基于ls-dyna的碟簧(鋼板)變形回彈仿真分析

背景:變形回彈在機械工程問題中比較常見,最常見的是薄板沖壓回彈,尤其是連續沖壓問題,相對復雜點。這里只講述簡單的變形回彈問題,也是個人工作中遇到的問題。一是油箱正壓(充氣)變形,卸壓后變形能否恢復、恢復多少,這里設置彈塑性材料模型即可。二是碟簧受壓變形,壓力突然釋放后,需要知道在首次變形回彈范圍內的時間,碟簧的使用一般都是在彈性變形范圍內。上述兩種情況,可先進行顯式分析,然后進行隱式回彈分析,其中用到的關鍵控制卡片是*INTERFACE_SPRINGBACK_SEAMLESS,顯式分析后自動進行隱式分析,需要說明的是計算截止時間僅需考慮顯式計算時間,回彈分析時間默認等于顯式分析時間。這里以第二種情況為例進行簡單說明。

1. 計算模型

1) 邊界條件:底部白色節點區域僅約束Y向自由度。

001.jpg

基于ls-dyna的碟簧(鋼板)變形回彈仿真分析的圖2

2) 載荷:頂部白色節點區域施加Y向作用力,沿Y負方向,單位力曲線如下,20ms內加至39.6kN,然后保持至30ms,30ms后外力瞬間撤掉。

002.jpg

2. 計算結果

1) 30ms時碟簧的位移云圖如下。

003.jpg

                                         (由于動畫圖片較大,不好在這里放置動態圖)

2) 頂部節點的位移歷程曲線如下。頂部節點第一次從最大位移1.48mm回彈至0.5mm的時間大約為0.05ms。

004.jpg

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