ansys 沖擊仿真的案例
技術(shù)鄰周報(bào)Q8：Abaqus/試驗(yàn)仿真/LS-DYNA/天線仿真/APDL/結(jié)構(gòu)振動(dòng)/Ansys/沖擊仿真
4、基于聯(lián)合建模的空心足球建模方法介紹及足球跌落仿真簡單示例
作者：
嗯哼_(dá)5038
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1807998
本文深思了足球背后的幾何原理后，得出了一種其表面圖案建模的便捷方法，并利用Ansys WORKBENCH LS-DYNA軟件對(duì)足球跌落進(jìn)行了趣味性的有限元分析，得出空心足球撞擊過程中整體表現(xiàn)出脆性、局部表現(xiàn)為回彈。本文仿真案例靈感來源生活，可供UG建模、ANSYS LS-DYNA、WORKBENCH LS-DYNA軟件建模分析方法參考。
5、淺談深圳賽格大廈的搖擺現(xiàn)象
作者：
王鑫敏
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808124
和虎門大橋一樣，深圳賽格大廈突然之間的擺動(dòng)，牽動(dòng)著全國人民的心，一時(shí)之間，霸占了諸多媒體的頭條。時(shí)隔月余，終不見公布造成擺動(dòng)的原因，以我拙見，引君一觀，權(quán)當(dāng)娛樂爾。
6、剛性小球高速沖擊陶瓷高腳杯仿真
作者：
鋮君之
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808137
眾所周知，沖擊速度影響被沖擊物體破壞的程度。但其實(shí)被沖擊物體的表面造型也影響著沖擊的破壞程度。為探究物體表面造型對(duì)沖擊破壞程度的影響，本文選擇具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的高腳杯進(jìn)行仿真分析，高腳杯的內(nèi)外杯壁厚度及造型均不相同，當(dāng)物體以一定速度沖擊杯壁時(shí)，杯壁本身可以形成對(duì)比分析。本文采用ANSYS LSDYNA進(jìn)行了剛性小球高速、低速沖擊陶瓷高腳杯仿真，對(duì)比探討了沖擊速度對(duì)破壞程度的影響。
展開 Ansys LS-Dyna結(jié)構(gòu)沖擊跌落仿真應(yīng)用培訓(xùn)
視頻簡介
電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具以及包裝類產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中會(huì)存在意外跌落風(fēng)險(xiǎn)，跌落后產(chǎn)品功能是否正常、產(chǎn)品外觀是否損壞嚴(yán)重、內(nèi)部連接是否失效等等這些都給設(shè)計(jì)提出了重大挑戰(zhàn)，采用有限元分析對(duì)該工況進(jìn)行仿真已成為工程師快速了解產(chǎn)品性能和洞悉產(chǎn)品失效機(jī)理的常用方法。
本課程主要介紹采用顯式動(dòng)力學(xué)分析軟件Ansys LS-Dyna對(duì)產(chǎn)品跌落進(jìn)行仿真的基本流程以及仿真中需要注意的一些要點(diǎn)。
干貨視頻 | Ansys LS-Dyna結(jié)構(gòu)沖擊跌落仿真應(yīng)用培訓(xùn)
視頻簡介
電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具以及包裝類產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中會(huì)存在意外跌落風(fēng)險(xiǎn)，跌落后產(chǎn)品功能是否正常、產(chǎn)品外觀是否損壞嚴(yán)重、內(nèi)部連接是否失效等等這些都給設(shè)計(jì)提出了重大挑戰(zhàn)，采用有限元分析對(duì)該工況進(jìn)行仿真已成為工程師快速了解產(chǎn)品性能和洞悉產(chǎn)品失效機(jī)理的常用方法。
本課程主要介紹采用顯式動(dòng)力學(xué)分析軟件Ansys LS-Dyna對(duì)產(chǎn)品跌落進(jìn)行仿真的基本流程以及仿真中需要注意的一些要點(diǎn)。
包絡(luò)譜識(shí)別沖擊振動(dòng)在Ansys軟件中如何仿真（一）
包絡(luò)譜法：當(dāng)結(jié)構(gòu)因?yàn)槭艿竭B續(xù)沖擊而振動(dòng)時(shí)，用包絡(luò)譜法分析它的振動(dòng)響應(yīng)，就可以得出沖擊的頻率。在軸承監(jiān)測(cè)中，軸承一旦損壞，會(huì)對(duì)軸承座產(chǎn)生周期性沖擊，采集軸承座的振動(dòng)響應(yīng)，進(jìn)行包絡(luò)分析，可以立馬得出沖擊頻率，如果這個(gè)沖擊頻率和軸承商家提供的軸承故障頻率很接近，那么很有可能是軸承已經(jīng)損壞。
筆者在Ansys軟件平臺(tái)下，使用APDL腳本語言：對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)沖擊激勵(lì)，然后提取結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)，利用包絡(luò)譜法分析該振動(dòng)響應(yīng)，果然提取出了沖擊頻率。本文具有一定水準(zhǔn)。
---建模
FINISH$/CLEAR !清空
/FILNAME,THE RESPONSE !文件名字
/TITLE,SHELL181 !標(biāo)題
!UNITS,S-M-KG-N !單位制
/PREP7
!DEFINE ELEMENT TYPE AND MATERIAL
ET,1,SHELL181,,,2 !殼單元181
MP,EX,1,210E9 !彈性模量
MP,PRXY,1,0.3 !泊松比
MP,DENS,1,7850 !密度
!DEFINE SECTION
SECTYPE,1,SHELL !截面形式
SECDATA,0.004 !截面尺寸
!DEFINE GEOMETRY
K,1,0,0$K,2,0.5,0 !關(guān)鍵點(diǎn)1和2
K,3,0,0.5$K,4,0.5,0.5 !關(guān)鍵點(diǎn)3和4
L,1,2$L,2,4$L,4,3$L,3,1 !由點(diǎn)畫線
A,1,2,4,3 !由點(diǎn)畫面
AATT,1,,1,,1 !指定單元，材料，截面
LESIZE,ALL,0.1 !指定單元尺寸
AMESH,ALL ! 劃分網(wǎng)格
!
展開 
ANSYS Workbench顯式動(dòng)力學(xué)實(shí)例 | PVB玻璃的沖擊仿真
圖1 整體應(yīng)力變化曲線
圖2 接觸力變化
圖3 最大等效應(yīng)力云圖
圖4 位移云圖
圖5 PVB層應(yīng)力云圖
圖6 玻璃層應(yīng)力云圖
4
結(jié)論
碰撞沖擊后產(chǎn)生“震蕩”耗散能量。
每一層最大應(yīng)力值都發(fā)生在碰撞瞬間。玻璃層應(yīng)力值最大，PVB層應(yīng)力值較小。
主要是因?yàn)閵A層玻璃受沖擊時(shí)，玻璃表現(xiàn)為彈性段內(nèi)的脆性失效。對(duì)于PVB，則主要表現(xiàn)為動(dòng)態(tài)拉伸下的大變形。
本次計(jì)算未考慮材料非線性影響。
來源：ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用公眾號(hào)，版權(quán)歸作者所有。
包絡(luò)譜識(shí)別沖擊振動(dòng)在Ansys軟件中如何仿真（二） ￥5
在筆者的前一篇免費(fèi)文章《包絡(luò)譜識(shí)別沖擊振動(dòng)在Ansys軟件中如何仿真（一）》中，筆者在Ansys平臺(tái)下使用APDL對(duì)一個(gè)平板施加了連續(xù)沖擊，并且提取了平板上另外一點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)。在本篇中，作者使用開源軟件Scilab對(duì)該平板振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行包絡(luò)分析，識(shí)別出了沖擊頻率，在仿真中證明了包絡(luò)譜法的有效性。并且筆者將展示實(shí)際工作中遇到的軸承故障問題，實(shí)踐表明，包絡(luò)譜法是識(shí)別軸承故障的有效方法。
現(xiàn)場(chǎng)公開課 | Ansys LS-Dyna結(jié)構(gòu)沖擊跌落仿真應(yīng)用培訓(xùn)
目前在陽普科技擔(dān)任Ansys結(jié)構(gòu)工程師一職，負(fù)責(zé)Ansys結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的售前/售后技術(shù)支持以及仿真項(xiàng)目咨詢工作，擁有較為豐富的仿真培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)和工程項(xiàng)目仿真經(jīng)驗(yàn)。
7月9-11日 斯姆勒 北京 | ANSYS 結(jié)構(gòu)振動(dòng)及振動(dòng)沖擊試驗(yàn)環(huán)境仿真技術(shù)工程應(yīng)用基礎(chǔ)培訓(xùn)
2、參與學(xué)員均免費(fèi)注冊(cè)為雅典娜仿真技術(shù)共享云平臺(tái)會(huì)員，贈(zèng)送仿真技術(shù)視頻數(shù)百G仿真技術(shù)視頻；
3、持本人學(xué)生證或教師證享有9折優(yōu)惠；一個(gè)單位同時(shí)報(bào)名2人享有9折優(yōu)惠； 一個(gè)單位同時(shí)報(bào)名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠。
4、參與學(xué)員及單位均可享受雅典娜云平臺(tái)所有課程7折優(yōu)惠。
5、單次課程參與培訓(xùn)人數(shù)5人及以上，可安排就近城市開課。
不同沖擊速度及沖擊方式對(duì)薄壁不銹鋼鋼管材料沖擊的影響仿真
不同沖擊速度及沖擊方式對(duì)薄壁不銹鋼鋼管材料沖擊的影響仿真
1仿真背景
眾所周知，基于各種動(dòng)力學(xué)仿真軟件進(jìn)行沖擊與跌落的仿真實(shí)驗(yàn)一直備受重視。而對(duì)于薄壁鋼管材料的沖擊仿真實(shí)驗(yàn)由于沖擊速度與沖擊方式不同，便會(huì)帶來差異化結(jié)果。因此，針對(duì)不同的工況，需要合理采取不同的沖擊方式設(shè)置，以期得到合理的結(jié)果。本文旨在建立恒定式沖擊速度、正弦式交變沖擊速度、三角波式沖擊速度、鋸齒波沖擊速度及矩形波沖擊速度5種不同沖擊速度及方式對(duì)鋼管的沖擊仿真模型，為沖擊仿真實(shí)驗(yàn)提供理論參考。
2模型建立
薄壁鋼管的截面是矩形的對(duì)稱面，因此本文建立矩形薄壁鋼管的四分之一軸對(duì)稱模型，薄壁鋼管采用shell單元，不銹鋼材料選用各向同性材料本構(gòu)，設(shè)置沙漏能以控制整體的能量平衡設(shè)置。不銹鋼的四分之一模型在ANSYS/LSDYNA中建立，模型的前處理也在其中完成，在完成前處理后生成K文件，分別在LSPP中進(jìn)行后處理及載荷曲線的設(shè)置。不銹管的四分之一模型如圖1所示。
圖1不銹管的四分之一模型設(shè)置
3沖擊速度的影響
在分析沖擊方式對(duì)不銹管變形的影響前，需要考慮沖擊速度對(duì)其影響。不同的沖擊速度勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致的不同的變形。因此本文首先建立了三種不同的工況，沖擊速度分別為50m/s、100m/s、150m/s。從較低速度到一個(gè)較高速度的過渡來分析不銹管的變形情況。圖2給出了3種不同工況下沖擊完成后不銹管的變形情況。可以看出：沖擊速度小不銹管的變形小，沖擊速度的增大會(huì)導(dǎo)致變形增大，在大沖擊下不銹管的變形程度可以看成是小沖擊下變形的累積。因此可以得出沖擊速度是造成不銹管變形的主要原因，不同的沖擊速度大小可以看成是小沖擊速度的不斷累積對(duì)不銹管的破壞。
圖2不同工況下沖擊完成后不銹管的變形情況
4幾種不同的沖擊方式
沖擊方式的定義是通過定義不同的載荷曲線來實(shí)現(xiàn)的。
展開 LS-DYNA仿真中，基于S-ALE方法的碎片沖擊油罐殉爆過程仿真 ￥35
當(dāng)高速破片沖擊某一油罐時(shí)，不僅可能引發(fā)局部點(diǎn)火與爆燃，還可能通過沖擊波和燃燒產(chǎn)物引起相鄰油罐的次生爆炸反應(yīng)，進(jìn)而誘發(fā)鏈?zhǔn)窖潮?yīng)。為揭示碎片沖擊下油罐群的殉爆機(jī)制，基于LS-DYNA中的S-ALE（Simplified Arbitrary Lagrangian-Eulerian）多物理場(chǎng)耦合方法，開展典型油罐在碎片沖擊作用下的殉爆過程數(shù)值仿真研究，對(duì)于研究油罐群在高速破片沖擊下發(fā)生殉爆等問題具有重要意義。
關(guān)鍵詞：S-ALE；點(diǎn)火增長模型；碎片沖擊；油罐殉爆
1.模型介紹：
仿真模型結(jié)合了破片侵徹、油氣混合、點(diǎn)火擴(kuò)散與壓力波傳播等多重物理過程，并引入點(diǎn)火增長模型刻畫油氣混合物的非線性燃燒行為。構(gòu)建了S-ALE方法物理仿真模型，采用狀態(tài)方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進(jìn)行設(shè)置，破片尺寸為5x1x5cm，速度為1500m/s，材料為銅。油罐直徑為25cm，高度為25cm，上層為9cm氣體，下層為15cm油體（等效為炸藥計(jì)算），油罐材料為鋼。
圖1 模型示意圖
2.計(jì)算結(jié)果：
圖2 壓力變化過程
付費(fèi)文件包含K文件。
展開 LS-DYNA中的點(diǎn)火增長模型應(yīng)用（1）：二維ALE算法的B炸藥沖擊起爆過程仿真 ￥48
圖2 2D多物質(zhì)ALE算法的沖擊起爆模型
付費(fèi)文件包括：2個(gè)K文件，采用2D多物質(zhì)ALE算法，1200m/s和1240m/s沖擊速度下的B炸藥沖擊起爆過程仿真K文件和答疑聯(lián)系方式。
計(jì)算結(jié)果動(dòng)畫展示：
Workbench仿真教程：水流沖擊橋墩仿真
每天學(xué)點(diǎn)新知識(shí)，流固耦合在建筑工程中也會(huì)被用到，今天鴨鴨為大家?guī)淼氖荳orkbench仿真教程。
首先，在Project-shematic中的左側(cè)的Toolbox中找到對(duì)應(yīng)的模塊：Fluid Flow(Fluent)和Static Structural
雙擊“Geometry”，進(jìn)入建模功能。（右鍵該功能可以進(jìn)入DesignModeler或者Spaceclaim。小編在這里選擇DesignModeler進(jìn)行制圖）
File-Import External Geometry file-找到保存的模型文件-點(diǎn)擊Generate。即可生成導(dǎo)入的文件。也可以在DesignModeler（或Spaceclaim）中直接繪制。對(duì)于復(fù)雜的三維模型，小編還是建議大家在專業(yè)的3D繪圖軟件中制作喲
Tools – enclosure后可以制作沖擊橋墩的流體域
定義各個(gè)不同的面：inlet：流體入口。outlet：流體出口。fis：流體與固體接觸的部位（選擇方式：subpress橋梁-選擇流體中橋墩的面（即圓柱面）-命名為fsi）。定義“面”的工作也可以在mesh模塊中進(jìn)行。
退回到主界面，在fluid flow(Fluent)中找到mesh,雙擊該圖標(biāo)
在左側(cè)Outline中找到Project-Model-Geometry-solid。將solid改名為fluid
由于首先我們?cè)?em>仿真流體部分時(shí)不需要使用到固體部分，因此可以將固體部分抑制（suppress body）。
展開 基于EFG方法的剛性彈丸沖擊水泥墻裂紋擴(kuò)展仿真
剛性彈丸沖擊水泥墻 ￥100
<p>基于EFG方法的剛性彈丸沖擊水泥墻裂紋擴(kuò)展仿真，供研究參考。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></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/202603/attachment/137bd526edb94955a92863d8379c8c6b.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202603/attachment/137bd526edb94955a92863d8379c8c6b.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202603/attachment/137bd526edb94955a92863d8379c8c6b.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202603/attachment/137bd526edb94955a92863d8379c8c6b.png?
展開 層合板低速沖擊仿真
關(guān)鍵詞：ABAQUS VUMAT，低速沖擊，接觸力，失效，層合板
復(fù)合材料無論是從仿真角度還是從試驗(yàn)角度，都是個(gè)金字塔式的研究。Step by step，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。
最近遇到很多學(xué)生都在做復(fù)合材料低速沖擊失效的分析。而在做沖擊分析之前，還得把材料的各個(gè)方向的靜強(qiáng)度、模量分析好，或者通過試驗(yàn)得到準(zhǔn)確的參數(shù)。
這樣拉伸、壓縮、剪切，不同方向都來一遍，工作量還是很大的。拿到這些基本參數(shù)后，才能開展沖擊仿真。
沖擊仿真，無論是想把失效形式、失效分布模擬出來，還是把接觸力響應(yīng)曲線模擬出來，都很有難度。這是由接觸問題本身的復(fù)雜性以及試驗(yàn)的分散性決定的。并且，顯示動(dòng)力學(xué)求解速度慢，計(jì)算耗時(shí)長，仿真結(jié)果影響因素多。
因此，想把各個(gè)參數(shù)或者邊界條件都摸清楚，讓仿真能夠復(fù)現(xiàn)試驗(yàn)，需要足夠的耐心，足夠的時(shí)間，和一臺(tái)配置還不錯(cuò)的計(jì)算機(jī)。
本文我們結(jié)合一個(gè)論文的算例，采用ABAQUS VUMAT 給出低速沖擊下的層合板失效分析結(jié)果。
模型與參數(shù)
鋪層：16層，單層厚度0.1325mm。[0/±22.5/±45/±77.5/90]s。
層合板尺寸：150mm×100mm。
沖頭：2.077kg，R=8mm。
編輯
跳轉(zhuǎn)
材料是碳纖維復(fù)合材料，參數(shù)如下：
邊界條件與載荷
沖擊能量：11J，換算成沖擊速度是3.2546m/s。
約束：實(shí)際試驗(yàn)中，板子被放在一個(gè)鏤空的工裝上，125mm×75mm。因此仿真中，約束125mm×75mm之外的底部節(jié)點(diǎn)的厚度方向位移。
圖來源：譚建設(shè).復(fù)合材料層合板低速沖擊響應(yīng)的試驗(yàn)研究與仿真分析[D].上海交通大學(xué),2014.
展開 冰塊沖擊平板的簡單仿真
采用了LS-DYNA中13號(hào)材料*MAT_ISOTROPIC_ELASTIC_FAILURE簡單模擬了一下，冰塊撞擊碎裂的過程，相較于生死單元cohesive方法，計(jì)算更加方便、便捷，效果不差。模型如下：
model1.png
model2.png
材料參數(shù)供參考：（cm-g-us）
*MAT_ISOTROPIC_ELASTIC_FAILURE_TITLE
ICE
$# mid ro g sigy etan bulk
1 0.9 0.0222.12000E-5 0.0426 0.0526
$# epf prf rem trem
0.35 -4E-5 0.0 0.0
冰塊運(yùn)動(dòng)由以下關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET_ID
$# id heading
1translation
$# nsid dof vad lcid sf vid death birth
2 1 0 1 -1.0 0 9000000 0.0
*DEFINE_CURVE_TITLE
zero
$# lcid sidr sfa sfo offa
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