ansys動力松弛
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys動力松弛的視頻教程
HyperMesh+LS-DYNA_重力荷載動力松弛
本期內容講解在HyperMesh中，LS-DYNA工作環(huán)境下，如何進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力和應變。 注意：“1_操作演示”和“2_結果分析”為“HyperMesh+LS-DYNA_重力荷載動力松弛（重力荷載的應力初始化）”的更新版。大家看更新版即可。
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ansys結構動力學仿真
詳細講解模態(tài)、諧響應、譜分析、隨機振動及瞬態(tài)動力學的原理及參數(shù)設置方法，講解各選項選取原則，結合工程實際講解結構動力學分析實例及分析結果如何指導設計。
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ansys動力松弛的實例教程
動力松弛Dynamic Relaxation
動力松弛功能（可通過點擊 LSDYNA Pre 選項卡上的相應按鈕，或右鍵點擊 LS - DYNA 系統(tǒng)并從 Insert 菜單中選擇 Dynamic Relaxing 來啟用）可為 LS - DYNA 中的顯式動力學求解提供預加載。真正的動力松弛（Relaxation Type: Explicit）能讓顯式求解器通過增加阻尼直至動能降為零來進行靜態(tài)分析。
阻尼的作用機制是：在每個時間步長，通過 Dynamic Relaxation Factor 對節(jié)點速度進行縮放，直至當前畸變動能與峰值畸變動能的比值（收斂因子）低于收斂容差（Tolerance）。
默認情況下，收斂性檢查是在整個模型上進行的。通過將 “Convergence Scope” 設置為 “Geometry Selection”，可將收斂性檢查限制在一組實體上。
當使用 Ansys 隱式求解器提供預加載時（Relaxation Type: Explicit After Ansys Solution），采用的方法略有不同。此時應力初始化基于規(guī)定的幾何形狀（即隱式求解得到的節(jié)點位移結果）。在這種情況下，顯式求解器僅用 101 個時間步長來施加預加載。而在前一種情況下，求解器默認每 250 個循環(huán)檢查一次動能，直至施加的預加載產(chǎn)生的動能消散。
若將 “Convergence Type” 設置為 “Termination occurs at Pseudo End Time” 而非 “Program Controlled”，動力松弛將在偽結束時間終止。
“Time Step Scale Factor” 可用于在動力松弛期間縮放計算出的時間步長。
展開 3.動力松弛
在設置中可以添加dynamic relaxation，設置如下所示，其中
pseudo end time表示偽時間
在顯式動力學分析中，計算時間步長通常非常?。ㄊ懿牧喜ㄋ俸蛦卧叽缦拗疲?，導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。Pseudo End Time 通過以下方式優(yōu)化計算：
縮短實際計算時間：通過人為設定一個 “偽時間”，讓程序在該時間點提前終止計算，但仍保持物理過程的相似性。
加速準靜態(tài)過程：對于緩慢加載或變形過程（如金屬成型、結構靜壓試驗），使用較大的偽時間可以在不影響結果精度的前提下顯著減少計算量。
3.1靜力學計算
在此之前可以進行一個靜力學分析，加載指定的受力，得到懸臂梁的變形結果，
3.2導入動力學分析
靜力學得到初始狀態(tài)，再添加一個lsdyna模塊，將結果導入lsdyna，如圖所示。得到的結果只能是位移變形，這樣就能得到初始的預添加受力的變形了
3.3動力學設置
在添加一個動力松弛dynamic relaxation，選項設置為explicit after ansys solution，之后的設置為顯示動力學計算的設置收斂方法
計算結果如圖所示，可以明顯的看到懸臂梁明顯的上下周期性抖動，消除了局部的抖動
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展開 如果將時間設置為0.02s，時間延長，可以發(fā)現(xiàn)左側平板彈起來過大，慣性導致平板過沖，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，結果無效，和0.02s加載的結果類似。這種方法不可行
而真正的結果應該是下面想要的結果，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，這就是需要的結果
這種方法的原理就是將密度調整很小，換來的是計算時間的數(shù)倍延長.
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展開 3.模型處理
實體螺栓模型需要將螺栓設置表面印記，將螺栓的圓柱部分切割出來，建立局部坐標系，加載螺栓預緊力，加載的載荷只能是應力值，結果為預緊力/截面積
4.lsdyna螺栓驗證
建立螺栓模型，加載預緊力的應力之后，看到結果中螺栓被分成兩端，并重合擠壓，得到需要的螺栓預緊力，所以需要考慮設置中shear and bending
5.動力松弛+螺栓預緊力
建立動力松弛，其中設置為隱式算法并加載螺栓預緊力
結果如下，可以看到兩側被擠壓，整體有微小的抖動，但是并不明顯，整體的應力比較穩(wěn)定
6.靜力學+動力松弛方法加載預緊力
6.1靜力學計算
預緊力中載荷加載和靜力學相同，為切斷圓柱方式，按照常規(guī)方式在靜力學中加載螺栓預緊力100N，獲取靜力學的變形
6.2靜力變形+動力松弛
在lsdyna中讀取靜力學變形，再添加一個lsdyna模塊，將結果導入lsdyna，如圖所示。得到的結果只能是位移變形，這樣就能得到初始的預添加受力的變形了.
在添加一個動力松弛dynamic relaxation，選項設置為explicit after ansys solution，之后的設置為顯示動力學計算的設置收斂方法
計算的結構變形如圖所示，可以看到螺栓預緊導致的變形會有明顯的抖動，產(chǎn)生的應力也有明顯抖動，所以這種方法并不適用，建議采用beam方式加載螺栓預緊力
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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，設置好對應的接觸面，梁連接的好處是僅僅考慮質量慣性，沒有自身的彎曲，預緊力中載荷加載和靜力學相同，為切斷圓柱方式.
3.2加載動力松弛
在設置中可以添加dynamic relaxation，并且添加bolt pretension，設置如下所示，其中動力松弛中的方法設置為implicit隱式算法，螺栓預緊力中添加螺栓載荷.
3.3結果查看
在lsdyna中計算0.01s的時間，查看變形和應力結果，可以看到螺栓預緊力將兩個梁壓彎，但是并沒有產(chǎn)生過大的抖動，達到了初始預緊力的加載需求
4.靜力學+動力松弛方法加載預緊力
4.1靜力學計算
按照常規(guī)方式在靜力學中加載螺栓預緊力100N，獲取靜力學的變形
4.2靜力變形+動力松弛
在lsdyna中讀取靜力學變形，再添加一個lsdyna模塊，將結果導入lsdyna，如圖所示。得到的結果只能是位移變形，這樣就能得到初始的預添加受力的變形了.
在添加一個動力松弛dynamic relaxation，選項設置為explicit after ansys solution，之后的設置為顯示動力學計算的設置收斂方法
計算的結構變形如圖所示，可以看到螺栓預緊導致的變形保持住幾乎不變，之后再進行其他的碰撞類分析就好了
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一套基于 MATLAB/Fortran 編寫的二維鍵基近場動力學（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），將動力學方程轉化為解決準靜態(tài)問題的工具，模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應及裂紋擴展過程。
準靜態(tài)模擬方案：利用動態(tài)松弛代碼，通過人為阻尼迭代，穩(wěn)定求解準靜態(tài)單軸壓縮過程。
凸輪從動件運動分析（附帶完整建模、計算、前后處理腳本命令）。
一 瞬態(tài)動力學分析（凸輪從動件運動）
一對心直動尖底從動件盤形凸輪機構，從動件位移s隨時間的變化，模型示意圖如圖所示。
1.選擇單元和材料屬性：
/clear,start
!清除內容并從新開始
/prep7
!進入前處理
!==
Lsdyna中動力松弛-沖壓成型4個月前
1.問題描述
當一塊平板被沖壓，凸模物體向下移動，凹模阻擋平板，形成指定的形狀，查看整體變形和應力分布情況
2.問題分析
由于lsdyna自身的原因，計算的步長受到材料密度、彈性模量、網(wǎng)格大小等因素影響，不可控制，只能計算很短時間內的一個變形。如果延長時間則計算量過大，沒有意義了。
在workbench的lsdyna中添加模型，設置材料后計算時間設置為0.002s，很短的時間完成沖壓成型
1.問題描述
前面計算了螺栓連接為beam方式建立的方法，當前考慮螺栓為實體螺栓，當一組零件中有螺栓的存在，螺栓會添加一個預緊力，之后組件受到其他的沖擊碰撞等受力，查看整體變形和應力分布情況
2.問題分析
由于lsdyna自身的原因，計算的步長受到材料密度、彈性模量、網(wǎng)格大小等因素影響，不可控制，只能計算很短時間內的一個變形。如果延長時間則計算量過大，沒有意義了。
那么在常規(guī)方法在
1.問題描述
當一組零件中有螺栓的存在，螺栓會添加一個預緊力，之后組件受到其他的沖擊碰撞等受力，查看整體變形和應力分布情況
2.問題分析
由于lsdyna自身的原因，計算的步長受到材料密度、彈性模量、網(wǎng)格大小等因素影響，不可控制，只能計算很短時間內的一個變形。如果延長時間則計算量過大，沒有意義了。
那么在常規(guī)方法在lsdyan中，只能在0.001s內施加螺栓預緊力，組件在短時間內受到螺栓預緊力的作用就會在后期產(chǎn)生抖動
汽水易拉罐壓碎仿真模擬
1.問題描述
當一個懸臂梁在受到端部力的作用時候，懸臂梁彎曲，去除作用力之后，懸臂梁會自己產(chǎn)生上下的振動，如何描述這個現(xiàn)象，考慮短時間的振動效果
2.問題分析
首先單獨懸臂梁的分析通過隱式算法瞬態(tài)分析transient structural肯定可以分析得到準確的結果，本次主要考察模型如果存在復雜碰撞等情況，那么必須采用顯示算法lsdyna，這個軟件中中如何來計算初始變形。
動力松弛Dynamic Relaxation
動力松弛功能（可通過點擊 LSDYNA Pre 選項卡上的相應按鈕，或右鍵點擊 LS - DYNA 系統(tǒng)并從 Insert 菜單中選擇 Dynamic Relaxing 來啟用）可為 LS - DYNA 中的顯式動力學求解提供預加載。真正的動力松弛（Relaxation Type: Explicit）能讓顯式求解器通過增加阻尼直至動能降為零來進行靜態(tài)分析
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習電路板的三維模型處理
2、學習電路板跌落非線性接觸相關的接觸設置
3、學習電路板跌落顯示動力學分析步的建立
4、學習電路板跌落顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
