動力松弛
關(guān)注創(chuàng)建者：君成序 創(chuàng)建時間：2019-06-16
動力松弛的視頻教程
HyperMesh+LS-DYNA_重力荷載動力松弛
本期內(nèi)容講解在HyperMesh中，LS-DYNA工作環(huán)境下，如何進(jìn)行重力荷載松弛分析，或者重力荷載動態(tài)釋放分析，或者初始化重力荷載帶來的應(yīng)力和應(yīng)變。 注意：“1_操作演示”和“2_結(jié)果分析”為“HyperMesh+LS-DYNA_重力荷載動力松弛（重力荷載的應(yīng)力初始化）”的更新版。大家看更新版即可。
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HYPERMESH_LSDYNA螺栓預(yù)應(yīng)力加載
hypermesh做前處理DYAN求解 模擬螺栓預(yù)應(yīng)力的加載（動力松弛）從材料 單元 屬性的定義 ?生成PRAT,到 接觸設(shè)置 ?載荷的施加（預(yù)應(yīng)力以及求解卡片的設(shè)置等，螺栓與上下法蘭在載 荷（螺栓預(yù)應(yīng)力）的作用下發(fā)生的變形，輸出螺栓以及上下法蘭的應(yīng)力應(yīng)變， 及塑性變形情況。
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動力松弛的實例教程
預(yù)加載
當(dāng)松弛類型設(shè)置為 “Explicit” 或 “Implicit” 時，預(yù)加載通過指定給定載荷在動力松弛期間處于激活狀態(tài)來實現(xiàn)。
目前，在動力松弛的 General Preload 對象中，可將 “Acceleration”（加速度）、“Standard Earth Gravity”（標(biāo)準(zhǔn)地球重力）、“Rotational Acceleration”（旋轉(zhuǎn)加速度）和 “Rotational Velocity”（旋轉(zhuǎn)速度）指定為載荷。
其他載荷和支撐可通過載荷 / 支撐上的選項在動力松弛期間施加。
使用 General Preload 進(jìn)行預(yù)加載
當(dāng) “User Defined” 字段設(shè)置為 “No” 時，動力松弛階段使用的載荷由以下曲線表示：
對于正在進(jìn)行動力松弛的邊界條件，會寫入一條額外的曲線（DEFINE_CURVE），用于定義動力松弛階段的載荷大小。上述標(biāo)準(zhǔn)曲線僅在動力松弛階段（預(yù)加載）應(yīng)用，在DEFINE_CURVE 中表現(xiàn)為 SIDR = 1。
當(dāng) “User Defined” 字段設(shè)置為 “Yes” 時，可通過填寫數(shù)據(jù)表為動力松弛階段輸入自定義曲線。
當(dāng)載荷為用戶自定義時，會將 * DEFINE_CURVE 卡片寫入輸入文件，并將 SIDR 參數(shù)設(shè)置為 1。然后，代表應(yīng)用動力松弛的邊界條件的卡片會使用此曲線。
注意事項
與其他與 General Preload 對象兼容的動力松弛載荷不同，“Rotational Velocity”（旋轉(zhuǎn)速度）和 “Rotational Acceleration”（旋轉(zhuǎn)加速度）不使用任何方向的 General Preload Scale Factor（通用預(yù)加載比例因子）。
展開 3.動力松弛方式加載
3.1建立梁連接
在螺栓添加之間建立一個梁連接，設(shè)置好對應(yīng)的接觸面，梁連接的好處是僅僅考慮質(zhì)量慣性，沒有自身的彎曲，預(yù)緊力中載荷加載和靜力學(xué)相同，為切斷圓柱方式.
3.2加載動力松弛
在設(shè)置中可以添加dynamic relaxation，并且添加bolt pretension，設(shè)置如下所示，其中動力松弛中的方法設(shè)置為implicit隱式算法，螺栓預(yù)緊力中添加螺栓載荷.
3.3結(jié)果查看
在lsdyna中計算0.01s的時間，查看變形和應(yīng)力結(jié)果，可以看到螺栓預(yù)緊力將兩個梁壓彎，但是并沒有產(chǎn)生過大的抖動，達(dá)到了初始預(yù)緊力的加載需求
4.靜力學(xué)+動力松弛方法加載預(yù)緊力
4.1靜力學(xué)計算
按照常規(guī)方式在靜力學(xué)中加載螺栓預(yù)緊力100N，獲取靜力學(xué)的變形
4.2靜力變形+動力松弛
在lsdyna中讀取靜力學(xué)變形，再添加一個lsdyna模塊，將結(jié)果導(dǎo)入lsdyna，如圖所示。得到的結(jié)果只能是位移變形，這樣就能得到初始的預(yù)添加受力的變形了.
在添加一個動力松弛dynamic relaxation，選項設(shè)置為explicit after ansys solution，之后的設(shè)置為顯示動力學(xué)計算的設(shè)置收斂方法
計算的結(jié)構(gòu)變形如圖所示，可以看到螺栓預(yù)緊導(dǎo)致的變形保持住幾乎不變，之后再進(jìn)行其他的碰撞類分析就好了
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仿真就是一門玄學(xué)，結(jié)果飄忽不定而又極其重要！
展開 3.模型處理
實體螺栓模型需要將螺栓設(shè)置表面印記，將螺栓的圓柱部分切割出來，建立局部坐標(biāo)系，加載螺栓預(yù)緊力，加載的載荷只能是應(yīng)力值，結(jié)果為預(yù)緊力/截面積
4.lsdyna螺栓驗證
建立螺栓模型，加載預(yù)緊力的應(yīng)力之后，看到結(jié)果中螺栓被分成兩端，并重合擠壓，得到需要的螺栓預(yù)緊力，所以需要考慮設(shè)置中shear and bending
5.動力松弛+螺栓預(yù)緊力
建立動力松弛，其中設(shè)置為隱式算法并加載螺栓預(yù)緊力
結(jié)果如下，可以看到兩側(cè)被擠壓，整體有微小的抖動，但是并不明顯，整體的應(yīng)力比較穩(wěn)定
6.靜力學(xué)+動力松弛方法加載預(yù)緊力
6.1靜力學(xué)計算
預(yù)緊力中載荷加載和靜力學(xué)相同，為切斷圓柱方式，按照常規(guī)方式在靜力學(xué)中加載螺栓預(yù)緊力100N，獲取靜力學(xué)的變形
6.2靜力變形+動力松弛
在lsdyna中讀取靜力學(xué)變形，再添加一個lsdyna模塊，將結(jié)果導(dǎo)入lsdyna，如圖所示。得到的結(jié)果只能是位移變形，這樣就能得到初始的預(yù)添加受力的變形了.
在添加一個動力松弛dynamic relaxation，選項設(shè)置為explicit after ansys solution，之后的設(shè)置為顯示動力學(xué)計算的設(shè)置收斂方法
計算的結(jié)構(gòu)變形如圖所示，可以看到螺栓預(yù)緊導(dǎo)致的變形會有明顯的抖動，產(chǎn)生的應(yīng)力也有明顯抖動，所以這種方法并不適用，建議采用beam方式加載螺栓預(yù)緊力
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仿真就是一門玄學(xué)，結(jié)果飄忽不定而又極其重要！
展開 在超算平臺上新提交了一個設(shè)置了重力荷載動力松弛分析算例（單位系統(tǒng)：ton，mm，s）。整個模型預(yù)估的計算時間為256h53min。但是模型在計算了5day3h12min，計算到預(yù)估計算時間還剩125h3min中時，重力荷載動力松弛分析部分還沒有結(jié)束。接下來分析一下原因。
如果將時間設(shè)置為0.02s，時間延長，可以發(fā)現(xiàn)左側(cè)平板彈起來過大，慣性導(dǎo)致平板過沖，碰到了沖壓模，發(fā)生折彎，而這也不是我們需要的模型
3.dynamic relaxation動力松弛
建立動力松弛，如下圖所示，結(jié)果無效，和0.02s加載的結(jié)果類似。這種方法不可行
而真正的結(jié)果應(yīng)該是下面想要的結(jié)果，平板被擠壓，之后彈出去，左邊的平板豎立，并沒有產(chǎn)生大的折彎，這就是需要的結(jié)果
這種方法的原理就是將密度調(diào)整很小，換來的是計算時間的數(shù)倍延長.
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動力松弛的最新內(nèi)容
一套基于 MATLAB/Fortran 編寫的二維鍵基近場動力學(xué)（Bond-based Peridynamics）數(shù)值仿真代碼。程序采用經(jīng)典的動態(tài)松弛算法（Dynamic Relaxation），將動力學(xué)方程轉(zhuǎn)化為解決準(zhǔn)靜態(tài)問題的工具，模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應(yīng)及裂紋擴(kuò)展過程。
準(zhǔn)靜態(tài)模擬方案：利用動態(tài)松弛代碼，通過人為阻尼迭代，穩(wěn)定求解準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮過程。
Lsdyna中動力松弛-沖壓成型4個月前
如果將時間設(shè)置為0.02s，時間延長，可以發(fā)現(xiàn)左側(cè)平板彈起來過大，慣性導(dǎo)致平板過沖，碰到了沖壓模，發(fā)生折彎，而這也不是我們需要的模型
3.dynamic relaxation動力松弛
建立動力松弛，如下圖所示，結(jié)果無效，和0.02s加載的結(jié)果類似。
建立動力松弛，其中設(shè)置為隱式算法并加載螺栓預(yù)緊力
結(jié)果如下，可以看到兩側(cè)被擠壓，整體有微小的抖動，但是并不明顯，整體的應(yīng)力比較穩(wěn)定
6.靜力學(xué)+動力松弛方法加載預(yù)緊力
6.1靜力學(xué)計算
預(yù)緊力中載荷加載和靜力學(xué)相同，為切斷圓柱方式，按照常規(guī)方式在靜力學(xué)中加載螺栓預(yù)緊力100N，獲取靜力學(xué)的變形
6.2靜力變形+動力松弛
3.動力松弛方式加載
3.1建立梁連接
在螺栓添加之間建立一個梁連接，設(shè)置好對應(yīng)的接觸面，梁連接的好處是僅僅考慮質(zhì)量慣性，沒有自身的彎曲，預(yù)緊力中載荷加載和靜力學(xué)相同，為切斷圓柱方式.
3.2加載動力松弛
在設(shè)置中可以添加dynamic relaxation，并且添加bolt pretension，設(shè)置如下所示，其中動力松弛中的方法設(shè)置為implicit隱式算法，螺栓預(yù)緊力中添加螺栓載荷
3.動力松弛
在設(shè)置中可以添加dynamic relaxation，設(shè)置如下所示，其中
pseudo end time表示偽時間
在顯式動力學(xué)分析中，計算時間步長通常非常小（受材料波速和單元尺寸限制），導(dǎo)致模擬真實時間較長的過程需要極多的計算步數(shù)，效率低下。
螺栓預(yù)緊力既可以在動力松弛階段使用，也能在計算的顯式階段使用。
螺栓預(yù)緊力可施加于梁連接或?qū)嶓w。
邊界條件的應(yīng)用
對梁連接施加螺栓預(yù)緊力的操作步驟：
1. 右鍵點擊 Environment 樹對象或活動的 Dynamic Relaxation 對象，選擇 “Insert”>“Bolt Pretension”。
2.
使用 General Preload 進(jìn)行預(yù)加載
當(dāng) “User Defined” 字段設(shè)置為 “No” 時，動力松弛階段使用的載荷由以下曲線表示：
對于正在進(jìn)行動力松弛的邊界條件，會寫入一條額外的曲線（DEFINE_CURVE），用于定義動力松弛階段的載荷大小。上述標(biāo)準(zhǔn)曲線僅在動力松弛階段（預(yù)加載）應(yīng)用，在DEFINE_CURVE 中表現(xiàn)為 SIDR = 1。
</li><li>需要結(jié)合動力松弛（Dynamic Relaxation）預(yù)加載重力或其他靜態(tài)載荷后的初始速度設(shè)置</li></ul><p><br></p><p><strong>應(yīng)用案例：</strong></p><p>延遲啟動運動</p><ul><li>通過<code>*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID</code>的<code>BIRTH</code>和<code
在超算平臺上新提交了一個設(shè)置了重力荷載動力松弛分析算例（單位系統(tǒng)：ton，mm，s）。整個模型預(yù)估的計算時間為256h53min。但是模型在計算了5day3h12min，計算到預(yù)估計算時間還剩125h3min中時，重力荷載動力松弛分析部分還沒有結(jié)束。接下來分析一下原因。
k文件來自于論壇大神，原作者冰刀，Email： yj152052520@163.com QQ395550334
技術(shù)鄰原帖：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/284766
drelax1test和drelax2test分別為動力松弛過程應(yīng)力初始化和后續(xù)載荷施加過程，第一步重力加速度加載實現(xiàn)應(yīng)力初始化，第二步重力加速度繼續(xù)加載；
drelax3test
