LS-DYNA中SPH金屬切削分析
關注創建者：小佳 創建時間：2019-06-19
LS-DYNA中SPH金屬切削分析的視頻教程
ANSYS/LS-DYNA剛體材料切削金屬、土等材料（SPH粒子法）
定義刀片的工進及旋轉，采用sph粒子方法，可模擬切削土壤、金屬、混凝土等材料。 附件包含K文件，不同材料參數包。
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LS-DYNA的SPH-FEM耦合法模擬巖石切削過程
基于LS-DYNA軟件的FEM-SPH耦合算法模擬金剛石切削巖石過程，建模步驟詳細，并講解如何輸出損傷和切削力，k文件可在電腦端附件下載。另外，如做的是金屬切削，只需將工件的材料關鍵字換成金屬本構即可，比如JC本構。 若對學習有幫助，期待5星好評。
￥59.99 51分鐘 1454播放
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LS-DYNA中SPH金屬切削分析的實例教程
LS-DYNA中FEM-SPH熱力耦合金屬削切模擬
基于workbench中ls-dyna金屬切削仿真分析
金屬加工切削時ls-dyna的一大應用，但是繁瑣的命令方式和關鍵字，使不少的初學者望而卻步，而Ansys Workbench集成了ls-dyna之后極大的方便了ANSYS用戶的使用。可以讓熟悉workbench軟件操作界面的從業者對于顯示動力學分析使用的更加方便，使ANSYS愛好者更加靈活的模擬跌落分析、大變形或顯示動力學相關的實例，另外對于專業的ls-dyna從業者也可以進行模型的前處理和部分邊界條件的設置，極大的方便了操作過程（公眾號：CAE_ANSYS，郵箱fwz0703@163.com）。
本實例主要講解了金屬切削平面的加工過程，主要包括以下幾個方面
1.問題描述
刀具以水平運動，切削金屬，將表面的一層去除，ls-dyna模擬切削金屬的過程，可以查看其變形和應力情況，另外能夠查看其切屑的狀態
2.材料設置
切削運動，考慮刀具為剛性體，工件為塑性體，設置相應的材料和破壞強度
3.模型建立
在Dm中建立相應的工件和刀具，進行后續的仿真分析
4.網格劃分
本實例采用的是4邊形網格劃分，相對簡單，需要注意的是工件網格盡可能的加密這樣才能更好的模擬材料去除的特性
5.邊界設置
設置刀具為平移運動，工件固定
6結果查看
提取相應結果，過去切削和運動特性相關的變形，應力等結果（公眾號：CAE_ANSYS，郵箱fwz0703@163.com）。
展開 <p>本案例為鋁合金板切削與打孔算例。</p><p>刀具為剛體，采用FEM建模，鋁合金材料為JC模型，采用SPH建模。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202507/attachment/eacf334e2a5344d58330cacd8a1f6891.gif" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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展開 2、模型介紹
模型分為兩部分考慮：對于切削層區域，切削過程中會材料發生劇烈變形形成切屑，因此采用SPH粒子劃分。很多時候工程問題中某些構件剛度遠遠大于其余部件，工作過程中可以認為是不發生彈性變形的。基于這一理論，ANSYS/LS-DYNA允許用戶把有限元模型中剛度相對較大的構件定義為剛體，有利于大大減少顯式分析所用時間。因此本文中刀具設置成剛性體，不考慮其在切削過程中的變形，采用有限元網格劃分。具體模型如下圖所示：
建立完幾何模型之后需要進行相關材料本構的定義，本文刀具選用金剛石，并將其設置為剛體，不考慮騎在切削過程中的變形，具體材料參數如下圖：
對于切削層的脆性材料，本文選用當前應用較為廣泛的JH模型，具體參數如下：
除此之外，選用合適的接觸算法也有助于提高計算精度，本文選用的是點-面接觸，使用該接觸類型時，接觸節點與接觸面之間會發生穿透，為解決這一問題，LS-DYNA提出的方案是定義contact表面和target表面，因此這種接觸類型適用于一般情況下的兩個物體表面之間的接觸。LS-DYNA中這種接觸類型主要包括NODES TO SURFACE，AUTOMATIC NODES TO SURFACE等。本文設置如下：
3、結果分析
對切削過程的模擬來說合理的流動應力模型是獲得理想結果的關鍵。
展開 在ANSYS Launcher界面中，選擇ANSYS Mechanical/LS-DYNA
1、菜單過濾
Main Menu→Preprocessor→LD-DYNA Explicit→OK
2、設置文件名及分析標題
Utility Menu→File→change Jobname→2D cutting→New log and error file ：YES→OK
Utility Menu→File→change Title→cutting analysis →OK
3、選擇單元類型
Main menu→preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete→Add→2D solid 162→OK→options→選擇const.stress ；Lagrangian→OK
4、定義材料模型
（1） 定義刀具材料模型
Main menu→preprocessor→Material Props→Material Models→rigid material→
輸入：DENS：5.2e3 ；EX：4.1e11 ；NUXY：0.3 ；選擇“Y and Zdisps” ；“All rotations”→OK
（2） 定義工件Johnson-cook材料模型
Main menu→preprocessor→Material Props→Material Models→Gruneisen→Johnson-cook→輸入：DENS：7.8e3 ；EX：2.06e11 ；NUXY：0.3
A：507；B：320；C：0.28；n；0.064；m=1.06
D1：0.15；D2：0.72；D3：1.66；D4：0.005；D5：--0.84
5、創建幾何模型
（1）創建工件模型
Main menu→preprocessor→Create→Areas→Rectangle
展開 
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<p>本案例為鋁合金板切削與打孔算例。</p><p>刀具為剛體，采用FEM建模，鋁合金材料為JC模型，采用SPH建模。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="
LS-DYNA中的顯式SPH求解功能非常適合求解涉及超高速撞擊、爆炸和其他瞬態事件等問題，但在涉及諸如涉水等較慢的流體流動仿真時仍需優化。在此基礎之上，不可壓縮SPH (ISPH)功能是專門為處理諸如涉水、電機冷卻、齒輪潤滑等大型不可壓縮流體仿真而開發，它允許比通常的顯式SPH仿真更大的時間步長，同時避免了對流體不可壓縮性的妥協。與顯式SPH和其他FVM方法相比，ISPH方法所需的仿真計算時間更少
1、工程背景
傳統有限元方法在切削仿真中應用已較為廣泛，其在理論基礎、邊界處理、計算效率等方面發展均已較為成熟。但由于有限元方法是基于單元網格劃分，在處理大變形問題時，網格極易發生畸變，導致計算崩潰。雖然有研究人員使用網格二次劃分等方法應對該問題，但這些方法也往往導致計算時間大量延長等問題。針對這些情況，本文在前人研究基礎上，采用一種SPH無網格法進行切削仿真。
SPH方法是基于插值理論的方法
求求了 救救孩子吧，找了
LS-DYNA中FEM-SPH熱力耦合金屬削切模擬
基于workbench中ls-dyna金屬切削仿真分析
金屬加工切削時ls-dyna的一大應用，但是繁瑣的命令方式和關鍵字，使不少的初學者望而卻步，而Ansys Workbench集成了ls-dyna之后極大的方便了ANSYS用戶的使用。可以讓熟悉workbench軟件操作界面的從業者對于顯示動力學分析使用的更加方便，使ANSYS愛好者更加靈活的模擬跌落分析、大變形或顯示動力學相關的實例
作者：蔡衛民 劉鳴華 于志遠 王亞軍
單位：中信戴卡股份有限公司
來源：《金屬加工（冷加工）》2018年第11期
鋁合金輪轂是汽車的重要零部件，鋁車輪是汽車輕量化非常理想的選擇之一。在鋁車輪正面切削加工過程中，極易產生毛刺，去除毛刺耗費大量的人力物力，影響加工效率，且毛刺去除不凈，邊角處易產生漆膜腐蝕，影響外觀質量。因此有必要對毛刺產生機理進行分析并探尋解決方案。
案例一：三維金屬切削（熱固耦合分析）
溫度云圖
應力云圖
案例二：二維金屬切削
案例三：金屬側壁銑銷模擬
案例四：復雜路徑銑銷模擬
案例五：鉆削模擬
【視頻教程】Ls Dyna教程
講師：dyna_focus
擅長領域：dyna/abaqus/hypermesh
專家檔案: http://www.yqgqt.org.cn/content/other/1586
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請點擊：http://www.yqgqt.org.cn/content/doc/8ce975c0
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