WorkBench LS-DYNA電池箱撞擊仿真過程指導文檔,附講解視頻及模型文件
在工程領域,物體之間的撞擊問題分析至關重要,它廣泛應用于汽車安全、航空航天、機械制造等眾多行業。WorkBench中的LS-DYNA模塊為我們提供了一個強大的工具,能夠精確模擬不同物體之間的撞擊過程。本指導文檔專為新手設計,旨在詳細介紹如何使用WorkBench中LS-DYNA模塊來進行不同物體之間撞擊問題的分析。
所有碰撞問題,均可借鑒該案例模型。附帶詳細講解視頻和案例模型
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為了讓新手能夠更好地理解和掌握這一復雜的分析過程,本教程以電池箱的撞擊作為實際案例進行講解。通過學習本教程,您將系統地學習到如何定義材料屬性,這是準確模擬撞擊過程的基礎;如何進行合理的網格劃分,以保證計算結果的準確性和可靠性;如何施加載荷和邊界條件,使模擬更加符合實際情況;以及最終如何求解和分析結果,從模擬數據中獲取有價值的信息。
啟動Ansys Workbench,選擇LS-DYNA模塊,鼠標左鍵按住將此模塊拖拽到右邊空白操作區。如下圖所示。
上圖中項目A為我們已計算完成的案例,B為我們新建的項目,因本文檔主要演示電池包撞擊緩沖仿真操作,且在實際應用中,模型各不相同,所以本文應用已有模型和材料設置進行演示,因此將項目A的材料左鍵按住拖至項目B的材料欄,將項目A的模型左鍵按住拖至項目B的模型欄,共享材料和模型設置。
雙擊項目B的model欄,打開軟件界面進行仿真參數設置
打開模型后會自動導入已關聯的模型和材料設置,界面如下,
選中幾何模塊中有問號的殼體,有問號說明模型定義不完全,本項目中,為合理利用計算資源,設置模型為殼體,并取電池包的一半做仿真,我們需為他賦予厚度和材料定義。電池包厚度設置為2mm,撞擊體厚度設置為20mm,并為其賦予2000kg點質量,材料定義為鋁合金NL。添加點質量操作如下,首先選中要添加點質量的幾何體,然后鼠標右鍵Insert,選擇Point Mass,然后選中該幾何體所有外邊緣,并添加2000kg質量。
接下來我們設置電池包各零件間及撞擊體與防撞梁間接觸,首先鼠標右擊Connections,然后左鍵點擊Insert,再點擊Connection Group,
接著將撞擊體隱藏,隱藏步驟如下圖,首先選中撞擊體,然后鼠標右鍵調出功能區,鼠標左鍵點擊Hide Body,就完成了將撞擊體隱藏的操作,接下來將除撞擊體以外所有幾何體選中,為其設置4mm的容差值,如下圖,
然后鼠標右鍵Connections Group,左鍵選擇Great Automatic Connections,便生成了一系列接觸,生成后,點擊其中之一Contact Region,可通過右面模型高亮部分確認接觸面是否正確,然后在設置區選擇殼體頂面還是底面,使接觸面符合實際情況,其余接觸也需逐一檢查,確保接觸面設置正確,
接下來我們為撞擊體和防撞體設置接觸,鼠標右鍵Contacts,然后左鍵點擊Insert,再選擇Manual Contact Region,
接下來在定義區設置接觸面、目標面等,在選擇一系列接觸面時,可通過智能多選功能實現,點擊智能多選按鈕,鼠標雙擊其中任意一面,便將整個面擴選中,分別選擇好撞擊體和防撞梁相應接觸面后,為其設置動摩擦系數和靜摩擦系數均為0.2的摩擦接觸,如下圖。
接下來我們為模型劃分網格,為使計算更精確并易于收斂,添加尺寸為10mm的網格,首先鼠標右擊Mesh,然后點擊Insert,選中Sizing按鈕。
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