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穿透的視頻教程
仿真干貨|云端CAE實戰——Abaqus 物品接觸穿透模擬分析
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穿透的實例教程
模型網格節點與附近單元發生了穿透,結果有可能會與實際的運動有偏差,同時還會造成該穿透部位常出現接觸力的振蕩和接觸力的誤差。
最好的辦法是調整幾何模型,直接消除初始穿透,那么怎么查看穿透部位呢,在hpermesh中,可以通過Tools中的Penetration Check來查找。
如果你的模型已經畫好網格,那么重新調整幾何將會浪費大量的時間,在該部位穿透對整個分析結果影響不大的情況下,可以使用接觸設置來消除初始穿透的影響,具體設置如下:
1:在*CONTROL_CONTACT中設置IGNORE
2:在創建的接觸中打開AdditionalCards,選擇ABCD,A卡中設置SOFT為1或者2,這是對于兩個零件剛度差距大的情況下使用。C卡中設置IGNORE=1。其余卡片推薦默認值即可。
展開 (Penet = Penetrations)
圖-14 C2500 發動機罩上的穿透
4、消除 LS-PREPOST 中的初始穿透
通過將穿透節點向遠離穿透的方向移動,可以自動去除穿透。
在LS-PREPOST中,您可以將穿透節點移動每個節點穿透距離的百分比。默認值是移動100%的穿透距離。這將移動一個節點,如圖-5所示,完全不穿透。
但是,如果兩個殼體元件是平行且穿透的,如圖-15所示,若將所有穿透節點移動100%的穿透距離,則兩個元件之間會有間隙。在這種情況下,移動50%的穿透距離可使節點移除穿透。要確保移除穿透后沒有間隙,請使用“移動50%的Penet”,然后讓LS-PREPOST 迭代,直到刪除所有穿透。
圖-15 兩個平行的殼單元相互穿透
在LS-PREPOST中自動固定穿透時,可以禁止任何節點移動。這是通過切換“鎖定節點”并選擇不允許LS-PREPOST移動節點完成的。這些節點不會由LS-PREPOST移動。
對于機罩示例,外部的所有節點都通過切換“鎖定節點”進行鎖定,然后按部件選擇節點,選擇部件,然后單擊“修復”,LS-PREPOST將移動未鎖定的穿透節點。經檢查,發動機罩現在沒有穿透。
如果節點被鎖定并穿透另一個單元,則穿透單元上的節點將被移動,以便鎖定的節點不受穿透。例如,圖-16中的穿透節點被用戶鎖定,然后下部單元上的所有節點都會從穿透位置向下移動,與鎖定節點未鎖定時的距離相同。這是移動非穿透節點的唯一情況。
圖-16 鎖定的節點穿透外殼元件
展開 C2500車型發動機罩的穿透檢查
選擇發動機罩上的兩個部分并激活“Penetration”切換,將顯示與穿透距離成正比的白色方塊和箭頭的穿透節點。
如圖-14所示,檢查顯示出25個節點到曲面穿透和12個邊緣到邊緣穿透的報告以及最大穿透距離。
邊緣到邊緣穿透的節點報告方式與節點到曲面穿透的節點報告方式相同。通過切換“顯示:Penet”,可以直觀地關閉顯示的穿透。(Penet = Penetrations)
▲ 圖-14 C2500 發動機罩上的穿透
消除 LS-PREPOST 中的初始穿透
通過將穿透節點向遠離穿透的方向移動,可以自動去除穿透。
在LS-PREPOST中,您可以將穿透節點移動每個節點穿透距離的百分比。默認值是移動100%的穿透距離。這將移動一個節點,如圖-5所示,完全不穿透。但是,如果兩個殼體元件是平行且穿透的,如圖-15所示,若將所有穿透節點移動100%的穿透距離,則兩個元件之間會有間隙。在這種情況下,移動50%的穿透距離可使節點移除穿透。要確保移除穿透后沒有間隙,請使用“移動50%的Penet”,然后讓LS-PREPOST 迭代,直到刪除所有穿透。
▲ 圖-15 兩個平行的殼單元相互穿透
在LS-PREPOST中自動固定穿透時,可以禁止任何節點移動。這是通過切換“鎖定節點”并選擇不允許LS-PREPOST移動節點完成的。
展開 在LS-Dyna中初始穿透(initial penetration)會導致負的滑動界面能產生,同時由于并不是所有的從節點都會移到主表面上,存在的穿透節點將會導致不切實際的接觸行為。一般有以下三種方法可以解決初始穿透的問題:
(1)在建立模型時應當花費時間和精力避免有初始穿透,盡量保持接觸對中的接觸空隙(考慮殼單元的厚度),但對于復雜的模型,不可避免會出現初始穿透,此時可根據第一次遞交后程序給出的穿透信息(在 MESSAGE 和 D3HSP 文件中有詳細記錄),按照提示移動相關節點,調整計算模型,消除穿透;
(2)對于比較小的初始穿透問題,可以通過減小接觸厚度來解決,對應于 *CONTACT關鍵字中的控制參數SFST 和 SFMT。但由于縮小了接觸厚度,為保持接觸力的穩定,應相應增大罰函數剛度(控制參數SFS和SFM)。該方法只對很小的初始穿透效果好,對于大的初始穿透,可能會導致錯誤的結果;
(3)對于初始穿透問題,LSTC 公司在 LS-DYNA960 中增加了相關控制參數來處理該問題,在關鍵字
*control_contact 中有一參數 IGNORE,有多個選項可以控制、消除初始穿透,對應*CONTACT 關鍵字中也有相同的參數可以對單個的接觸對進行初始穿透處理。
展開 問題描述
在侵徹數值模擬中,最容易出現的就是網格穿透問題,將直接影響到計算結果的準確性,因此在這里就討論如何解決侵徹過程中網格穿透問題。
根據筆者的經驗總結了三種解決網格穿透較為有用的方法:
(1)修改接觸剛度控制關鍵字*CONTROL_CONTACT中滑移界面罰函數縮放系數(SLSFAC的值);
(2)修改*CONTROL_TIMESTEP時間步長縮放因子(TSSFAC的值);
(3)細化計算模型網格;
以彈丸侵徹雙層靶板為理,探討網格穿透解決思路;網格穿透情況如下圖所示。
圖 SLSFAC=0.1、TSSFAC=0.9、ELEMENT SIZE=0.05
方法1:修改*CONTROL_CONTACT滑移界面罰函數數值
保持TSSFAC=0.9、網格尺寸為0.05cm不變,滑移界面罰函數SLSFAC的值分別取1、2、3、5,侵徹過程中網格穿透情況如下。增加SLSFAC值,能夠改善網格穿透,但是都無法解決初始時刻的網格穿透問題,并且SLSFAC值越大,網格越容易被刪除。
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? 光線追跡
利用 OAS 軟件序列光線追跡技術,模擬光線的完整傳播路徑,追蹤光線從光源發出、經聚光系統匯聚、穿透菲林片、通過成像鏡頭投射至目標面的全過程。結合非序列光線追跡功能,分析系統雜散光干擾,模擬鬼像、散射等現象,通過路徑提取工具定位雜散光關鍵區域,優化機械結構表面散射特性,降低雜散光能量占比。
在工業巡檢時,工程師無需拆解設備,就能發現電機內部的過熱隱患;夜間安防巡邏,安保人員即使在漆黑環境中,也能精準定位隱蔽的異常人員;消防救援現場,消防員穿透濃煙,快速找到受困者 —— 這些 “透視” 般的操作,都離不開紅外熱成像儀的助力。
最后是完美閉環了“力-熱-損傷”的耦合,它不僅能算應力,還能同步算出溫度升高以及材料的受損程度,在模擬金屬穿透、飛濺、切屑形成等斷裂失效行為時,具有無與倫比的仿真精度和視覺逼真度。
著座模塊 - GBS1-650/950的技術優勢總結:
高靈敏度:電容感應技術可穿透薄層材料(如塑料座圈),實現精準檢測。
穩定性:內置GreenTouch3TM驅動和降噪電路,減少環境干擾導致的誤動作。
易集成:支持5.0V供電,可直接接入智能馬桶主控系統,簡化電路設計。
研究發現,自聚焦效應會導致穿透剖面變窄,本例對比了以下四種情況:
(1)理想的高斯光束聚焦
(2)經過吸收之后的理想高斯光束聚焦
(3)經過吸收和自聚焦效應之后的理想高斯光束聚焦
(4)經過吸收和自聚焦效應之后的帶有像差的高斯光束聚焦
圖1 模擬示意圖
模擬結果
圖2 初始理想高斯光束光強分布
圖3 理想高斯光束的成像切片
從厘米到月球:激光測距技術14天前
地月平均距離約38萬公里,激光脈沖往返時間約2.5秒,在此過程中,激光需穿透地球大氣層兩次,面臨大氣散射、折射帶來的信號衰減與時間延遲;同時,月面反射器的有效反射面積極小(如阿波羅15號放置的反射器陣列面積僅0.3平方米,從地球視角相當于“針孔大小”),導致回波信號極其微弱——每發射上億個光子,最終能被地面接收的僅1個左右。
工作原理模擬了聲納探測:儀器通過探頭發射高頻聲波脈沖,聲波在材料內部傳播并在底面產生反射,通過精確捕捉聲波往返的時間(渡越時間),并結合材料特定的聲速參數,系統即可瞬間計算出厚度值,這一技術架構賦予了檢測工作兩大核心優勢:一是單側無障礙檢測,徹底擺脫了對工件背面的接觸需求,使得對在役管道、密閉容器或埋地設施的檢測成為可能,極大提升了現場作業的效率與安全性;二是廣泛的材質適應性,系統經過優化,能夠穩定穿透各類工程材料
FRED 應用:光束足跡分析18天前
最后,對于所有探測器實體,除了最后一個,我們希望光線能夠不帶任何光學效應的穿透過平面。為了獲得這個,我們設置了探測器實體,這樣它就不會吸收光線。最后一個探測器實體,無論如何,應該吸收光線,因為在我們的系統中,它更像一個物理探測器在起作用。
同樣要注意的是,探測器實體平面的位置將會與結構的另一片重合(例如我們透鏡的頂點),為了避免重合,我們需要將探測器實體相對于表面進行一些微小的偏移。
FRED 應用:光束足跡分析18天前
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穿透氧化層干擾:在鍛造等工藝中,工件表面的氧化層往往掩蓋真實溫度,短波技術能更準確地捕捉表面實際溫度,減少誤差。
關鍵性能參數
寬廣的高溫量程:測量范圍覆蓋450°C至1800°C,且無需切換子量程,即可實現全量程的高精度測量。
高清熱成像:配備高動態CMOS探測器,分辨率為396 x 300像素,能夠捕捉細微的溫度分布差異。

