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使用LS-Dyna进行冲压成型分析时壳单元公式的选择及沙漏控制

2019年06月02日 CAE 阅读 1,485 views 次

在LS-Dyna中壳单元的公式由*SECTION_SHELL中的参数elform控制,缺省是2 号单元公式,对于仅仅进行冲压成型分析的问题,推荐使用缺省单元公式。若要考虑冲压成型后的回弹分析,建议使用16 号单元公式,应用该公式时间开销大,但对于回弹分析更精确,也较少出现收敛问题。沿壳厚度方向的积分点参数nip 缺省是2 个积分点,对于冲压成型分析问题,3 个积分点就足够了,但若同时要进行回弹分析,至少需要5 个积分点,建议使用7 个积分点。当然CPU 的开销时间也是随着积分点的数目线性增加。该关键字示例如下:

另外壳单元控制关键字*CONTROL_SHELL,可用来控制一些参数。由于在网格划分过程中不可避免有三角形单元,用四边形单元公式来计算这些退化单元有时会遇到问题,退化单元往往过于刚硬,LS-DYNA 提供一个参数esort 用来自动把这些退化单元用更精确的C0 三角形单元公式来处理。参数istupd 用来激活壳单元的厚度改变(设置为1),这在冲压成型分析是非常重要的,缺省状态下壳单元厚度不变。如果冲压过程中单元的翘曲很厉害,建议把bwc 设置为1 激活翘曲刚度(使用单元公式16 不需要,需要激活沙漏控制8)。该关键字示例如下:

在冲压过程中,需要使用关键字*CONTROL_HOURGLASS进行沙漏控制,对于单元公式2,建议使用刚度公式4 或5,对于单元公式16,建议使用沙漏公式8,专门用于16 号单元公式更精确的求解(LS-DYNA960 后的版本才支持)。该关键字示例如下:

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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