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LS-Dyna接触中初始穿透(initial penetration)的解决方法

2018年08月28日 CAE 阅读 7,947 views 次

在LS-Dyna中初始穿透(initial penetration)会导致负的滑动界面能产生,同时由于并不是所有的从节点都会移到主表面上,存在的穿透节点将会导致不切实际的接触行为。一般有以下三种方法可以解决初始穿透的问题:

(1)在建立模型时应当花费时间和精力避免有初始穿透,尽量保持接触对中的接触空隙(考虑壳单元的厚度),但对于复杂的模型,不可避免会出现初始穿透,此时可根据第一次递交后程序给出的穿透信息(在 MESSAGE 和 D3HSP 文件中有详细记录),按照提示移动相关节点,调整计算模型,消除穿透;

(2)对于比较小的初始穿透问题,可以通过减小接触厚度来解决,对应于 *CONTACT关键字中的控制参数SFST 和 SFMT。但由于缩小了接触厚度,为保持接触力的稳定,应相应增大罚函数刚度(控制参数SFS和SFM)。该方法只对很小的初始穿透效果好,对于大的初始穿透,可能会导致错误的结果;

(3)对于初始穿透问题,LSTC 公司在 LS-DYNA960 中增加了相关控制参数来处理该问题,在关键字*CONTROL_CONTACT 中有一参数 IGNORE,有多个选项可以控制、消除初始穿透,对应*CONTACT 关键字中也有相同的参数可以对单个的接触对进行初始穿透处理。

参考文献

【1】 赵海鸥 邵仁兴, LS-DYNA 动力分析指南, 机械工业出版社

【2】白金泽,LS-DYNA3D理论基础与实例分析,科学出版社,2005

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