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登錄子彈穿甲的案例
LS-DYNA 兩種 破片“碎片紛飛”的方法 ¥100
以子彈穿甲鋼板為例,提供兩種模擬破片 碎片紛飛的方法:
1) 采用 *CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE 建立單元之間的弱連接,當目標變量達到罰值,單元之間的連接失效,從而實現碎片分離的效果,動畫如下:
lspp提供了*CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE單元集合建立的快捷方式!很方便
2)采用*DEFINE_ADAPTIVE_SOLID_TO_SPH_ID
失效的單元會采用SPH顆粒的形式進行離散,但是part卻不采用SPH建模
Adaptively transform a Lagrangian solid Part or Part Set to SPH particles, when the Lagrangian solid elements comprising those parts fail. One or more SPH particles (elements) will be generated for each failed element. The SPH particles replacing the failed element inherit all of the properties of the failed solid element, e.g. mass, kinematic variables, and constitutive properties.
結果如下:
上述案例的k文件,見下面的付費文檔
展開 揚聲器跌落仿真實驗
常見應用在手機行業跌落失效分析,汽車行業碰撞失效分析,和軍工行業子彈穿甲效果分析等。對于揚聲器來說,可以對應用在音箱、揚聲器單裸跌,帶包裝跌落試驗的仿真上。需要采用顯式動力學算法。
a. Solidworks。自帶一個簡單的跌落仿真模塊,計算非常快。不清楚結果是否可信。
b. Comsol。 無顯式算法。
c. Ansys。自帶AutoDYN(目前在Ansys workbench 界面下名稱是Explicit Dynamics),也購買了LS-DYNA的求解器。
d.ABAQUS。說起結構非線性分析,不得不提ABAQUS。 顯式分析和隱式分析可以無縫銜接,相互傳遞數據。
之前一個案例用ANSYS不同求解器對比過。AutoDYN和LS-DYNA采用顯式算法,結果接近。瞬態的默認隱式算法和上述兩種結果差異較大。
02
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揚聲器單元裸跌
顯式動力學算法可以認為不存在收斂問題。唯一需要注意的是時間步要足夠小,以減少計算誤差。
為簡化模型,僅取盆架一半,磁路重量通過一個集中的負載添加到盆架底部。
動態演示盆架形狀和應力的變化,以及跌落碰撞的力傳導過程
03
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單元帶音箱前面板跌落
事實上,更合理的模型應該是揚聲器盆架+磁路+音箱進行整體跌落仿真,才更符合實際的使用狀況。當然這計算量會相當大。
這個單元帶音箱前面板跌落的模型在配置還不錯的工作站上計算了將近24個小時。因為分析時間步要很非常小,比如10^(-8)s之類的。這是顯式動力學算法特性決定的。
需要說明下:目前揚聲器跌落仿真只是在摸索中。模型和設定以及簡化未必非常合適。僅僅作為一個探究的方向。
展開 一年多以來我做Dytran動力學仿真的經驗總結 (轉帖)
此外還有一個強項是瞬時碰撞的仿真,例如求解車禍的碰撞和子彈穿甲過程,至今我還沒有發現其它軟件比Dytran還要強的。
3.有關的bug: 我發現Dytran在求解流固耦合時有bug,具體表現在兩個方面:a、某些情況下不收斂 b、Patran做流固耦合前處理時有時會自動退出。
4.加載重力:在Patran為Dytran分析加載重力與Nastran分析加載重力不同,為Dytran求解器加載重力需在 Analysis\execution control\interial loads 中來實現。
5.提高計算速度:Dytran求解是,如果沒有經驗,很容易求解緩慢。一般需要注意以下幾點:10000個單元左右的模型的動力學仿真,通常需要20分鐘以上的時間,1000個單元左右的仿真,一般要2-60分鐘時間。如果單元超過30000,基本上很難計算了。彈性模量對計算速度的影響非常明顯,隨著彈性模量的增大,求解時間也會大大增加。模型如果建得不合理,會造成求解緩慢。如果你的1000單元規模的模型1個小時還沒有完成計算,10000單元規模的模
型一天內沒有完成計算,多半是你的模型有問題。
6.Dytran有列隊功能,可以讓N個dat文件排隊完成計算。所以你可以提前生成多個dat文件,然后讓dytran自動排隊計算它們,你可以回去睡覺了,等第二天早晨再來看結果。你不用每計算一個dat文件都用patran來做一次后處理,然后再生成新的dat文件再計算再后處理,這樣對多個dat文件的計算太煩瑣了。
7.Dytran在計算過程中,如進度條的增加明顯變慢甚至停止不動,這多半是此處出現了不收斂情況, 你可以停下Dytran然后檢查結果了,而不用非等到Dytran完成計算后再看結果。
先寫這么多。如有新的問題歡迎討論。
展開 MSC.Dytran 簡介
MSC.DYTRAN用有限體積法跟蹤物質的流動的強大流體功能,可有效解決大變形和極度大變形問題,如:液壓傳動分析,液體晃動,爆炸分析,高速穿甲和三維鍛造成型等問題。
流體-結構的耦合解法
在眾多的商業有限元分析軟件中,MSC.DYTRAN是唯一提供精確的或稱完全的流固耦合功能的軟件。通常的軟件在處理流體-結構相互作用問題時,將流體產生的力作為"預先確定"的載荷作用到結構上進行分析,而MSC.DYTRAN則不然,它是通過直接耦合結構網格(Lagrange網格)和流體材料網格 (Euler網格)間的響應自動地、精確地算出每一時間步流-固界面處的物理性質,在這個過程中,一方面,Euler材料流動引起的壓力載荷通過耦合算法自動作用到結構的有限元網格上,在這種壓力作用下,結構的有限元網格將發生變形,結構的變形也反過來影響Euler材料的流動和壓力值,這種結構變形和流體載荷間的相互影響使得我們可以得到完全耦合的流體-結構響應。
MSC.DYTRAN根據不同分析問題需要,提供五種處理流-固耦合分析方法:
l 普通耦合法(General Coupling),對這種算法,首先,必須在結構的外部定義一封閉的耦合面(Coupling Surface),用于傳遞兩種解算器之間的力,此耦合面對Euler網格來說是一種流動邊界,材料在Euler網格中流動產生的壓力通過耦合面傳遞到結構上,使結構發生變形。普通耦合法適用于所有的流-固耦合問題。如安全氣囊的膨脹過程、子彈穿甲過程、炸彈爆炸分析等。
2 快速耦合法(Fast General Coupling),要求Euler網格法向與總體坐標系平行,此方法大大加快耦合算法的計算效率。可用于帶強度的單材料歐拉法, 流體單材料歐拉法, 多材料歐拉法及Roe法。
展開 
CAE系列軟件介紹_MSC.Dytran
MSC.DYTRAN用有限體積法跟蹤物質的流動的強大流體功能,可有效解決大變形和極度大變形問題,如:液壓傳動分析,液體晃動,爆炸分析,高速穿甲和三維鍛造成型等問題。
流體-結構的耦合解法
在眾多的商業有限元分析軟件中,MSC.DYTRAN是唯一提供精確的或稱完全的流固耦合功能的軟件。通常的軟件在處理流體-結構相互作用問題時,將流體產生的力作為"預先確定"的載荷作用到結構上進行分析,而MSC.DYTRAN則不然,它是通過直接耦合結構網格(Lagrange網格)和流體材料網格(Euler網格)間的響應自動地、精確地算出每一時間步流-固界面處的物理性質,在這個過程中,一方面,Euler材料流動引起的壓力載荷通過耦合算法自動作用到結構的有限元網格上,在這種壓力作用下,結構的有限元網格將發生變形,結構的變形也反過來影響Euler材料的流動和壓力值,這種結構變形和流體載荷間的相互影響使得我們可以得到完全耦合的流體-結構響應。
MSC.DYTRAN根據不同分析問題需要,提供五種處理流-固耦合分析方法:
l 普通耦合法(General Coupling),對這種算法,首先,必須在結構的外部定義一封閉的耦合面(Coupling Surface),用于傳遞兩種解算器之間的力,此耦合面對Euler網格來說是一種流動邊界,材料在Euler網格中流動產生的壓力通過耦合面傳遞到結構上,使結構發生變形。普通耦合法適用于所有的流-固耦合問題。如安全氣囊的膨脹過程、子彈穿甲過程、炸彈爆炸分析等。
2 快速耦合法(Fast General Coupling),要求Euler網格法向與總體坐標系平行,此方法大大加快耦合算法的計算效率。可用于帶強度的單材料歐拉法, 流體單材料歐拉法, 多材料歐拉法及Roe法。
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