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登錄?LS_DYNA的案例
?ANSYS、Ls-dyna小球摩擦考慮溫度劣化熱力耦合 ¥50
ANSYS中可采用熱力耦合算法來綜合考慮溫度及荷載對(duì)材料的損失演化規(guī)律。對(duì)于顯式動(dòng)力分析中,可通過CONTROL_THERMAL_NONLINEAR、CONTROL_THERMAL_SOLVER、CONTROL_THERMAL_TIMESTEP來調(diào)用熱分析步,同時(shí)在材料中需要額外定義考慮溫度劣化的材料本構(gòu)。
基于此,建立了小球摩擦生熱案例,在該模型中考慮了溫度劣化及材料摩擦痕跡,隨著循環(huán)摩擦次數(shù)的增加,溫度總體呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。
?LS_DYNA負(fù)體積解決建議
負(fù)體積是由于單元畸變引起的, 當(dāng)單元本身變形過大或者不合理時(shí), 某個(gè)或某些節(jié)點(diǎn)穿
透所屬單元的面跑到外面, 接著變產(chǎn)生負(fù)體積。 負(fù)體積產(chǎn)生和時(shí)間步設(shè)置、 網(wǎng)格質(zhì)量、 材料、
載荷條件、 接觸等都可能有關(guān)系, 可能的原因和解決的方法大概有幾種:
(1) 材料設(shè)置參數(shù)有問題, 選擇合適的材料模型, 并注意單位的協(xié)調(diào);
(2) 網(wǎng)格質(zhì)量不好。 高質(zhì)量的網(wǎng)格可以使之能容納更大的變形從而防止負(fù)體積的發(fā)生,
建議在容易出現(xiàn)大變形的地方細(xì)化網(wǎng)格;
(3) 時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置不夠合理。 默認(rèn)的時(shí)間步長(zhǎng)因子 0.9 可能對(duì)防止數(shù)值計(jì)算的不穩(wěn)定
不夠有效, 減少步長(zhǎng)因子(比如從 0.9 減小到 0.6 或者更小), 可以防止負(fù)體積的產(chǎn)生, 這是
一個(gè)有效的方法;
(4) 太高的局部接觸力。 不要將力施加在單一節(jié)點(diǎn)上, 最好分散到幾個(gè)節(jié)點(diǎn)上以壓力
的方式等效施加;
(5) 使用全積分實(shí)體單元。 在大變形和大扭曲情況下, 全積分單元相對(duì)于單點(diǎn)積分單
元計(jì)算不夠穩(wěn)定, 因?yàn)橐粋€(gè)負(fù)雅克比行列式可以在意個(gè)積分點(diǎn)發(fā)生, 所以全積分單元比單點(diǎn)
積分發(fā)生負(fù)的雅克比行列式更快。 建議使用默認(rèn)的單元方程式(單點(diǎn)積分) 加上沙漏控制。
(6) 接觸設(shè)置不合理。 單面搜索的接觸形式相對(duì)于雙面搜索雖然節(jié)省了計(jì)算時(shí)間, 但
很容易因?yàn)槊娴姆较虿徽_而導(dǎo)致負(fù)體積的產(chǎn)生, 因此在不能確定面的方向時(shí)建議使用雙面
搜索。 另外, 適當(dāng)提高接觸剛度也可以防止負(fù)體積的產(chǎn)生。
(7) 另外也可以采用 ALE 或者 EULER 單元算法, 用流固耦合功能代替接觸, 控制網(wǎng)
格質(zhì)量, 例如承受壓力的單元在受壓方向比其他方向尺寸長(zhǎng)。
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