Freebodies Freebodies工具可計算模型特定部件上的平衡力和力矩，適合用于子結構建模或確定接觸件/連接件的受力情況。

2.【2024年三等獎】韓晗 | 康明斯，發(fā)動機結構仿真全流程自動化：論文使用Python對Ansys進行二次開發(fā)，在SpaceClaim中自動創(chuàng)建幾何模型，Mechanical中實現(xiàn)了發(fā)動機模型接觸創(chuàng)建、載荷加載以及自動處理模態(tài)、應力、疲勞等結果，并自動寫成結果報告。通過實現(xiàn)模型前處理和結果后處理的自動化，可以明顯提升分析效率和準確性。

核心技術原理 基于拉格朗日方程與牛頓 - 歐拉方程，采用變步長剛性積分算法 + 稀疏矩陣技術，高效求解大規(guī)模非線性動力學方程；支持剛柔耦合、非線性接觸、摩擦、疲勞、振動等多物理場耦合分析，兼顧計算精度與效率。 二、核心優(yōu)勢 1.

Abaqus 作為有限元分析（FEA）的標桿，擅長處理復雜的邊界條件和幾何接觸。將 VPSC 以 VUMAT（用戶材料子程序） 的形式集成進 Abaqus，能實現(xiàn)“1+1 > 2”的效果，例如宏微觀耦合： 每一個有限元積分點都代表一個多晶集合。有限元計算宏觀應變，VPSC 在微觀層面計算晶體旋轉和硬化，再反饋回宏觀應力。

為解決這一問題，作者提出了一種并發(fā)多尺度建模方法：宏觀結構層面采用顯式有限元模擬方管壓潰；每個積分點內部嵌入一個由多個 FCC 晶粒組成的多晶聚集體；晶粒層面采用 Marin 晶體塑性模型描述滑移、硬化和晶格旋轉；最后通過 Taylor 型均勻化獲得積分點平均應力。這樣，宏觀有限元計算不再只依賴經(jīng)驗塑性曲線，而是能夠實時考慮晶粒取向和織構演化對結構響應的影響。

第一步計算接觸時等效應力分布： 應力三軸度分布： lode角參數(shù)分布：

</p><p class="ql-align-justify">同時，在層合板內每一相鄰實體層與 Cohesive 層界面之間，自動建立 Surface?to?Surface Penalty 面面接觸對（法向硬接觸、切向罰摩擦系數(shù) 0.3），實現(xiàn)層間正應力與剪應力的真實傳遞。該設置還原了文獻中有限厚度模型對最大中心位移和接觸時間更為準確的預測能力。

使用仿真進行跌落測試的工程師，可以獲得裝配體中任何位置的加速度、應力、變形、接觸力、塑性變形和位移信息。

</p><p><strong>（1）優(yōu)化后的結構力學性能提升</strong></p><p>優(yōu)化后Ansys仿真結果顯示（如圖6所示）：第7枚鏡片的徑向應力由3.86MPa降至0.046MPa，降幅達98%；后鏡框軸向補償量由0.0008mm提升至0.028mm，顯著緩解了溫度載荷下的結構變形影響。

憑借豐富的材料模型與高效的接觸算法，LS-DYNA能夠為裸機跌落、帶包裝跌落、連續(xù)跌落等多種不同工況提供全面的仿真解決方案。