沖擊載荷仿真的案例
2006年會msc.dyran--瞬態沖擊載荷作用下某裝置失效分析及數值仿真
瞬態沖擊載荷作用下某裝置失效分析及數值仿真
瞬態沖擊載荷作用下某裝置失效分析及數值仿真.pdf
極端波浪放大及其對海上結構的沖擊載荷
四、一個簡化的甲板波浪載荷模型
本文開發了一種簡化的方法，用于求解海上結構甲板下由于波浪傳播引起的水沖擊力。目前的方法基于勢理論，可用于解決夾層型平臺以及半潛式平臺、張力腿平臺（TLP）和重力基礎（GBS）等大體積平臺的波浪沖擊問題。計算得到了由甲板下濕潤區域定義的面積上的綜合力。
圖9. 計算的垂直波浪沖擊甲板載荷事件與測量結果的對比
五、完全非線性建模：使用商業CFD工具的初步研究
由于在波浪放大和沖擊問題中觀察到強烈的非線性波浪-柱相互作用，因此啟動了對使用完全非線性模型可行性的調查。考慮采用Volume-of-Fluid方法，使用商業軟件FLOW-3D。在之前對FPSO的綠水載荷研究中，該工具取得了有前景的結果。
圖10. 數值波浪水槽中波高為22米、周期為12秒時柱體的放大視圖
圖11. 中心平面的速度場。
圖12. 速度場快照，二維波浪沖擊甲板研究。
圖13. 甲板沖擊力時間歷程示例
六、結論
針對四種不同結構，進行了圍繞和穿過柱體的自由液面波高的線性和二階數值建模案例研究。通過系統的收斂性研究，選擇了最終的數值模型。結果顯示，自由液面上的空間面板分辨率比在結構體上的更為關鍵。將不同位置和不同波陡度下的最大波峰高度預測值與模型試驗數據進行了對比。
線性預測明顯偏低，而二階校正值在許多情況下與試驗數據相符。然而，仍在陡峭波浪中發現了一些差異。特別是在距迎波側柱體幾米范圍內，模型預測低于測量值，這被認為是基本諧波放大預測不足所致。而在更遠位置以及半潛船尾部柱體附近，則出現了二次諧波分量預測過高的現象。
展開 沖擊載荷作用下的機構動態響應
利用LS-DYNA進行的
沖擊載荷作用下的機構動態響應分析
哪位高手能給各例子看看啊
使用 RADIOSS 提高船舵對近距離爆炸事件沖擊載荷的抵御能力
“借助 Altair HyperWorks 仿真套件，Assystem 成功確定了船舵遭受近距離爆炸時的抗 沖擊性能。在此基礎上，我們很快找出了設計方面的問題，并加以解決和優化。”
David Hunt
首席應力工程師
Assystem
解決方案
在成功構建出舵機及其附近船體結構的有限元模型后，研究人員向模型施加了與爆炸事件所產生沖擊載荷強度相 同的載荷，并對模型的抗沖擊情況進行了檢查和評估。此外，他們還對船舵組件及其附近的一部分船體結構施加了壓 力和速度隨時間變化的脈沖波。隨著對塑性應變、密封偏差和截面受力情況的監測，相應結構得到確定。他們分別考 慮了多種情況，每種情況下都會向三個主軸同時施加載荷。
此分析過程通過 RADIOSS 完成。RADIOSS 是一款功能強大的設計工具，被廣泛應用于全球各個行業，能有效 提高結構設計的抗沖擊性、安全性和工藝性。
對舵機盒進行仿真時采用了彈塑性材料模型，以便形成永久塑性形變，利于捕獲數據。
展開 
不同沖擊速度及沖擊方式對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，基于各種動力學仿真軟件進行沖擊與跌落的仿真實驗一直備受重視。而對于薄壁鋼管材料的沖擊仿真實驗由于沖擊速度與沖擊方式不同，便會帶來差異化結果。因此，針對不同的工況，需要合理采取不同的沖擊方式設置，以期得到合理的結果。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鋼管的沖擊仿真模型，為沖擊仿真實驗提供理論參考。
2模型建立
薄壁鋼管的截面是矩形的對稱面，因此本文建立矩形薄壁鋼管的四分之一軸對稱模型，薄壁鋼管采用shell單元，不銹鋼材料選用各向同性材料本構，設置沙漏能以控制整體的能量平衡設置。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中進行后處理及載荷曲線的設置。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置
3沖擊速度的影響
在分析沖擊方式對不銹管變形的影響前，需要考慮沖擊速度對其影響。不同的沖擊速度勢必會導致的不同的變形。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，沖擊速度的增大會導致變形增大，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現的。
展開 使用RADIOSS提高船舵對近距離爆炸事件沖擊載荷的抵御能力【轉】
項目背景
修改船舶舵機的設計方案后，需要在安裝前對船舵組件在經受近距離爆炸 事件時的沖擊載荷抵御能力進行評估。為解決這一問題，Assystem 采用彈塑性材料模型進行了顯式動力學分析。 在此過程中，Assystem 利用高性能有限元前處理軟件 HyperMesh 生 成網格，隨后在先進的結構求解器 RADIOSS 中進行分析，并通過后處理工具 HyperView 核查得出的結果。他們對多種載荷情況進行仿真測試并得出結果， 以確保找出制約抗沖擊性的因素。
“借助 HyperWorks 仿真套件，Assystem 成功確定了船舵遭受近距離爆炸時的抗沖擊性能。在此基礎上，我們很快找出了設計方面的問題，并加以解決和優化。”
David Hunt 首席應力工程師 Assystem
Assystem 將測試案例與憑經驗得出的解決方案的比較結合起來，通過查看內置質量核查以及監測輸出對模型進行校驗。除強度校核外，Assystem 還評估了截面受力和密封位移情況。基于這些分析結果，設計方案得到了大幅度優化。
解決方案
在成功構建出舵機及其附近船體結構的有限元模型后，研究人員向模型施加了與爆炸事件所產生沖擊載荷強度相 同的載荷，并對模型的抗沖擊情況進行了檢查和評估。
此外，他們還對船舵組件及其附近的一部分船體結構施加了壓力和速度隨時間變化的脈沖波。隨著對塑性應變、 密封偏差和截面受力情況的監測，相應結構得到確定。他們分別考慮了多種情況，每種情況下都會向三個主軸同時施 加載荷。
此分析過程通過 RADIOSS 完成。RADIOSS 是一款功能強大的設計工具，被廣泛應用于全球各個行業，能有效提高結構設計的抗沖擊性、安全性和工藝性。
展開 批量插入嵌入0厚度cohesive粘結單元模擬沖擊載荷下裂紋擴展特征
<p>本帖給出了通過批量插入0厚度的cohesive單元，模擬在沖擊條件下，小球開裂和基體開裂兩種情況下的效果圖，對整個模型都插入cohesive單元或者對局部插入cohesive單元或者其他特定條件下的插入都可以使用程序插入，在小球沖擊情況下，裂紋的擴展過程在下面給出來了，由于參數是隨便假設的，所以效果可能不是很理想，對于不同行業，可以通過調整實際的參數可以很好地模擬裂紋的擴展，</p><p>批量插入cohesive單元：</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1528620192337_六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg" title="六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg" alt="六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg" style="max-width: 760px; width: 484px; height: 274px;" width="484" height="274" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1528620192337_六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1528620192337_六面體單元間嵌入cohesive單元.jpg?
展開 輪齒側隙對齒輪傳動嚙合力和嚙合力沖擊載荷的影響研究（禁轉） ￥199
LS-DYNA軟件在處理顯式問題方面處于國際領先地位，被廣泛運用到爆炸、沖擊、碰撞、成型、地震等行業，關于軟件的介紹不再贅述。
根據計算任務書并查閱相關文獻，本次計算的目的是考慮齒輪側隙對嚙合力的影響，綜合考慮顯式有限元計算齒輪嚙合的效率和目前的軟硬件情況，可將齒輪結構的輪齒部分和其應力影響區的結構作為重點考察對象，忽略剛度較大的腹板和齒軸部分，用于有限元計算的幾何模型見圖1。
為了保證計算精度，提高計算效率，采用純六面體體單元對幾何模型進行離散，并對輪齒部分進行了加密，離散后的顯式單元總數82452個，節點共107167個，網格模型見圖2。使用LS-DYNA中的通用面-面接觸定義主從齒輪間的嚙合關系，所有可能出現的齒面非線性接觸都參與計算，接觸定義示意見圖3。使用LS-DYNA中的MAT1定義齒輪材料，定義卡片見圖4。
由于有限元計算理論中，彈塑性的體單元不具備旋轉自由度，案例使用LS-DYNA中的RIGID材料組引入旋轉自由度，對模型完成加載和負載，加載示意圖見圖5。
計算模型的單位制為t、mm、s、N、MPa等。控制計算嚙合時間3s，小齒輪轉過7圈。控制計算時間步長為2.7e-7，使用內存12GB、8核心計算，單工況耗費的CPU時間約38小時。通過曲線和縮放系數對小齒輪施加轉速xxxrpm，為從動齒輪施加扭矩xxxN·m。為了使計算順利進行，在加載曲線的起始部分做一段線性的斜坡，以免出現數值不穩定，加載曲線見圖6，負載曲線見圖7。
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
當高速破片沖擊某一油罐時，不僅可能引發局部點火與爆燃，還可能通過沖擊波和燃燒產物引起相鄰油罐的次生爆炸反應，進而誘發鏈式殉爆效應。為揭示碎片沖擊下油罐群的殉爆機制，基于LS-DYNA中的S-ALE（Simplified Arbitrary Lagrangian-Eulerian）多物理場耦合方法，開展典型油罐在碎片沖擊作用下的殉爆過程數值仿真研究，對于研究油罐群在高速破片沖擊下發生殉爆等問題具有重要意義。
關鍵詞：S-ALE；點火增長模型；碎片沖擊；油罐殉爆
1.模型介紹：
仿真模型結合了破片侵徹、油氣混合、點火擴散與壓力波傳播等多重物理過程，并引入點火增長模型刻畫油氣混合物的非線性燃燒行為。構建了S-ALE方法物理仿真模型，采用狀態方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進行設置，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（等效為炸藥計算），油罐材料為鋼。
圖1 模型示意圖
2.計算結果：
圖2 壓力變化過程
付費文件包含K文件。
展開 Workbench仿真教程：水流沖擊橋墩仿真
每天學點新知識，流固耦合在建筑工程中也會被用到，今天鴨鴨為大家帶來的是Workbench仿真教程。
首先，在Project-shematic中的左側的Toolbox中找到對應的模塊：Fluid Flow(Fluent)和Static Structural
雙擊“Geometry”，進入建模功能。（右鍵該功能可以進入DesignModeler或者Spaceclaim。小編在這里選擇DesignModeler進行制圖）
File-Import External Geometry file-找到保存的模型文件-點擊Generate。即可生成導入的文件。也可以在DesignModeler（或Spaceclaim）中直接繪制。對于復雜的三維模型，小編還是建議大家在專業的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模塊中進行。
退回到主界面，在fluid flow(Fluent)中找到mesh,雙擊該圖標
在左側Outline中找到Project-Model-Geometry-solid。將solid改名為fluid
由于首先我們在仿真流體部分時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 LS-DYNA中的點火增長模型應用（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ALE算法的沖擊起爆模型
付費文件包括：2個K文件，采用2D多物質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文件和答疑聯系方式。
計算結果動畫展示：
技術鄰周報Q8：Abaqus/試驗仿真/LS-DYNA/天線仿真/APDL/結構振動/Ansys/沖擊仿真
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沖擊破壞程度的影響，本文選擇具有對稱結構的高腳杯進行仿真分析，高腳杯的內外杯壁厚度及造型均不相同，當物體以一定速度沖擊杯壁時，杯壁本身可以形成對比分析。本文采用ANSYS LSDYNA進行了剛性小球高速、低速沖擊陶瓷高腳杯仿真，對比探討了沖擊速度對破壞程度的影響。
7、iSolver案例分享：支架變形分析
作者：
餅干樹
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808197
結構靜力分析用于研究靜載荷作用下結構的響應。靜載荷可以是集中力、分布力、力矩、位移、溫度等，結構在邊界條件及載荷作用下發生變形，產生位移、應力、應變等。
8、仿真應用 | 一種更實用的應力收斂判斷方法
作者：
安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808797
零部件的極限強度校核在設計研發過程中必不可少，如果零部件形狀較為復雜，可能沒有經驗公式或者理論方法進行應力的求解，那么無可替代要使用有限元方法進行強度校核，所以如何確定有限元應力結果的收斂解是非常重要的。
展開 基于EFG方法的剛性彈丸沖擊水泥墻裂紋擴展仿真
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 設計仿真 | 直播預告-Romax & Adams 聯合仿真：提取動力總成載荷用于零部件耐久分析
動力總成載荷條件復雜，時刻為變轉速、變載荷系統，因此對其中的齒輪、軸承等關鍵零部件的系統級校核難度大。
海克斯康工業軟件旗下Adams多體動力學仿真軟件可以對車輛進行各種路況和工況的仿真研究，提取傳動系統的載荷輸入的波動信息；Romax傳動系統仿真平臺可導入Adams獲取的載荷信息，進而準確詳細的校核齒輪、軸承和軸等關鍵零部件的耐久性。
本期直播將與大家分享通過Adams和Romax的聯合仿真為動力總成耐久分析的準確度和便捷性提供的新的方法。歡迎預約報名！
展開 基于AMESim的汽車斜齒輪對接觸載荷軸承損失仿真分析
摘 要：為實現仿真模擬測量汽車斜齒輪接觸處的軸向和徑向載荷，并將其投影到軸承上，計算軸承損失中的載荷貢獻，以降低真實物理實驗成本，提高設計質量，論文進行了基于AMESim的汽車斜齒輪對接觸載荷軸承損失仿真研究。建立了汽車斜齒輪對仿真模型和基于徑向載荷、軸向載荷和潤滑油引起的軸承損失數學模型，并給出其各自計算公式；建立了用于計算摩擦力矩的新斯凱孚（SKF）模型，更精確地計算滾動軸承中產生的摩擦力矩；采用比例-積分-微分（PID）速度控制方法，在AMESim中進行了仿真試驗。仿真結果表明，模型很好地實現了汽車斜齒輪對接觸載荷軸承損失仿真，為軸承的徑向載荷和軸向載荷仿真測量與分析及軸承選型設計提供了參考。
關鍵詞：AMESim;汽車斜齒輪;軸承載荷;計算機仿真;
斜齒輪是汽車變速箱的重要零件，為汽車提供旋轉、變速、扭矩等驅動能量[1,2,3,4]。軸承損失即軸承的功率損失，其損失主要與機油特性、負載力、材料變形和軸承設計密切相關。斜齒輪的運轉往往需伴隨軸承承載與旋轉運動，目前針對軸承零件的設計主要依據理論計算或通過物理實驗的方法來評估軸承的性能、壽命、磨損等情況，這導致在設計端消耗大量的人力、物力成本。為此，國內外學者進行了大量軸承設計與制造方面的研究[5,6,7,8]。程立等[9]提出了一種用于滾動軸承退化特征提取的類Sigmoid函數的改進模糊熵模型，并提出了一種基于灰關系的滾動軸承性能退化評估方法，以建立滾動軸承退化特征與可靠性之間的關系，通過物理實驗表明改進模糊熵模型可有效提取滾動軸承性能退化特征，且可信度到95%以上，為軸承性能評估建模與損失分析提供了參考。MA等[10]論述了四接觸點球軸承是一種特殊的雙半內圈結構，在使用中具有動態多點接觸特性，導致軸承摩擦、發熱和磨損率不同。
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