LS-DYNA中的操作及設置(三)(力的輸出,重力載荷,鉸鏈剛度)


本文翻譯自官方文檔,原文鏈接:

https://www.dynasupport.com/howtos/general


一、力的輸出(Force Analysis)

? ? ? ?可以通過一下幾種方式獲得受力情況:

? ? ? ?1.使用*DATABASE_CROSS_SECTION?和 *DATABASE_SECFORC可以獲得一個橫截面上的內(nèi)力和內(nèi)力矩。注意,在使用set選項設置橫截面時,必須提供用于定義橫截面路徑的節(jié)點集以及橫截面某一側(cè)的至少一個單元集。

? ? ? ?2.使用*DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP 和 *DATABASE_NODFOR可以獲得施加在節(jié)點或節(jié)點集上的外部力。

? ? ? ?3.使用*DATABASE_BNDOUT可以獲得邊界反力。

? ? ? ?4.使用*DATABASE_SPCFORC可以獲得由*BOUNDARY_SPC定義的邊界上的反力。

? ? ? ?5.*DATABASE_RCFORC可以輸出接觸力合力。在單面接觸中,還需要使用*CONTACT_FORCE_TRANSDUCER_(option)來提取接觸力合力。

? ? ? ?6.單個節(jié)點所受的力由*DATABASE_NCFORC輸出。必須在*CONTACT中設置SPR,?MPR中至少一個輸出控制選項為1,以便向程序指定輸出側(cè)為接觸面主面?zhèn)然驈拿鎮(zhèn)取?/p>

? ? ? ?以上數(shù)據(jù)分別由程序輸出到ASCII文件SECFORC,?NODFORC,?BNDOUT,?SPCFORC,?RCFORC, 和 NCFORC中。

二、重力載荷(Gravity Load)

(譯注:重力的加載需要設置如下關(guān)鍵字:

*LOAD_BODY_OPTION? ?(OPTION=X,Y,Z.?分別表示X方向,Y方向,Z方向的重力)

*DEFINE_CURVE?(定義加載曲線)

*SET_PART_LIST (指定施加重力的部件集合,不設置則為所有部件均受重力)

本文主要討論的是在考慮突然施加重力時導致的動態(tài)效應時應該怎么做。)

? ? ? ?關(guān)鍵字*LOAD_BODY_Z 可以應用重力載荷(假設Z為豎直方向),重力的預加載可以在以下三種分析方式中實現(xiàn):

? ? ? ?1.顯式或隱式動力松弛分析

? ? ? ?2.單獨的隱式分析

? ? ? ?3.顯式分析的早期

? ? ? ?如下兩個關(guān)鍵字聯(lián)用可以通過速度的重新初始化實現(xiàn)隱式動力松弛:

? ? ? ?1.設置?*CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION中的idrflag為5,DRTERM為非零值;

? ? ? ?2.設置*INITIAL_VELOCITY_GENERATION中的iphase為1。

? ? ? ?這樣用戶就可以利用隱式動力松弛來引入重力(或其它載荷),從而在顯式?jīng)_擊分析中給定一個初始速度。關(guān)鍵字*CONTROL_IMPLICIT可以控制隱式動力松弛的運行。

? ? ? ?所有為分析模型預加載重力的辦法均涉及到關(guān)鍵字*LOAD_BODY:

? ? ? ?1.使用動力松弛進行預先準靜態(tài)分析時,程序會將逐漸增加的重力加載到結(jié)構(gòu)之上。用戶可以設置兩種加速度-時間曲線來定義重力:

? ? ? ?A.*LOAD_BODY中LCID選項對應的曲線。定義該曲線時,將*define_curve中的SIDR選項設為0,并輸入一個隨時間不變的加速度-時間曲線;

? ? ? ?B.*LOAD_BODY中LCIDDR選項對應的曲線。此時應將*define_curve中的SIDR選項設為1,然后將加速度數(shù)值在很短時間內(nèi)(大概10ms)線性增加至重力加速度并保持不變。

? ? ? ?使用關(guān)鍵字*DATABASE_BINARY_D3DRLF并將DT/CYCL 設為1可以輸出動力松弛記錄。

? ? ? ?2.可以在顯式動力分析模型的早期引入質(zhì)量阻尼(*DAMPING_GLOBAL)來消除由于重力(*LOAD_BODY)而產(chǎn)生的動態(tài)震蕩,模型趨于穩(wěn)定后再取消阻尼并施加動態(tài)載荷。

? ? ? ?若用戶不關(guān)心由于突然增加重力而帶來的動態(tài)效應,那么就不需要設置動力松弛、阻尼以及慢慢增加的重力,只需要在*LOAD_BODY中定義一個始終不變的水平曲線即可(縱坐標為重力加速度)。

三、鉸鏈剛度(Joint stiffness)

? ? ? ?一個回轉(zhuǎn)鉸鏈一般為沒有抵抗地自由轉(zhuǎn)動,但是*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_?(GENERALIZED,?FLEXION-TORSION)這一關(guān)鍵字可以使其繞回轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生抵抗力拒。若用戶使用關(guān)鍵字*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_GENERALIZED定義了鉸鏈剛度,那么JNTFORC 文件中將會記錄抵抗力拒,名字為psi-moment。在LS-Prepost中加載這一文件后,即可點擊JStifR按鈕來繪制相關(guān)曲線。

? ? ? ?*CONSTRAINED_JOINT_<PLANAR>關(guān)鍵字中的JID選項可以用來定義JNTFORC 文件中的鉸鏈 ID,若用戶不定義該選項則程序自動為鉸鏈分配ID。在如下示例中,JID為1,JID一行下面的數(shù)據(jù)為和*CONSTRAINED_JOINT_PLANAR有關(guān)的約束自由度,與*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_?(GENERALIZED,?FLEXION-TORSION)無關(guān)。

joint ID.................................. ??????? 1?

?x-force................................? 3.40893E+02

?y-force................................? 2.82037E+00

z-force.................................? 0.00000E+00?

?x-moment..........................? 0.00000E+00

?y-moment..........................? 0.00000E+00

?z-moment..........................? 9.62622E+02

?resultant force...................? 2.82037E+00

?resultant moment............?? 9.62622E+02

? ? ? ??JNTFORC文件中的鉸鏈剛度ID由*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_?(GENERALIZED,?FLEXION-TORSION)中設置卡1中的JSID定義,例如下方JSID為1。而JSID行下方的數(shù)據(jù)均與*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_?(GENERALIZED,?FLEXION-TORSION)有關(guān),與*CONSTRAINED_JOINT_<PLANAR>無關(guān)。

joint stiffness id number....???????? 1

?x-displacement..................? 8.95355E+05

?d(dispx)/dt...........................? 5.37666E+02

?y-displacement..................? 0.00000E+00

?d(dispy)/dt...........................? 0.00000E+00

?z-displacement..................? 1.74889E+00

?d(dispz)/dt...........................? 4.99717E+01

?force-x-stiffness.................? 6.21757E+02

?force-x-damping................? 0.00000E+00

?force-x-total........................? 6.21757E+02

?force-y-stiffness.................? 0.00000E+00

?force-y-damping................? 0.00000E+00

?force-y-total........................? 0.00000E+00

?force-z-stiffness.................? 1.92379E+03

?force-z-damping................? 0.00000E+00

?force-z-total........................? 1.92379E+03

?joint energy.........................? 1.68268E+03

? ? ? ?只有當*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_FLEXION-TORSION?or?_GENERALIZED中的某幾個選項的參數(shù)為表格數(shù)據(jù)(ID為負數(shù)形式),而不是曲線數(shù)據(jù)時,*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_?(GENERALIZED,?FLEXION-TORSION)中的JID這一選項才會生效。In this case, the table (*DEFINE_TABLE) lists n values of reaction force and then n curves are defined (*DEFINE_CURVE) immediately after the table. Each of these curves defines a moment limiting value vs. rotation for a specifc value of 'reaction force' developed by joint?JID.?JID?doesn't apply in the case of?*CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_TRANSLATIONAL.(存疑,暫不譯)

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