內(nèi)能
關(guān)注創(chuàng)建者：力學(xué)星空 創(chuàng)建時(shí)間：2019-06-25
內(nèi)能的視頻教程
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HyperMesh+LS-DYNA_給指定物體輸出能量
本期內(nèi)容講解在HyperMesh，LS-DYNA工作環(huán)境下，讓指定的物體輸出能量，如內(nèi)能，動(dòng)能等。
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橡膠襯套剛度和應(yīng)力分析
具體介紹了橡膠襯套剛度和應(yīng)力分析 1、導(dǎo)入襯套有限元模型，通過hypermesh網(wǎng)分得到的inp文件 2、通過property模塊，設(shè)置超材料特性，設(shè)置單元屬性，賦材料屬性 3、創(chuàng)建step,通過動(dòng)力顯示方法來做，設(shè)置時(shí)間，設(shè)置質(zhì)量縮放的方式，設(shè)置場輸入應(yīng)力與應(yīng)變 4、設(shè)置時(shí)間變量輸出，力與位移和相關(guān)能量動(dòng)能、內(nèi)能的輸出 5、進(jìn)入interaction,進(jìn)行相關(guān)的連接和接觸設(shè)置 6、約束與加載
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內(nèi)能的實(shí)例教程
本文翻譯自官方文檔，原文鏈接：
https://www.dynasupport.com/howtos/general
一、內(nèi)能（Internal Energy）
在LS-DYNA中，內(nèi)能由每一個(gè)單元的應(yīng)力和應(yīng)變的六個(gè)張量分量計(jì)算而來：
(IE)new = (IE)old + sum over all six directions of (stress * incremental strain * volume)
所有單元的內(nèi)能總和即為整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)能。
此外，如果*CONTROL_ENERGY中的RYLEN=1，那么在內(nèi)能計(jì)算中還會(huì)考慮由于剛度阻尼（*DAMPING_PART_STIFFNESS）所產(chǎn)生的內(nèi)能耗散。
若在殼單元中出現(xiàn)負(fù)的內(nèi)能，可以通過以下幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整：
1.在*CONTROL_SHELL中通過ISTUPD禁止殼單元厚度變薄；
2.調(diào)用 TYPE =-2 （ *CONTROL_BULK_VISCOSITY），使程序考慮殼單元的體積粘性。
3.對(duì)于出現(xiàn)了負(fù)內(nèi)能的部件，對(duì)其使用關(guān)鍵字*DAMPING_PART_STIFFNESS，最開始嘗試的時(shí)候可以先試用一個(gè)較小得值，例如0.01。若RYLEN=2，那么由于剛度阻尼而產(chǎn)生的內(nèi)能會(huì)計(jì)算到整體內(nèi)能中去。（此句與上文矛盾，存疑）
二、總能量（Total energy）
LS-DYNA可以輸出GLSTAT文件（*DATABASE_GLSTAT），其中記錄了系統(tǒng)的能量變化情況。
展開 本周討論話題：你認(rèn)為五年內(nèi)能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛嗎？實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛最重要的技術(shù)是什么？
在評(píng)論區(qū)留下你的聲音，我們將在9月30日隨機(jī)從評(píng)論中選取五名用戶（點(diǎn)贊數(shù)越高幾率越大）分別送出技術(shù)鄰定制鑰匙扣、技術(shù)鄰VIP月卡、20元視頻優(yōu)惠券、10元視頻優(yōu)惠券、500金幣，參與活動(dòng)的每人均可獲得100金幣。
(nanosec).. 11286
GLSTAT(參見*database_glstat)文件中報(bào)告的總能量是下面幾種能量的和：
內(nèi)能 internal energy
動(dòng)能 kinetic energy
接觸(滑移)能 contact(sliding) energy
沙漏能 houglass energy
系統(tǒng)阻尼能 system damping energy
剛性墻能量 rigidwall energy
GLSTAT中報(bào)告的彈簧阻尼能”Spring and damper energy”是離散單元(discrete elements)、安全帶單元(seatbelt elements)內(nèi)能及和鉸鏈剛度相關(guān)的內(nèi)能(*constrained_joint_stiffness…)之和。而內(nèi)能”Internal Energy”包含彈簧阻尼能”Spring and damper energy”和所有其它單元的內(nèi)能。 因此彈簧阻
尼能”Spring and damper energy”是內(nèi)能”Internal energy”的子集。
由SMP 5434a版輸出到glstat文件中的鉸鏈內(nèi)能”joint internal energy”跟*constrained_joing_stiffness不相關(guān)。它似乎與*constrained_joint_revolute(_spherical,etc)的罰值剛度相關(guān)連。這是SMP 5434a之前版本都存在的缺失的能量項(xiàng)，對(duì)MPP 5434a也一樣。這種現(xiàn)象在用拉格朗日乘子(Lagrange Multiplier)方程時(shí)不會(huì)出現(xiàn)。
與*constrained_joint_stiffness相關(guān)的能量出現(xiàn)在jntforc文件中，也包含在glstat文件中的彈簧和阻尼能和內(nèi)能中。
展開 能量圖：動(dòng)能:ALLWK(external work for whole model)
內(nèi)能:ALLIE(internal energy for whole model）
外部荷載功:ALLKE(Kinetic energy for whole model)
內(nèi)能、應(yīng)變能、塑性耗能
內(nèi)能：ALLIE(internal energy for whole model)
應(yīng)變能：ALLPD(Platic dissipation for whole model)
塑性耗能：ALLSE(strain energy for whole model)
損傷耗能、應(yīng)變能
順上耗能：ALLDMD(damage dissipation energy for whole model)
應(yīng)變能：ALLPD(Platic dissipation for whole model)
關(guān)于本文網(wǎng)友的疑問：
根據(jù)莊茁老師《基于ABAQUS分析的有限元分析和應(yīng)用》書中（9.6.1節(jié)）表述：整體模型的能量平衡可以寫為：
ALLIE+ALLVD+ALLFD+ALLKE-ALLWK=ETOTAL=constant （公式1）
即，內(nèi)能+粘性耗散能+摩擦耗散能+動(dòng)能-外力功=常量
ALLIE=ALLSE+ALLPD+ALLCD+ALLAE (公式2)
即，內(nèi)能=存儲(chǔ)的應(yīng)變能+非彈性耗散能+粘彈性耗散能（或者蠕變耗散能）+偽應(yīng)變能
問題是：
1、ABAQUS中ALLWK指的是外荷載所做的功，我認(rèn)為它應(yīng)該等于其它能量項(xiàng)之和，比如說公式1中，外力功=內(nèi)能+粘性耗散能+摩擦耗散能+動(dòng)能，這樣的話，ETOTAL應(yīng)該是在0附近變化（<1%）;如果我的理解有誤，不知ETOTAL
展開 四、結(jié)論
對(duì)于整體模型的能量平衡方程為
E|內(nèi)能+E|耗散能+E|動(dòng)能-E|外力做功=constant
在上面分析模型中，外力做功為碰撞接觸力做的功。在分析系統(tǒng)中兩個(gè)相互作用的模型從接觸到破壞的碰撞過程中，系統(tǒng)的內(nèi)能不斷增大，而動(dòng)能則在減小，最大的碰撞接觸力也將出現(xiàn)在該過程中的某個(gè)時(shí)刻，如下圖。當(dāng)內(nèi)能達(dá)到某個(gè)數(shù)值，模型破壞，內(nèi)能就停止增加，則動(dòng)能也停止減少，系統(tǒng)的能量達(dá)到另一個(gè)平衡點(diǎn)。
系統(tǒng)的能量由開始的動(dòng)能決定，如果系統(tǒng)開始時(shí)就采用質(zhì)量放大技術(shù)進(jìn)行分析，則碰撞的最大力必定受到影響，且質(zhì)量放大系數(shù)越大，則碰撞的作用力就越大，因此，該碰撞系統(tǒng)不宜采用質(zhì)量縮放技術(shù)。該分析有別于像沖壓成型這樣的準(zhǔn)靜態(tài)過程分析，因?yàn)闇?zhǔn)靜態(tài)過程中，系統(tǒng)的所有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為成型后的內(nèi)能（塑性應(yīng)變能），且準(zhǔn)靜態(tài)過程可以通過“E|動(dòng)能”與“E|內(nèi)能”的比值來評(píng)價(jià)質(zhì)量縮放對(duì)分析精度的影響（通常比值<5%，且動(dòng)能較為平滑而無較大波動(dòng)情況，則認(rèn)為質(zhì)量縮放對(duì)分析結(jié)果無影響）。
上圖中顯示，動(dòng)能ALLKE始終大于內(nèi)能ALLIE，因此不能用E|動(dòng)能”與“E|內(nèi)能”的比值來評(píng)價(jià)采用質(zhì)量縮放技術(shù)后的分析結(jié)果，也就是說該碰撞分析不宜采用質(zhì)量縮放技術(shù)。由于模型的網(wǎng)格細(xì)，單元尺寸很小，導(dǎo)致了顯示分析步的穩(wěn)定步長到達(dá)E-9級(jí)別，往往部分工程師或?qū)W生會(huì)直接采用質(zhì)量縮放技術(shù)，所以需要注意這一點(diǎn)。
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內(nèi)能的最新內(nèi)容
如果熱源不持續(xù)發(fā)熱，當(dāng)尺寸很小，產(chǎn)品總內(nèi)能低，熱量傳入人體后，物體溫度明顯下降，尺寸小了，燙感也會(huì)更弱。因此，E選項(xiàng)也不對(duì)。
F選項(xiàng)是另一個(gè)影響燙感的因素。通過施加微小凸點(diǎn)或棱條，熱源表面積增加，溫度可能會(huì)下降，更重要的是，凸點(diǎn)或棱條減少了與人體接觸的有效面積，提高了接觸熱阻，人體燙感被緩解。
確保用于控制沙漏的“人工能量”遠(yuǎn)小于模型的“內(nèi)能”（例如，小于5%-10%），這是判斷沙漏控制是否有效且未過度影響結(jié)果的重要指標(biāo)。
CAE黑話：收斂性、殘差與計(jì)算控制2個(gè)月前
在顯式動(dòng)力學(xué)或偽靜態(tài)分析中，由于引入了人工阻尼或沙漏控制，必須監(jiān)控“偽能 (Artificial Energy)”與“內(nèi)能 (Internal Energy)”的比值。通常要求該偏差控制在5%以內(nèi)，否則結(jié)果不可信。
4?? 增量步控制 (Increment Control)
非線性計(jì)算不是一次完成的，而是切分成多個(gè)增量步。自動(dòng)步長算法會(huì)根據(jù)收斂的難易程度自動(dòng)縮放。
并不簡單的彈塑性本構(gòu)子程序6個(gè)月前
程序還計(jì)算并存儲(chǔ)材料的內(nèi)能，用于能量平衡檢查。
7.循環(huán)處理
處理完當(dāng)前材料點(diǎn)后，程序繼續(xù)循環(huán)處理下一個(gè)材料點(diǎn)，直至所有積分點(diǎn)計(jì)算完畢，最后返回主程序。
測試模型
在ABAQUS的PART模塊，用回轉(zhuǎn)體方法，創(chuàng)建一個(gè)啞鈴形試驗(yàn)件，根據(jù)對(duì)稱性，建立1/4模型。
底部固定，頂部拉伸，內(nèi)部面設(shè)置對(duì)稱條件。
人工智能至全球缺電，天洑工業(yè)AI底座保障供電安全6個(gè)月前
</span></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(89, 89, 89);">化學(xué)能變成內(nèi)能在燃機(jī)的燃燒室，內(nèi)能變成機(jī)械能在燃燒室后面的渦輪。和燒熱水發(fā)電相比，燃機(jī)集成度非常高，靈活快速，短小精悍。
本文采用 SimSolid 無網(wǎng)格分析軟件，對(duì)某工業(yè)電子設(shè)備做隨機(jī)振動(dòng)分析，十幾分鐘內(nèi)能得到仿真結(jié)果，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能快速評(píng)估。
本文采用 SimSolid 無網(wǎng)格分析軟件，對(duì)某工業(yè)電子設(shè)備做隨機(jī)振動(dòng)分析，十幾分鐘內(nèi)能得到仿真結(jié)果，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能快速評(píng)估。
ABAQUS應(yīng)用之質(zhì)量縮放8個(gè)月前
同時(shí)，動(dòng)態(tài)問題檢查初始質(zhì)量增加比例時(shí)應(yīng)移除剛體，擬靜態(tài)分析核動(dòng)能與內(nèi)能比例時(shí)可在 History Output 新增剛體動(dòng)能輸出并在后處理時(shí)扣除。
其次，我們還能獲取汽車零件的動(dòng)能、內(nèi)能、沙漏能等參數(shù)的變化曲線，這里要注意沙漏能需要小于總能量的 5%。
另外，指定點(diǎn)的速度加速度等變化曲線也能精準(zhǔn)獲取。?
在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，駕駛?cè)藛T的加速度和空間擠壓變形情況是主要的考察點(diǎn)，而通過這樣的仿真，我們能為汽車安全性的提升提供有力的參考。?
How to——來源LS-DYNA官方10個(gè)月前
<p>轉(zhuǎn) <strong>LSDYNA</strong> 公眾號(hào)合集：</p><p>本系列旨在探討在LS-DYNA仿真分析中若干問題的解決方案和優(yōu)化策略，涵蓋了從基本的準(zhǔn)確性和單位一致性到更高級(jí)的主題，如接觸能量、截面分析、阻尼特性、雙精度計(jì)算、有效塑性應(yīng)變、環(huán)境變量設(shè)置、狀態(tài)方程、額外歷史變量、力分析、節(jié)點(diǎn)力、重力加載、Nastran數(shù)據(jù)文件讀取、內(nèi)能計(jì)算、關(guān)節(jié)剛度和質(zhì)量縮放等多個(gè)方面
