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本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生3、對有限元分析感興趣的工程師你會(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)小球碰撞的三維模型處理2、學(xué)習(xí)小球碰撞非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)非線性顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立4、學(xué)習(xí)小球碰撞顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

在完全彈性碰撞的條件下，兩個(gè)小球碰撞后，沒有動(dòng)能損失，碰撞能夠持續(xù)發(fā)生；實(shí)際情況下，鋼球發(fā)生碰撞后動(dòng)能損失，碰撞力逐漸衰減，小球動(dòng)能逐漸降低。

ABAQUS碰撞 (例1) 小球沖擊碰撞含鍍層金屬材料 模型背景：該模型模擬了金屬小球在自由落體運(yùn)動(dòng)下對含鍍層金屬材料的沖擊影響。 模型材料：金屬材料的鍍層為陶瓷，基底為碳鋼Q235。模擬結(jié)果：提取整個(gè)碰撞過程中含鍍層金屬材料的應(yīng)力應(yīng)變，塑性應(yīng)變能以及碰撞的接觸力。

涉及到小球碰撞地面后的回彈方向，可以在其他方向進(jìn)行約束，釋放一個(gè)U2即Y方向的自由度。1.給予小球-55m/s的初始速度后 2.上一步的條件下只改變載荷邊界條件即施加重力場 為什么會(huì)得到這種情況呢？上一個(gè)的分析步時(shí)間是0.002秒，根據(jù)h=1/2at2，小球下降的位移量是非常小的，這個(gè)時(shí)候我們只需要改變時(shí)間步長即可。

小球有一定初始速度，基本貼近地面，跌落后有殘余應(yīng)力及應(yīng)變，第二次跌落以相同速度和位置繼續(xù)跌落。用的軟件是dyna，自己做的模型采用完全重啟動(dòng)傳遞應(yīng)力應(yīng)變，但第二次計(jì)算的模型速度和位置和第一次的不一樣。查閱資料后說完全重啟動(dòng)也會(huì)傳遞節(jié)點(diǎn)速度及節(jié)點(diǎn)位移，不知道還能通過重啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)小球連續(xù)跌落嗎？有幾篇論文和我情況類似:低溫下船體結(jié)構(gòu)反復(fù)碰撞損傷研究和破冰船沖撞式破冰模擬及碰撞效應(yīng)研究。

纖維粗?；Ｐ?Coarse-grained Model)通過把數(shù)個(gè)小球看作一個(gè)小球，可有效簡化建模的復(fù)雜度，如 LI 等[17]通過粗粒化模型模擬單個(gè)血紅蛋白纖維，有效觀察了血紅蛋白的機(jī)械行為。因此，本研究用一個(gè)直徑為 0.1 mm的小球代替 10 個(gè)直徑為 0.01 mm 的小球，總計(jì) 60個(gè)直徑為 0.1 mm 的小球顆粒串連在一起來模擬單根長度為 6 mm 的碳纖維。

例如，三個(gè)小球與漏斗部件接觸且小球之間也相互接觸，在重力作用下下落，相互之間產(chǎn)生接觸碰撞。為這個(gè)模型中沒有可計(jì)算名義力的力元，所以不能使用預(yù)載荷分析。對這個(gè)模型進(jìn)行靜平衡分析，得到的殘余加速度為9.81，即重力加速度，說明模型沒有處于平衡狀態(tài)。那么，如何解決呢？

，質(zhì)量0.5kg，從一定高度跌落，并與車燈碰撞，考察燈罩是否破壞。

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往期精華文章回顧 一、Workbench&Dyna Ls-Dyna下小球碰撞重啟動(dòng)評估

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