顯式?jīng)_擊動力學(xué)的案例
ANSYS Workbench顯式動力學(xué)實例 | PVB玻璃的沖擊仿真
1
問題描述
PVB玻璃中間含有PVB（聚乙烯醇縮丁醛）夾層，在沖擊時具有優(yōu)異的吸能及粘附玻璃碎片的特性?，F(xiàn)在根據(jù)實驗需要，進行鋼球與玻璃的碰撞分析。鋼球與以1m/s的速度撞擊玻璃，通過仿真確定撞擊過程中玻璃的變形和受力變化。
2
問題分析
這是一個典型的碰撞事件，時間短暫，只有5毫秒，需要使用顯式動力學(xué)分析模塊。建模時鋼球與玻璃間有很小的間隙，直接給指定的初速度。
3
分析過程
1.創(chuàng)建顯式動力學(xué)分析系統(tǒng)。
2.設(shè)置材料屬性：根據(jù)下表中所示的參數(shù)，建立兩種材料類型
表1 材料參數(shù)
類型
彈性模量(MPa)
泊松比
Windows
100000
0.23
PVB
280
0.495
3.創(chuàng)建幾何模型：使用SCDM建立幾何模型，模型如下圖所示，玻璃魚PVB的厚度關(guān)系見下表。因為PVB與玻璃膠粘中一起，在分析時，采用同一PART，共享拓撲形式。
4.設(shè)置連接關(guān)系：玻璃夾層之間直接共享拓撲，無需建立接觸對連接，只需要指定鋼球與玻璃間的相互作用關(guān)系即可
5.劃分網(wǎng)格：采用多域網(wǎng)格劃分形式，設(shè)置玻璃各夾層網(wǎng)格大小為2mm，劃分好網(wǎng)格如下圖所示。
6.設(shè)置邊界條件：對玻璃底部四個邊界施加固定約束，給定鋼球的初始速度為1m/s。
7.求解：計算時間為0.005s
8.結(jié)果后處理：提取出整體及各部分的應(yīng)力隨時間的變化曲線以及各部分應(yīng)力分布情況。
展開 動力學(xué)分析方法探秘：顯式動力學(xué)與隱式動力學(xué)對比
當(dāng)計算涉及材料變形或失效等快速變化的高度復(fù)雜和非線性問題時，使用顯式動力學(xué)，例如：
跌落測試
沖擊和侵徹
破壞
沖擊波
大變形
選擇顯式動力學(xué)還是隱式動力學(xué)應(yīng)該取決于模擬問題的特性以及計算資源的可用性。如果需要迅速獲得結(jié)果，而問題的特性較小變形、短時間內(nèi)發(fā)生，那么顯式動力學(xué)可能更為合適。相反，對于需要更高穩(wěn)定性和精度的問題，隱式動力學(xué)可能是更好的選擇。
歡迎留言批評指正。如果本文存在不夠清晰或準確之處，請您不吝賜教。
個人學(xué)習(xí)總結(jié)，整理不易，未經(jīng)本人允許請勿搬運。
基于ABAQUS顯式動力學(xué)和隱式動力學(xué)的彎管成型加工分析 ￥50
總結(jié)：顯式動力學(xué)和隱式動力學(xué)對于都可以應(yīng)用于求解彎管成型加工問題，當(dāng)然也可以用于其他的金屬成型問題分析。注意到顯式動力學(xué)分析具有較高的計算效率，且計算結(jié)果與隱式算法接近，計算精度完全可以滿足工程需要，并且顯式動力學(xué)不存在收斂問題，在求解復(fù)雜接觸，大變形等問題上具有天然的優(yōu)勢，因此筆者推薦采用顯式動力學(xué)求解材料加工問題。但也應(yīng)該注意到，在某些簡單問題上，隱式算法其實式更加穩(wěn)健的，求解精度更高的，需要大家根據(jù)經(jīng)驗進行判斷。如果需要材料在加工過程中需要分析折疊，褶皺，開裂等問題，顯式動力學(xué)算法應(yīng)當(dāng)為唯一選擇。
如需指導(dǎo)，請站內(nèi)私信。下面付費可下載案例文件。
展開 Abaqus_Explicit顯示動力分析-CH01-顯式動力學(xué)概論
邀請到的臺灣士盟科技老師鄭鈞為大家再講解一趟系列課程《Abaqus_Explicit顯示動力分析》，目前預(yù)售價格59，該課程預(yù)計5月底更新完，更新完后價格會同步更新，故有需要的朋友可以提前購買觀看。
課程目錄
CH01-顯式動力學(xué)概論
CH02-轉(zhuǎn)接器落摔分析
>WORKSHOP01-轉(zhuǎn)接器落摔分析
CH03-轉(zhuǎn)接器球擊分析(考慮材料應(yīng)變率)
>WORKSHOP02-轉(zhuǎn)接器球擊分析(考慮材料應(yīng)變率)
CH04-金屬沖壓擬靜態(tài)分析
>WORKSHOP03-金屬沖壓擬靜態(tài)分析
CH05 求解器資料轉(zhuǎn)換
>WORKSHOP04-金屬沖壓后回彈
>WORKSHOP05-煞車碟盤
展開 
一期一會 | 什么是顯式動力學(xué)？
這是一種詳細的人體結(jié)構(gòu)模型，而不再只是一個表示形狀和重量的假人，它可以在從賽車碰撞到頭部沖擊等各種情況下，顯示人體結(jié)構(gòu)任何部位的載荷和受傷區(qū)域。
心臟仿真
人體心臟，是結(jié)構(gòu)驅(qū)動型多物理場系統(tǒng)中最復(fù)雜的案例之一。電脈沖會觸發(fā)肌肉組織中的大變形，進而推動和拉動血液，使其通過周期性開合的瓣膜。研究人員和工程師使用多物理場顯式動力學(xué)工具（如LS-DYNA軟件）對這種動態(tài)相互作用進行建模，其中包括血流等部位的計算流體力學(xué)（CFD）。
金屬成形
自青銅器時代以來，人類一直在將金屬鍛造成不同形狀，但在硅時代，我們使用顯式動力學(xué)仿真來優(yōu)化工藝。在金屬成形階段，剛性工具將金屬彎曲、使金屬薄板成形，這是FEA顯式動力學(xué)方法的理想應(yīng)用領(lǐng)域。反之，對于回彈和熱處理等持續(xù)時間更長的工藝，最好通過隱式分析來求解。因此，工程師可以使用工作流程，將仿真從顯式工具（如LS-DYNA軟件）傳輸?shù)皆摴ぞ叩碾[式求解器，或傳輸?shù)讲煌能浖?yīng)用（如Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)FEA軟件）。
回流焊接
半導(dǎo)體制造商每年生產(chǎn)數(shù)百萬顆微芯片，這些微芯片通過微小的焊球?qū)崿F(xiàn)物理和電氣連接。焊球的質(zhì)量會影響幾乎所有電子產(chǎn)品的性能、散熱和穩(wěn)健性。顯式動力學(xué)仿真可以處理焊料熔化、在表面張力下流動然后固化時的高度非線性材料行為。
上述只是顯式動力學(xué)軟件工具的幾個常見應(yīng)用，其他應(yīng)用領(lǐng)域包括：
國防應(yīng)用，尤其是涉及彈藥和裝甲的應(yīng)用。Ansys Autodyn軟件是解決這類問題的出色工具。
展開 三維軸承顯式動力學(xué)分析 ￥80
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纏繞方法系列之顯式動力學(xué) ￥50
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干活如下
abaqus隱式分析纏繞過程常常因為施加端部集中力而難以進行下去，本貼inp文件涉及纏繞相關(guān)的模型裝配問題、接觸問題、復(fù)雜材料問題，以及集中力施加等問題綜合考慮，適合abaqus學(xué)者進行纏繞過程分析等。
應(yīng)力分析：直接上圖
應(yīng)變分析：直接上圖
本貼附上cae（2021版）與inp（可通用）文件，見付費文檔。
可提供范圍之內(nèi)的指導(dǎo)，qq私聊
Ansys LS DYNA 顯式動力學(xué)技術(shù)培訓(xùn)
【培訓(xùn)講師】 上海安世匯智結(jié)構(gòu)專家
【培訓(xùn)時間】 2023年7 月 20日~21日
【培訓(xùn)費用】 3000元/人
【培訓(xùn)等級】 初級
【培訓(xùn)地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓(xùn)特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經(jīng)驗豐富，精準匹配行業(yè)
—— 理論與上機結(jié)合，教學(xué)質(zhì)量有保障
—— 真實案例教學(xué)，貼合企業(yè)實際需求
—— 設(shè)立分級課程，循序漸進培養(yǎng)仿真能力
—— 安世亞太官方培訓(xùn)證書，豐富職業(yè)履歷
【培訓(xùn)日程】
時間
具體內(nèi)容
第一天
顯式動力學(xué)介紹
Ansys Workbench LS DNYA概述
材料介紹及定義
網(wǎng)格設(shè)置和單元類型
PART的概念及使用
載荷、剛體、邊界條件
第二天
接觸定義
求解和分析控制
關(guān)鍵字介紹
后處理及l(fā)s-prepost簡介
重啟動控制
【報名鏈接】
https://www.wenjuan.com/s/u6F3uaV/
（開課前一周截止報名）
【小貼士】
· 本次課程有上機操作環(huán)節(jié)，我們會準備好電腦與軟件；若報名人數(shù)超額，則需部分學(xué)員攜帶自己的電腦，我們會為您裝好試用軟件。
· 本次課程含工作午餐，不含其他食宿費用。
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· 課程報名及咨詢：021-58403100-816（顧女士），E-Mail：sh.marketing@peraglobal.com
展開 Workbench之24 Explicit Dynamics 顯式動力學(xué)分析
Workbench之24 Explicit Dynamics 顯式動力學(xué)分析
顯式動力學(xué)系統(tǒng)執(zhí)行多種工程仿真，包括固體、流體、氣體的非線性動力學(xué)行為及其交互作用。使用autodyn或LSdyna求解器。
本系統(tǒng)在Mechanical中配置
使用顯式動力學(xué)系統(tǒng)：
1） 要添加顯式動力學(xué)系統(tǒng)，從工具箱拖拽該系統(tǒng)至項目圖，或在工具箱中雙擊該系統(tǒng)
2） 要載入幾何體，右擊Geometry單元，快捷菜單選擇Import Geometry
3） 要打開Mechanical程序，右擊Setup單元，快捷菜單選擇Edit；或雙擊Setup單元
4） 在Mechanical窗口，使用應(yīng)用程序工具和特征完成分析
詳見Explicit Dynamics Analysis Guide
展開 顯式動力學(xué)后處理（ansys2019） ￥100
此應(yīng)用版本是ansys2019。
Ansys LS DYNA顯式動力學(xué)技術(shù)培訓(xùn)
【培訓(xùn)講師】 上海安世亞太LS DYNA技術(shù)專家
【培訓(xùn)時間】 2023年3月30日~3月31日
【培訓(xùn)費用】 3000元/人
【培訓(xùn)等級】 初級
【培訓(xùn)地點】 上海安世亞太公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓（地鐵6/8/11號線東方體育中心站4號口出）
【培訓(xùn)特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經(jīng)驗豐富，精準匹配行業(yè)
—— 理論與上機結(jié)合，教學(xué)質(zhì)量有保障
—— 真實案例教學(xué)，貼合企業(yè)實際需求
—— 設(shè)立分級課程，循序漸進培養(yǎng)仿真能力
—— 安世亞太官方培訓(xùn)證書，豐富職業(yè)履歷
【培訓(xùn)日程】
第一天:
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網(wǎng)格設(shè)置和單元類型
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回復(fù)【JS三月】即可報名
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本次課程含工作午餐，不含其他食宿費用。
關(guān)注“上海安世亞太”微信公眾號，掌握最新資訊。
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Ls-dyna只能做顯式動力學(xué)分析嗎？ 附趙海鷗LS-DYNA動力分析指南下載
很多CAE工程師都了解Ls-dyna軟件，大部分工程師都用它來做碰撞、跌落等顯式動力學(xué)分析。很少人用Ls-dyna做隱式分析，這篇文章就為大家介紹Ls-dyna進行隱式分析的方法。
一、顯式算法和隱式算法
Ls-dyna顯式算法采用中心差分法進行時間積分，適合高頻非線性動力學(xué)響應(yīng)分析，理論方程：
Ls-dyna隱式算法采用Newmark隱式時間積分，適合靜力學(xué)、低頻動力學(xué)及模態(tài)分析，理論方程：
二、如何使用隱式動力學(xué)關(guān)鍵字
（1）激活Ls-dyna隱式求解
使用*control_implicit_general關(guān)鍵字進行啟動，設(shè)置imflag=1即啟動了隱式求解，默認imflag=0即為顯式求解；imflag=2為顯式求解后無縫進行隱式求解，回彈分析中使用較多。
展開 ANSYS Workbench 顯式動力學(xué)新書出版
新書出版，基于ANSYS 2022R1版本的顯式動力學(xué)。
購買鏈接：https://item.jd.com/13260951.html#crumb-wrap
這應(yīng)該是 目前最簡單的 Explicit Dynamics、Autodyn和LS-DYNA軟件的入門及提高教程。
其中，《ANSYS Workbench 顯式動力學(xué)》主要是介紹：
1. 涵蓋ANSYS/Workbench中的Explicit Dynamics、Autodyn和LS-DYNA三大模塊，從算法、幾何建模、材料定義到網(wǎng)格劃分，操作過程一目了然。
2. 顯式動力學(xué)的接觸設(shè)置、計算條件設(shè)置、后處理設(shè)置，數(shù)據(jù)翔實，圖表豐富，易學(xué)易上手。
3.以實例為導(dǎo)向?qū)?，包括高?em>沖擊碰撞、侵徹、爆炸等十多個案例的建模仿真全過程講解，可快速掌握、加深理解。
4.多物理場耦合、多模塊聯(lián)合仿真、多參數(shù)優(yōu)化設(shè)計等仿真難題，在書中都可找到解決方案。
《ANSYS/Workbench LS-DYNA爆炸沖擊非線性動力學(xué)數(shù)值仿真》主要介紹：
1. 本書主要以ANSYS/Workbench平臺為基礎(chǔ)，介紹了LS-DYNA模塊在非線性動力學(xué)分析中的工程應(yīng)用。
2.涵蓋Workbench LS-DYNA模塊基本知識、幾何建模、材料定義、Model通用前處理模塊、LS-DYNA專用前處理模塊、計算條件設(shè)置和后處理等內(nèi)容。
3. 以實例為導(dǎo)向，包括常見的非線性動力學(xué)，如沖擊碰撞、爆炸、跌落、優(yōu)化設(shè)計等仿真全過程講解。
4.書中包含從建模到計算結(jié)果分析的全部操作過程，以便讀者能夠結(jié)合應(yīng)用實例，快速掌握LS-DYNA建模和求解流程。
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展開 基于ABAQUS軋制成形顯式動力學(xué)分析 ￥5
顯示動力學(xué)算法：中心差分法
顯式優(yōu)點：增量步小求解效率高（短時）；易模擬接觸和不連續(xù)情況的分析
下面以軋制成形的例子進行講解
前處理：
1.模型構(gòu)建：模型相對簡單，自行構(gòu)建
2.材料參數(shù)定義（實際材料參數(shù)根據(jù)實際檢測創(chuàng)建）：
密度：7.85e-9;
彈性本構(gòu)參數(shù)：楊氏模量：2.1e5MPa，泊松比：0.3
塑性本構(gòu)參數(shù)：
屈服強度
200
340
塑性應(yīng)變
0
0.2
3.網(wǎng)格系統(tǒng)構(gòu)建：包括裝配、網(wǎng)格劃分和指定單元類型
裝配：
網(wǎng)格劃分：
軋輥采用中性軸算法進行網(wǎng)格精度的控制，網(wǎng)格劃分結(jié)果如上圖。
單元類型：C3D8R
至此，前處理部分全部完成。
顯式動力學(xué)分析十大要點 —— 第二部分
在上一篇文章中，我列出了建立穩(wěn)健、快速且準確的顯式動力學(xué)模型的前六個最佳實踐步驟。在這篇文章中，我將描述剩下的四個步驟。請注意，這些是適用于幾乎所有顯式動力學(xué)模型的一般步驟。在特殊情況下，可能需要額外的步驟。例如在爆炸分析中，可以包含一個歐拉域來模擬爆炸，并且需要一種耦合方法來模擬爆炸氣體與固體之間的相互作用。
顯式動力學(xué)分析的最佳實踐步驟：
7. 對幾何模型進行網(wǎng)格劃分
a. 創(chuàng)建一個具有相對均勻的單元尺寸分布的網(wǎng)格。模型中具有非常精細網(wǎng)格的位置會降低時間步長，這可能導(dǎo)致非常長的運行時間。圖1比較了隱式和顯式模型的優(yōu)選網(wǎng)格。在高能動態(tài)分析中，由于應(yīng)力波的運動和相互作用，峰值應(yīng)力幾乎可以出現(xiàn)在任何地方，所以在顯式模型中，在圓角處有精細網(wǎng)格并不是那么關(guān)鍵。
圖1 隱式（左）優(yōu)選網(wǎng)格和顯式優(yōu)選網(wǎng)格（右）
一些網(wǎng)格劃分工具，如 ANSYS Workbench/LS-Dyna 中的虛擬拓撲和基于網(wǎng)格的簡化幾何，為通過幾何特征進行網(wǎng)格劃分提供了選項。這意味著網(wǎng)格不必與表面幾何的邊界完全一致。下面的圖2展示了一個例子，其中默認網(wǎng)格在左側(cè)幾何圖形中的細長面處包含非常小的單元。右下角相對均勻的網(wǎng)格要好得多，因為它允許更大的時間步長。
圖 2：默認網(wǎng)格和優(yōu)選網(wǎng)格 —— 兩者均由包含細長面的幾何圖形創(chuàng)建
b. 盡可能使用六面體網(wǎng)格。四面體單元不僅會顯著增加模型大小，而且通常會大大降低時間步長。
8.應(yīng)用初始條件、載荷和約束
a. 指定初始條件，如初始平動速度和轉(zhuǎn)動速度。
b. 平滑的載荷曲線（例如正弦曲線）將有助于防止沖擊。
c. 列出和 / 或繪制載荷以進行驗證。
d.
展開 顯式?jīng)_擊動力學(xué)的相關(guān)專題、標簽、搜索
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