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LS-Dyna体单元算法公式定义关键字*SECTION_SOLID

2018年10月22日 CAE 阅读 8,293 views 次

在LS-Dyna中关键字*SECTION_SOLID用于定义体单元的算法公式。其基本的数据选项卡片如下所示:

各选项含义如下:

SECID - SECTION_SOLID的ID号;

ELFORM - 体单元的算法计算公式,对于体单元,LS-Dyna共提供了50余种算法公式,下面介绍几种常用的算法:

0:专门用于蜂窝材料*MAT_MODIFIED_HONEYCOMB 的体单元。开发用于汽车碰撞的可变形壁障,在不失去稳定性的情况下可发生非常大的极度变形,像非线性弹簧一样,单元可以翻转而保持稳定。

1:缺省的常应力单元公式。最有效和最稳定的 8 节点体单元,中心单点积分,需要沙漏控制,对于弯曲载荷,厚度方向至少划分 2 个单元(因为是常应力单元,为表示拉压应力状态,至少 2 个单元)。

2:全积分 S/R 体单元,2*2*2 积分方式,没有沙漏模式,没有体积锁死,因为采用了选择性缩减积分,是常压力单元,对于大变形不是很稳定。

3:全积分带有节点转动的二次方体单元,8 节点,14 个积分点单元,来源于 20 节点体单元,每个节点有 6 个自由度(对于弯曲载荷,可用一个单元,象壳单元特性),对于线弹性问题结果非常精确,开销很大,不建议使用。

4:缩减积分带有节点转动的四面体单元,5 个积分点,每个节点有 6 个自由度,无沙漏,四面体通常比六面体更刚硬,通常需要更密的网格来弱化,是四面体公式的首选。

5:1 个积分点的 ALE 公式(网格平滑)。

6:1 点 Eulerian 公式(节点不移动)。

7:1 点 Eulerian 环境单元公式。用于进口和出口 Eulerian 条件,是常压力单元。

8:声学单元,单自由度(仅是压力),使用*MAT_ACOUSTIC 在流体中传递低压波(声波)。

9:与公式 0 一样,唯一的区别是单元局部坐标系的更新不同,公式 0局部坐标系与单元一起转动,公式 9局部坐标系基于通过单元面质心的轴线,在剪切状态下行为可能较差,从而如果壁障是固定的,那么使用 0 号公式,如果壁障是移动的,使用 9号公式。

10:单点积分的四面体公式,比公式 4 快,但结果不准确,使用于公式 1 的退化单元。

11:Euler/ALE 多物质单元(一个单元最多包含 10 种材料)。

12:Euler/ALE 具有空物质的单物质材料。

13:专门用于体积成型的节点压力四面体公式(无体积锁定)。

14:8 积分点声学单元。

15:2 个积分点的五面体单元。

18:8 个积分点的增强应变体单元,仅用于线性静力计算。

31:单个积分点的 Eulerian N-S CFD 流体单元。

32:8 个积分点的 Eulerian N-S CFD 流体单元 。

参考文献

【1】 赵海鸥 邵仁兴, LS-DYNA 动力学分析指南, 机械工业出版社

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