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Ls-Dyna 软件简介 (4)  

2010-07-21 11:57:46|  分类: Ls-Dyna 资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1.5  材料

LS-DYNA 程序目前有 100 多种金属和非金属材料可供选择,如弹性、弹塑性、超弹性、塑性、泡沫、玻璃、地质、土壤、混凝土、流体、复合材料、炸药及起爆燃烧、刚性材料外,LS-DYNA 还提供了接口,用户可以自定义材料,并可考虑材料失效、损伤、粘性、蠕变、与温度相关、与应变率相关等性质。


1.6  接触

LS-DYNA 有 22  种不同的接触类型,要选择合适的类型来描述实际物理系统往往比较困难,为了选择合适的接触类型,往往需要对 LS-DYNA 中的接触集合和算法有深入的理解。

接触算法是程序用来处理接触面的方法。在 LS-DYNA 中有 3 种算法:

(1)   单面接触

(2)   点面接触

(3)   面面接触

一个接触集合为具有特别相似特性的接触类型的集合,在 LS-DYNA 中有 9 种集合:

(1)   普通

(2)   自动

(3)   刚体

(4)   固连

(5)   固连失效

(6)   侵蚀

(7)   边

(8)   拉延筋

(9)   成型


1.6.1  单面接触

单面接触用于当一个物体的外表面与自身接触或和另一个物体的外表面接触时使用,单面接触是 LS-DYNA 中最通用的接触类型,因为程序将搜索模型中的所有外表面,检查是否相互发生穿透。由于所有的外表面都在搜索范围内,因此不需要定义接触面与目标面,在预先不知接触情况时,单面接触非常有用,见图 1.10。

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1.6.2    点面接触

当一个接触节点碰到目标面时,点面接触发生,由于它是非对称的,所以是最快的算法。点面接触只考虑冲击目标面的节点。对于点面接触,必须指定接触面与目标面的节点组元或PART号。对于预先已知非常小的接触面,点面接触十分有效。对于节点接触刚体同样可以使用它,见图 1.11。

在使用点面接触时,应注意以下几点:

(1)   平面与凹面为目标面,凸面为接触面。

(2)   粗网格为目标面,细网格为接触面。

(3)   对于 Drawbead 接触,压延筋总是节点接触面,工件为目标面。

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1.6.3     面面接触 

    当一个物体的面穿透另一个物体的面时,使用面面接触算法,面面接触是完全对称的,因此接触面与目标面的选择是任意的,见图 1.12。

对于面面接触, 需要用节点组元和 PART 号来定义接触面和目标面,节点可以从属于多个接触面。

面面接触是一种通用算法,通常用于在已知的接触对象是较大的面时。

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1.6.4    自动与普通接触 

自动接触与普通接触的区别在于对壳单元接触力的处理方式不同,普通接触在计算接触力时不考虑壳的厚度,自动接触允许接触出现在壳元的两侧。

两种接触类型中的壳元接触力按照如下方法计算 (见图 1.13)

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当单元可能失效时用这种接触,侵蚀接触的目的是保证在模型外部的单元失效被删除后,剩下的单元依然能够考虑接触,见图 1.14。 

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1.6.6   刚体接触 

通常用于多刚体动力学,变形体与刚体之间的接触必须用 automatic 或 eroding contacts,见图 1.15。

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1.6.7  边边接触 

边边接触用于壳单元的法线与碰撞方向正交时,见图1.16。

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1.6.8    固连接触 

接触被粘在一起,此接触经常用于销栓连接。当使用固连失效时,达到以下条件时固连就失效(见图 1.17):

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1.6.9    拉延筋接触 

通常用于板料成型,用于约束板料的运动。在类似冲压的板料成型过程中,通常会出现工件与模具之间失去接触(如起皱)。这种接触允许使用弯曲和摩擦阻力,用于确保工件在整个冲压过程中与压延筋始终保持接触。


1.6.10    钣金成形类接触 

成型接触是钣金成形分析中首选的类型,对于这些接触选项,冲头与模具通常定义为目标面,而工件则定义为接触面。

对于这些接触类型中模具无需网格贯通,因此减小接触定义的复杂性,模具网格的方向必须一致,成型接触选项基于自动接触类型,功能十分强大。

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