ansys仿真撞擊的案例
WorkBench LS-DYNA電池箱撞擊仿真過程指導文檔，附講解視頻及模型文件 ￥86
在工程領域，物體之間的撞擊問題分析至關重要，它廣泛應用于汽車安全、航空航天、機械制造等眾多行業。WorkBench中的LS-DYNA模塊為我們提供了一個強大的工具，能夠精確模擬不同物體之間的撞擊過程。本指導文檔專為新手設計，旨在詳細介紹如何使用WorkBench中LS-DYNA模塊來進行不同物體之間撞擊問題的分析。
所有碰撞問題，均可借鑒該案例模型。附帶詳細講解視頻和案例模型
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為了讓新手能夠更好地理解和掌握這一復雜的分析過程，本教程以電池箱的撞擊作為實際案例進行講解。通過學習本教程，您將系統地學習到如何定義材料屬性，這是準確模擬撞擊過程的基礎；如何進行合理的網格劃分，以保證計算結果的準確性和可靠性；如何施加載荷和邊界條件，使模擬更加符合實際情況；以及最終如何求解和分析結果，從模擬數據中獲取有價值的信息。
啟動Ansys Workbench，選擇LS-DYNA模塊,鼠標左鍵按住將此模塊拖拽到右邊空白操作區。如下圖所示。
上圖中項目A為我們已計算完成的案例，B為我們新建的項目，因本文檔主要演示電池包撞擊緩沖仿真操作，且在實際應用中，模型各不相同，所以本文應用已有模型和材料設置進行演示，因此將項目A的材料左鍵按住拖至項目B的材料欄，將項目A的模型左鍵按住拖至項目B的模型欄，共享材料和模型設置。
雙擊項目B的model欄，打開軟件界面進行仿真參數設置
打開模型后會自動導入已關聯的模型和材料設置，界面如下，
選中幾何模塊中有問號的殼體，有問號說明模型定義不完全，本項目中，為合理利用計算資源，設置模型為殼體，并取電池包的一半做仿真，我們需為他賦予厚度和材料定義。
展開 COMSOL液滴撞擊壁面仿真 ￥600
本篇文檔基于COMSOL軟件中的LEVEL SET模塊對液滴撞擊壁面的三種情形進行了仿真，分別是：1、液滴撞擊壁面變形后附著在壁面上；2、液滴撞擊壁面變形后發生反彈脫離壁面；3、液滴撞擊后在壁面發生鋪展。
效果展示如下：
三個模型分別考慮了撞擊壁面的不同特性，基于此模型后續可以作更加深入的研究和分析，如想詳細了解模型，請下載附件！也可以加我Q，歡迎交流
AnsysWB保齡球撞擊模擬 ￥5
這個模擬用保齡球來說明接觸的概念。無摩擦的身體相互作用定義在球與瓶之間以及瓶內。進行一次無接觸模擬并檢查結果。
Ansys 案例研究 | 保齡球撞擊模擬
本視頻演示了使用一個保齡球碰撞示例來說明接觸的概念。
Ansys ls-dyna 小球撞擊鋁板的例子
一個新手，準備開始巖石爆破模擬的學習之路，跟著b站“Ansys中國”的教學視頻搞了一下，做了一個非常簡單的例子，算是ls-dyna學習的開端叭，歡迎交流學習
example1_ball_plate.k
液滴撞擊液滴的融合、聚結和反彈過程仿真 ￥800
<p>本篇案例基于COMSOL軟件的兩相流水平集方法，模擬了液滴以一定的初始速度撞擊頂部附著在壁面上的液滴的動態過程，具體模擬了三種情形：（1）撞擊液滴后發生融合；（2）撞擊液滴后，未發生聚結，出現反彈；（3）撞擊液滴后，先發生聚結，后出現反彈。具體模擬結果如下圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/a8999c1e829d4c0fa2f501246026a6b0.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/b81a44b1c01e44b8afacfb5c1c939909.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/cd253b1425d64619bbf84df7d388418c.gif" alt="Untitled3.gif"></p><p>感興趣的朋友，可下載模型源文件，附件中為三個模型的源文件。也可以加Q進行交流！</p><p><br></p>
展開 ANSYS/LS-DYNA管道受橫向撞擊分析
ANSYS的LS-DYNA目前已經是比較完善的顯式計算模塊了，能夠高效的處理幾何非線性，包括大位移、大轉動和大應變的情況，同時也能夠處理材料非線性和接觸非線性。該模塊善于使用Lagrange算法進行顯式結構動力分析，同時也有ALE和Euler算法，隱式分析功能，熱分析以及流固耦合分析功能。
本文分析一個簡單的管道撞擊變形的例子，一個直徑為0.8m的圓管，兩端固定，管長為2m、壁厚為0.01m。一個邊長為0.3m的立方體以50m/s的速度撞擊圓管中部。分析撞擊過程。
圓管的材料和立方體的材料都是相同的，樣式模量為2E11pa，切線模量為2E9pa，泊松比0.3，密度為7850kg/m^3，屈服應力為2E8pa。
模型的建立較為簡單，但是在啟動的時候需要勾選LS-DYNA的選項：
設置模型單元為SHELL163和SOLID164單元，管道設置為SHELL單元，立方體設置為SOLID單元，模型如下圖所示：
由于LS-DYNA與ABAQUS一樣，存在PART的概念，因此將上面的立方體和圓管設置為兩個PART，在ANSYS/LS-DYNA中設置PART的方式主要是通過單元號、實常數號和材料號的不同進行區分，如果這三者都相同，則PART號也相同，因此即便是同樣的單元、材料、實常數，如果需要設置兩個PART也需要分開設置。
設置完PART之后，設置上面立方體的初速度，在Initial Velocity中設置PART的初速度，指定Y方向的初速度為-50，這樣初速度設置完成，之后設置邊界條件，在Constraints中將圓管兩端的邊緣固定死。
展開 ANSYS/LS-DYNA工程結構抗撞擊分析
撞擊問題（又稱沖擊問題）是一類特殊的動力問題。結構在撞擊作用下的材料強度以及變形是在相關工程設計中必須考慮的重要因素。ANSYS/LS-DYNA作為大型通用顯示動力分析有限元程序，在撞擊領域內應用廣發。其最開始的應用是分析簡單的碰撞問題，后來逐漸發展，在計算飛行器的鳥撞、重點彈道、侵透與開坑等領域均得到廣泛應用。
在ANSYS/LS-DYNA分析是應注意以下問題：
（1） 采用正確的材料分析模型
（2） 對撞擊區域，需要細分網格，在非撞擊取悅，網格可以適當的放大
（3） 對于可能發生接觸的界面之間，需要正確定義接觸算法來反映真實情況。ANSYS/LS-DYNA的分析難點也在于接觸的正確定義和選用。
在工程中，被動柔性防護系統是一種新穎、有效的落石災害防治技術，其主要是由鋼絲繩網、固定系統、減壓環和鋼柱組成。被動柔性防護系統在落石沖擊過程中主要通過各構件耗散落石能量，其中鋼絲繩網是最主要的耗能構件。本文利用ANSYS/LS-DYNA分析了落石沖擊鋼絲繩網過程中的動力響應分析。
ANSYS/LS-DYNA分析的步驟一般為利用ANSYS建立有限元模型，生成K文件，然后提交給LS-DYNA SOLVER進行求解，而后利用ANSYS或者ls prepost進行結果的查看。
一、模型的建立
如下圖所示為我們建立了模型的示意圖。模型主要防護系統和落石組成。防護系統由鋼絲繩、支撐繩、鋼柱組成。模型的建立我們用ANSYS/LS-DYNA的APDL語言編寫而成。鋼絲繩和支撐繩我們采用link60單元簡歷模型，鋼柱采用beam161單元建立模型，落石采用solid164單元建立模型，同時落石采用剛性單元。
二、網格的劃分
因為使用的有限元單元類型很簡單，所以對網格的劃分在此文中不是重點。
展開 ANSYS/LS-DYNA管道受橫向撞擊分析
ANSYS的LS-DYNA目前已經是比較完善的顯式計算模塊了，能夠高效的處理幾何非線性，包括大位移、大轉動和大應變的情況，同時也能夠處理材料非線性和接觸非線性。該模塊善于使用Lagrange算法進行顯式結構動力分析，同時也有ALE和Euler算法，隱式分析功能，熱分析以及流固耦合分析功能。
本文分析一個簡單的管道撞擊變形的例子，一個直徑為0.8m的圓管，兩端固定，管長為2m、壁厚為0.01m。一個邊長為0.3m的立方體以50m/s的速度撞擊圓管中部。分析撞擊過程。
圓管的材料和立方體的材料都是相同的，樣式模量為2E11pa，切線模量為2E9pa，泊松比0.3，密度為7850kg/m^3，屈服應力為2E8pa。
模型的建立較為簡單，但是在啟動的時候需要勾選LS-DYNA的選項：
設置模型單元為SHELL163和SOLID164單元，管道設置為SHELL單元，立方體設置為SOLID單元，模型如下圖所示：
由于LS-DYNA與ABAQUS一樣，存在PART的概念，因此將上面的立方體和圓管設置為兩個PART，在ANSYS/LS-DYNA中設置PART的方式主要是通過單元號、實常數號和材料號的不同進行區分，如果這三者都相同，則PART號也相同，因此即便是同樣的單元、材料、實常數，如果需要設置兩個PART也需要分開設置。
設置完PART之后，設置上面立方體的初速度，在Initial Velocity中設置PART的初速度，指定Y方向的初速度為-50，這樣初速度設置完成，之后設置邊界條件，在Constraints中將圓管兩端的邊緣固定死。
下一步設置計算時間，計算的時間在Time Controls進行設置，如下圖所示：
此例設置計算時間為0.05s。
展開 利用HyperWorks實現對運動撞擊情景的精確仿真建模
行業：科研、體育用品
挑戰：生成復雜的假人模型，從而實現對撞擊情景的仿真。
Altair 解決方案：利用HyperMesh的增強型網格劃分功能。
優點：生成高質量網格，便于準確描述 復雜的解剖幾何。
背景介紹
拉夫堡大學體育技術學院(STI)始建于2007年，是世界領先的，同時也是英國最大的體育工程學科研團隊。目前，STI已同多家全球領先的體育用品品牌及戰略商業伙伴廣泛建立合作關系。
STI擁有設施一流的固定實驗室，可供科研團隊完成從初始概念到最終產品的全部過程。實驗室中設備齊全，便于科研團隊對產品系列進行設計、開發、樣機制 造、測試和優化。他們還可以自行制作定制設備，以滿足特定研究項目的要求。
開發用于研究運動類個人防護裝備(PPE)的增強型假人模型是該學院主要的研究活動之一。撞擊類假人模型可用于模擬真人，研究人員可通過對假人模型施加傷害性載荷（如用球撞擊大腿）來分析人體的反應行為。
什么是個人防護裝備？
個人防護裝備(PPE)是運動員在體育活動過程中必不可少的安全防護設備。人體的結構異常復雜，具有許多相互交織的組織結構和復雜的解剖幾何。
在研究運動撞擊情景時，采用精確的假人模型將有助于研究人員了解人體的真實反應行為。
展開 側桿試驗 - 高速撞擊 - 顯式動力學 - ANSYS Workbench
側桿試驗 - 高速撞擊 - 顯式動力學 - ANSYS Workbench
顯式動力學是一種時間積分方法，用于在速度很重要時執行動態模擬。顯式動力學考慮快速變化的條件或不連續事件，例如自由落體、高速撞擊和施加的負載。由于這些“非線性動力學”已集成到模擬中，因此顯式動力學是模擬高度瞬態物理現象的首選。
有些側面碰撞是指車輛側向撞上路邊的堅硬物體，如樹木或電線桿。這通常是由于駕駛員失去控制、超速、誤判拐角或在濕滑路面上打滑造成的。
水流噴射撞擊壁面的流場仿真 ￥500
<p>本案例模擬了一高速噴射流體撞擊到壁面過程的流場變化情況，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/fa1849b62e744e3f99c123e75db35e0e.gif" alt="Untitled22.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流</p><p><br></p>
展開 利用 HyperWorks 實現對運動撞擊情景 的精確仿真建模
通過有限元建模，許多無法在合成模型中詳細測量的載荷 現象都可實現精確測量，從而無需人為創建應力集中點，因此可避免降低仿真度。
Tom Payne 正在使用 STI 先進的實驗室設備 從初始概念到最終產品的過程
高效生成高質量模型
通過學習在線教程和求助曾參加 Altair 培訓課程的同事，Tom 用 HyperMesh 清理了掃描幾何，并生成一個高質 量網格。
幾何編輯工具可以高效清理導入掃描幾何時產生的任何不一致之處。這一功能非常重要，因為所有用于假人模型 評估的人體結構均為非標準形狀，因此經常會難以體現某些細節。這款軟件的診斷功能同樣也非常有助于評估網格的 質量和一致性。
在研究運動撞擊情景時，有些部位必然會承受局部高應力和單元形變，而這兩者都會對幾何特征（例如，骨性突 起）或撞擊位置產生作用。因此，通常要進行網格偏移。研究人員可利用 HyperMesh 來加強對這些特征的控制，以 便更輕松地完成網格優化，從而順利實施和管控后續迭代操作。
總的來說，這款軟件可用于生成高質量網格，使研究人員能夠以高效計算的方式準確描述復雜的解剖幾何。
情景仿真：板球撞擊大腿
結論
STI 的研究涉及眾多研究，包括運動鞋、技術服裝、防護設備、球類、球棒、球桿、球拍和健身器材，因此，
HyperWorks 有望在其未來的研究項目中得到更廣泛的應用。 日后，這一研究領域將涉及如何針對身體的不同部位，對越發復雜的幾何和撞擊情景進行建模。未來，HyperWorks
將是有限元模型研發中不可或缺的要素，同時也將成為假人模型開發過程的關鍵一環。
展開 超高車輛撞擊組合結構橋梁的仿真分析
摘 要：基于高性能非線性有限元,對超高車輛-組合結構橋梁碰撞進行了高精度仿真分
析,結果表明,組合結構橋梁由于下部的鋼板較薄,抗撞擊能力差,遭到超高車輛撞擊后,易產生較
大變形和較大范圍的鋼板屈服,從而使截面產生扭轉,橋梁應力大幅提高;超高車輛撞擊對組合結
構橋梁的破壞比較嚴重,在實際應用中需要對組合結構橋梁進行有效地防撞保護。
超高車輛撞擊組合結構橋梁的仿真分析.pdf
利用HyperWorks實現對運動撞擊情景的精確仿真建模（轉）
撞擊類假人模型可用于模擬真人，研究人員可通過對假人模型施加傷害性載荷（如用球撞擊大腿）來分析人體的反應行為。
什么是個人防護裝備？
個人防護裝備(PPE)是運動員在體育活動過程中必不可少的安全防護設備。人體的結構異常復雜，具有許多相互交織的組織結構和復雜的解剖幾何。
在研究運動撞擊情景時，采用精確的假人模型將有助于研究人員了解人體的真實反應行為。
解決方案
假人模型的研發
Tom Payne 是STI的一名博士研究員，專注于研發用于改進運動類 PPE 評估效果的新型合成虛擬假人模型。
為研發出精密的假人模型，從而能夠更準確地預測人體的反應行為，有必要對這些復雜的人體結構進行建模。在對這些結構進行建模時，大多數普通有限元(FE)前處理器或網格劃分工具所具備的網格劃分功能遠遠不能滿足需求，于是，HyperMesh 應運而生。
能否對復雜幾何進行離散求解是這類研究的關鍵挑戰所在。網格的質量是影響模型特性最重要的因素之一。鑒于精確獲得假人模型反應（尤其在驗證合成假人模型時）的重要性，能否對復雜幾何進行網格劃分是研究過程中不可或缺的一步。
有限元模型是必不可少的診斷工具，它不僅可以報告假人模型的預期行為，同時還能夠報告更復雜的合成假人模型的開發進展，從而無需再進行既昂貴又耗時的原型制作。通過有限元建模，許多無法在合成模型中詳細測量的載荷現象都可實現精確測量，從而無需人為創建應力集中點，因此可避免降低仿真度。
高效生成高質量模型
通過學習在線教程和求助曾參加 Altair 培訓課程的同事，Tom 用 HyperMesh 清理了掃描幾何，并生成一個高質量網格。
幾何編輯工具可以高效清理導入掃描幾何時產生的任何不一致之處。
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