設置,優先權較高;而*CONTROL_CONTACT則對整個模型中的接觸提供一種“全局性”的參數設置。
ISLCHK表示是否對模型進行檢查初始穿透,1表示不檢查,2表示全面檢查。如果你確定沒有穿透,可以選擇1;但是對于復雜的模型最好還是推薦選擇2。
SHLTHK表示是否考慮厚度偏置,0表示不考慮厚度偏置;1表示只考慮變形體厚度偏置,不考慮剛體厚度偏置;2表示變形體和剛體都考慮厚度偏置。你如果沒有殼單元,這里保持為0即可。
IGNORE這個與*CONTACT中的類似,推薦選擇1。
THKCHG表示是否考慮殼體厚度變化,0是不考慮,1是考慮。以上所有需要考慮的特征,均會增加一些計算時間,如果模型較小推薦都考慮,這樣結果保證正確且時間不會增加很多。
ORIEN表示控制接觸段的接觸方向,必須保證所有接觸段的法向一致指向接觸面,一般推薦ORIEN=1。
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