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在進行有限元分析時，首先是前處理，然而前處理軟件有很多，比如HyperMesh，TrueGrid等等，而且我們的模型尺寸可能是mm建模（幾何模型直接導(dǎo)入HyperMesh進行畫網(wǎng)格處理），其生成model.k文件結(jié)合main.k主控文件進行求解計算。這時候就容易忽略單位制的一致性導(dǎo)致求解報錯（計算單位制一般采用cm-g-us）。

概述 LS-DYNA 是ANSYS Workbench中一款顯式動力學(xué)分析的模塊，廣泛應(yīng)用于碰撞、沖擊、爆炸等非線性瞬態(tài)問題。其核心優(yōu)勢在于處理大變形、材料失效和復(fù)雜接觸問題。以下將結(jié)合輪船/防撞梁碰撞案例，說明 LS-DYNA 的關(guān)鍵操作流程。本文檔詳細介紹了輪船碰撞仿真的主要技術(shù)點，包括幾何處理、材料定義、網(wǎng)格劃分、接觸設(shè)置、邊界條件、計算設(shè)置和結(jié)果分析等內(nèi)容。

圖 2 ICFD自動生成邊界層及體網(wǎng)格 2.2網(wǎng)格細化和自適應(yīng)網(wǎng)格劃分工具 LS-Dyna為用戶提供了幾種工具用于細化局部體網(wǎng)格，以便更好地捕獲網(wǎng)格敏感現(xiàn)象，例如湍流渦流或邊界層分離和再附著。在幾何體設(shè)置期間，網(wǎng)格劃分器可以根據(jù)用戶指定曲面，生成體積內(nèi)的局部網(wǎng)格尺寸。如果沒有使用內(nèi)部網(wǎng)格來指定大小，則網(wǎng)格器將使用封閉體的表面大小進行線性插值。

網(wǎng)格尺寸大小為0.2m,共87萬流體網(wǎng)格，通常在處理流固耦合問題時，流體網(wǎng)格尺寸需大于結(jié)構(gòu)體2倍，假定傘面網(wǎng)格平均尺寸為0.1m,流體定義為0.2m，滿足流固耦合的最佳單元匹配，從而使流固耦合經(jīng)常遇到的泄露問題概率降到最低。

顯示動力學(xué)計算中的時間步長為 通過上述算例，，可知當某一模型完成網(wǎng)格建模、材料賦予后，模型的時間步長則是一個確定值（模型中最小網(wǎng)格尺寸單元的時間步長為模型的時間步長），然而在復(fù)雜模型中不可避免的會有小部分網(wǎng)格尺寸遠小于模型目標網(wǎng)格尺寸，導(dǎo)致時間步長偏小，計算效率慢。

圖4 網(wǎng)格尺寸修正系數(shù)曲線 圖5 自定義應(yīng)力三軸度網(wǎng)格尺寸修正設(shè)置下不同網(wǎng)格尺寸仿真結(jié)果 5 結(jié)論a.對比研究了LS-DYNA求解器典型的失效模型原理。

?點擊Seeding后，程序會依據(jù)模型的肉厚開始預(yù)測網(wǎng)格建議大小。 ?程序會提供的撒點建議，使用者可依據(jù)需求做修改，下方亦會提供預(yù)估的最終網(wǎng)格元素量及需要的計算內(nèi)存，此預(yù)估值會依據(jù)使用者更動網(wǎng)格尺寸設(shè)定來更新。點擊 套用 可預(yù)先顯示撒點結(jié)果，完成后點擊 確認 變更，進入局部網(wǎng)格調(diào)整的工作區(qū)。 選取目標邊，節(jié)點參數(shù)將在[工作區(qū)] (Workspace) 窗口中顯示。

，修改網(wǎng)格單元和相鄰單元中的流體體積分數(shù)；由各個邊界單元內(nèi)界面組成整個物質(zhì)界面。

<p>運用LS-DYNA計算流固耦合問題，通常會遇到兩類模型。一是計算模型較大，例如計算遠場爆炸對目標的毀傷，另一類是計算結(jié)果對網(wǎng)格尺寸要求較高，例如計算沖擊波載荷的傳播、金屬射流成型與侵徹。在計算這類問題時，若按照常規(guī)方法計算，不僅模型網(wǎng)格數(shù)量多，而且計算效費比低。</p><p>較新版本的LS-DYNA嵌入了ALE計算結(jié)果映射技術(shù)。

第一控制參數(shù)是Curvature Normal Angle曲率法向角（默認不細化，若要細化需要手動修改此值），細化的目標是曲邊的單獨網(wǎng)格跨越Curvature Normal Angle這個角，且小于最小尺寸。 曲率控制（箭頭處為細化效果） Proximity近距：細化臨近部位的網(wǎng)格，可以控制狹窄和薄壁處網(wǎng)格層數(shù)，但是對曲面往往處理不好。

RATIO：漸變網(wǎng)格間距比。此值非零。 ● RATIO>0.0：網(wǎng)格尺寸漸進增大； ● RATIO<0.0：網(wǎng)格尺寸漸進減小。

網(wǎng)格文件已提供，可以通過HyperMesh軟件查看和修改網(wǎng)格參數(shù)。 圖1-2 網(wǎng)格模型3. 焊接過程的熱源設(shè)置在LS-DYNA中，焊接熱源通過K文件進行設(shè)置。熱源使用高斯熱源模型來模擬焊接過程中熱輸入的分布，焊接過程分為兩步，先施加外側(cè)角焊縫熱源，再施加內(nèi)側(cè)角焊縫熱源。

，修改網(wǎng)格單元和相鄰單元中的流體體積分數(shù)；由各個邊界單元內(nèi)界面組成整個物質(zhì)界面。

4.使用自動混合精靈功能從基底平面建立基底網(wǎng)格定義完基底平面與其屬性等信息后，即可建立基底網(wǎng)格，而在建立網(wǎng)格前，須先使用撒點功能來設(shè)定基底平面全局的網(wǎng)格尺寸（點擊應(yīng)用可預(yù)覽撒點結(jié)果），此外，用戶也能針對特征邊緣定義局部的網(wǎng)格尺寸。 撒點設(shè)定完成后，點選生成以開啟封裝實體網(wǎng)格精靈，點選基底網(wǎng)格將會在精靈窗口中顯示基底表面網(wǎng)格與預(yù)估的元素數(shù)量。

比如模型實際長3.45m，這種小數(shù)點多的尺寸模型，我會選擇mm去建模，在模型中輸入3450就可以，寬1.52m就輸入1520。對于建模及網(wǎng)格劃分過程中而言，長度單位制可以選擇自己熟悉的、方便建模的那套，建模過程中不用糾結(jié)單位制是哪套，因為后期生成k文件后可以任意修改單位制。3.模型單位制的確定拿到一個案例k文件，如何去馬上確定模型是采用的哪套單位制。

4.使用自動混合精靈功能從基底平面建立基底網(wǎng)格定義完基底平面與其屬性等信息后，即可建立基底網(wǎng)格，而在建立網(wǎng)格前，須先使用撒點功能來設(shè)定基底平面全局的網(wǎng)格尺寸（點擊應(yīng)用可預(yù)覽撒點結(jié)果），此外，用戶也能針對特征邊緣定義局部的網(wǎng)格尺寸。撒點設(shè)定完成后，點選生成以開啟封裝實體網(wǎng)格精靈，點選基底網(wǎng)格將會在精靈窗口中顯示基底表面網(wǎng)格與預(yù)估的元素數(shù)量。