壓潰仿真的案例
基于LS-DYNA的某車門壓潰仿真分析
圖5 承載力曲線
圖6 峰值時刻變形圖
本文參考試驗情況，基于LS-DYNA建立某車門壓潰碰撞仿真模型，通過仿真手段模擬得到車門壓潰的承載力峰值，為車門設計和整車碰撞提供依據。
基于ls-dyna的復合材料管壓壓潰仿真 ￥150
數值仿真的實驗和仿真為如下這篇文章
得打的仿真動畫如下圖：
完整的k文件以及文獻見付費文件
基于hyperworks+lsdyna吸能盒簡易壓潰仿真分析 ￥30
壓潰變形結果
初始模型
目的是通過這樣一個模型簡易模擬其它吸能盒結構及材料，觀察其在碰撞過程中的變形模式，初步驗證方案可行性。
voronoi多孔鋁結構壓潰仿真 ￥20
計算過程比較簡單，就是使用ANSYS-Explicit Dynamic模塊進行計算。
課程清單初稿總覽
課程計劃清單（初稿）
●乘用車前防撞梁前碰CAE仿真
●乘用車發動機罩模態CAE仿真
●汽車前/后端保護裝置CAE仿真
●白車身彎/扭剛度CAE仿真
●汽車后排座椅行李箱沖擊CAE仿真
●行人保護CAE仿真（成人/兒童頭、柔性小腿/大腿、APLI新腿）
●乘用車正面100%重疊剛性壁障CAE仿真（正碰）
●乘用車正面40%重疊可變形壁障CAE碰撞仿真（ODB）
●乘用車側面碰撞（AE_MDB）
●乘用車正面50%重疊可變形壁障CAE碰撞仿真（MPDB）
●乘用車車頂抗壓CAE仿真
●乘用車約束系統CAE仿真
●汽車座椅安全帶固定點強度CAE仿真
●汽車頭枕強度CAE仿真
●汽車ISOFIX強度CAE仿真
●汽車座椅靠背前度CAE仿真
●乘用車轉向管柱壓潰CAE仿真
●LS-DYNA，SPH方法CAE應用和實例解析
●LS-DYNA聚能射流聯合裂紋擴展CAE仿真
●LS-DYNA流固耦合法CAE仿真（水上迫降、水下爆破、降落傘展開）
●LS-DYNA人體生物力學CAE仿真（骨骼、皮膚、軟組織、血管、心臟瓣膜）
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展開 MAT_58材料卡片在新能源汽車復合材料底護板仿真分析中的應用
因此，基于高保真度計算機仿真的虛擬設計與性能預測，已成為復合材料產品開發不可或缺的核心環節。
PART 01
MAT_058的作用
在LS-DYNA針對復合材料的眾多材料模型中，MAT_58 (*MAT_LAMINATED_COMPOSITE_FABRIC) 是一個經過長期工程實踐驗證的經典選擇。與其它高級復合材料模型相比，MAT_58在工程應用中展現出獨特的綜合優勢，使其特別適合用于新能源汽車底護板這類涉及沖擊、碰撞的防護結構仿真。
MAT_58基于Matzenmiller-Lubliner連續損傷力學框架，通過Hashin失效準則來預測層合板的面內損傷起始與演化。其核心優點在于，模型所需的輸入參數（如不同方向的彈性模量、強度、斷裂韌性等）大多可直接通過ASTM標準試驗獲取，物理意義明確，降低了參數標定的不確定性。更重要的是，該模型在模擬材料損傷軟化過程中不產生累積塑性應變，這意味著其計算不依賴于復雜的變形歷史更新，從而在模擬如底部刮蹭、石子沖擊等復雜事件時，能保持較高的計算效率，這對于需要大量迭代設計的工程場景至關重要。
PART 02
MAT_58的適用性
研究表明，MAT_58在準確預測復合結構壓潰過程的穩定壓潰力與復雜失效模式（如分層、纖維碎裂、層合板開花） 方面，有時需要做出權衡。有研究指出，在某些軸向壓潰仿真中，調整參數可能讓仿真在“力值準確”或“失效模式準確”中二選一，難以同時完美復現。
此外，對于涉及大變形、卸載再加載的復雜應力路徑，其損傷定律存在一定的局限性。
展開 LS-DYNA中的操作及設置（二）（有效塑性應變，環境變量，狀態方程）
auto選項適用于自適應運行方式，這種情況下程序會自動進行內存擴展，只用于金屬成型仿真，不能用于壓潰類仿真；heap選項是轉為CARY（克雷）計算機設計的，可以使程序在初始化之后將克雷計算機的內存降低到最小值。
setenv LSTC_MEMORY auto
setenv LSTC_MEMORY heap
三、狀態方程（Equation of state）
在某些情況下，需要使用狀態方程來精確模擬材料的變形行為。狀態方程可以通過計算材料所受壓力與密度（有時還有能量和溫度）之間的關系來確定材料的變形行為。需要使用狀態方程的情形主要有應變率非常高、材料所受壓力遠高于屈服應力以及沖擊波的傳播等。實際上，這些情況一般都是同時出現的。
對于非氣態材料來說，*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL 和 *EOS_GRUNEISEN是最常用的兩種狀態方程。Gruneisen的參數對于包括金屬在內的許多材料都是適用的。
在物體受力時，總應力是偏應力和壓力的總和，平均應力(sig1 + sig2 + sig3)/3等于壓力。對于不考慮狀態方程的本構模型，程序會直接計算主應力，主應力的壓力分量只與體積應變有關。例如，對于彈性材料來說，p = K * mu，其中K為體積模量，mu = rho/rho0 - 1。
對于考慮狀態方程的模型來說，材料本身的本構模型會計算總應力的偏應力分量，而狀態方程則會計算壓力分量。
注意，狀態方程只適用于連續介質單元（*ELEMENT_SHELL with shell type 13, 14, or 15 or *ELEMENT_SOLID），并且材料模型為需要EOS的*MAT_。
展開 基于宏觀斷裂力學的CFRP薄壁結構耐撞性能研究及應用
在整個壓潰過程中，宏觀斷裂力學仿真結果的吸能總量為2 263 J，且單位質量下的比吸能大小為48.77 J/g，與試驗結果相比，誤差分別為1.48%和1.56%，而仿真結果中的最大平均力略大于試驗值，所以壓潰效率為77.1%，相比試驗數值減小了13%。
總體來說，宏觀斷裂力學仿真結果的載荷-位移曲線在整體趨勢上與試驗曲線一致，而且在CFRP薄壁圓管準靜態軸向壓潰吸能能力的預測中，數值模擬大小僅與試驗值相差1.48%，證明了宏觀斷裂力學仿真結果的精確性。
仿真和試驗的最終變形結果如圖11所示，對比試驗變形過程（圖6）和仿真變形過程（圖9），可以得到以下結論：在預壓潰階段，CFRP薄壁圓管由于設置了觸發機制，其很早就開始出現分層破壞現象，內層層束單元向內卷曲，而外層層束單元開始外翻，并且一些單元因失效刪除而發生撕裂。在漸進壓潰失效變形階段，隨著壓潰位移增加直至結束，CFRP圓管層間的裂紋繼續擴展，分層現象也越來越明顯，同時伴隨著被撕裂的層束單元發生脫落，呈現出“開花”的失效現象。在試驗過程中，CFRP薄壁圓管的分層破壞現象具有隨機性，而在仿真過程中，由于設置了單元刪除的選項，所以宏觀斷裂力學的仿真結果與試驗最終結果略有不同，但是在整個變形過程中，CFRP薄壁圓管的變形趨勢大致相同。
3.3 碳纖維材料汽車前縱梁有限元模型建立
采用的汽車前縱梁模型來自于某款乘用車的前端結構，所用材料為冷軋碳素結構鋼B280VK，其部分結構如圖12所示。該模型中的汽車前縱梁由內板、外板和加強板組成，其截面形狀為帽型，內板以及外板厚度大小為1.4 mm，加強板厚度為1.2 mm。
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