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在LS-Dyna中进行整车分析和局部分析的壳单元公式选择探讨

2020年01月31日 CAE 阅读 798 views 次

在LS-Dyna中关键字*SECTION_SHELL用来定义薄壳单元的算法公式和属性。在进行整车分析时(如侧翻、碰撞),模型比较大,单元比较多。分析结果主要是为了查看整车的受力状况,对局部结构的受力要求不高。为了节约计算时间可将SECTION_SHELL的壳单元计算公式ELFORM设置为2(Belytschko-Tsay壳单元),这也是LS-Dyna缺省的壳单元公式,采用面内单点积分,计算速度很快,通常对于大变形问题是最稳定有效的公式。采用 Co-rotational 应力更新,单元坐标系统置于单元中心,基于平面单元假定,不适用于翘曲的几何体。积分点数量(NIP)一般设置小于等于3.

对于局部零件的受力分析,一般希望能够得到精确的求解结果,以便进行零件的优化设计。由于局部零件模型较小,对计算时间的要求不高。此时计算公式ELFORM可选择16号公式(Fully integrated shell element (very fast))。16号公式为全积分壳单元公式,同样采用Belytschko-Tsay 壳单元公式,采用 Co-rotational 应力更新,采用 2*2 积分点方式,计算精度较高,但时间开销增加并不多。而且此公式可以处理翘曲的几何体问题,但需要激活第 8 种沙漏控制公式,可查看沙漏控制关键字*CONTROL_HOURGLASS的相关介绍(见《LS-Dyna沙漏控制关键字CONTROL_HOURGLASS各选项含义》)。为了提高计算精度还可以适当增加积分点(NIP)的数量。

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