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使用LS-Dyna进行汽车碰撞侧翻分析的连接约束处理

2019年05月22日 CAE 阅读 777 views 次

在使用LS-Dyna进行汽车碰撞侧翻分析时应正确的模拟螺栓、焊接等各种连接关系,防止弹簧力-位移曲线的不连续。在处理各部件之间的连接关系时应注意以下几点:

1. 节点刚体

只有一个节点或没有惯性张量的节点刚体将被删除(删除的节点刚体在D3HSP 文件中保留记录),避免这种现象的发生(在节点刚体定义中至少有两个节点,不能包含无质量的节点)

2. 铰链定义

(1)定义铰链避免使用无质量的节点

(2)对于万向铰链定义,三个节点(1,2 和3)必须是直交的

3. 离散弹簧单元定义

(1)消除所有自由无约束的弹簧单元

(2)如果是非线性弹簧,定义压缩和拉伸方向的弹簧刚度

4. 可变形点焊定义:

汽车部件连接主要使用点焊连接,一般使用刚性点焊连接*CONSTRAINED_SPOTWELD来处理,但实际上焊点是有焊斑及可变形的,它有自己的材料特性和失效准则,LS-DYNA 发展了一种全新的点焊方式,目前在各大汽车厂商也开始广泛应用(FEMB已支持这种点焊的前处理功能)。

定义它涉及到的关键字有:

*ELEMENT_BEAM_option

*SECTION_BEAM

*MAT_SPOTWELD

*CONTACT_SPOTWELD

*DATABASE_SWFORC

它的优点是:

(1)可以根据焊斑材料的特性来判断点焊失效

(2)建立刚性焊点时需要两个一样对应的节点,而这种点焊不需要一一对应的节点,可在PART 之间的任意地方生成,方便建立模型。

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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