AUTODYN培訓二學習教案

1、會計學1AUTODYN培訓二培訓二第一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24第1頁/共114頁第二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24LagrangeEulerALESPHShellBeam第2頁/共114頁第三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24節(jié)點與材料一起運動節(jié)點與材料一起運動通常用于固體求解通常用于固體求解T=0.0T0.0第3頁/共114頁第四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Dt計計 算算 周周 期期第4頁/共114頁第五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24體積改變體積改變形狀改變形狀改變 計

2、計 算算 周周 期期第5頁/共114頁第六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24模型。計計 算算 周周 期期第6頁/共114頁第七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24度；n積分節(jié)點加速度可以得到節(jié)點新的速度；n完整的一個計算周期，重復這樣的周期達到要求的求解時間或循環(huán)次數(shù)。計計 算算 周周 期期第7頁/共114頁第八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24質量守恒質量守恒能量守恒能量守恒狀態(tài)方程狀態(tài)方程動量守恒動量守恒積分積分積分積分 S S 力力 S S 質量質量初始條件初始條件節(jié)點位移節(jié)點位移應變率，密度應變率，密度壓力，內能壓力，內能 偏應

3、力偏應力節(jié)點力節(jié)點力節(jié)點加速度節(jié)點加速度節(jié)點速度節(jié)點速度外力外力 (邊界條件和相互作用力邊界條件和相互作用力)計計 算算 周周 期期第8頁/共114頁第九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24低低 速速擠擠 壓壓 碰碰 撞撞第9頁/共114頁第十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24結構和非結構求解器結構和非結構求解器第10頁/共114頁第十一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24非結構求解器非結構求解器單元和面連通性單元和面連通性數(shù)據(jù)存儲滿足精確要求數(shù)據(jù)存儲滿足精確要求結構求解器結構求解器基于基于IJK 空間空間單元和面通過單元和面通過 IJK

4、 空間定義空間定義 (與數(shù)據(jù)存儲一樣與數(shù)據(jù)存儲一樣)數(shù)據(jù)存儲直接與單元拓撲相連數(shù)據(jù)存儲直接與單元拓撲相連第11頁/共114頁第十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24六面體六面體/五面體求解器五面體求解器第12頁/共114頁第十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24內存(Mb) 時間(Min)加速比結構4001.741.00非結構(Exact)3400.881.97非結構(Gauss)3400.622.803.2Ghz Pentium IV Processor, Windows XP500,000 單元單元效率效率 內存內存 速度速度六面體六面體/五面體求解

5、器五面體求解器第13頁/共114頁第十四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24六面體六面體/五面體求解器五面體求解器結構六面體結構六面體 (IJK)非結構六面體非結構六面體 (Exact)第14頁/共114頁第十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24六面體六面體/五面體求解器五面體求解器Structured (IJK)UnstructuredExactUnstructuredGauss第15頁/共114頁第十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24頭頭 盔盔 碰碰 撞撞第16頁/共114頁第十七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-

6、24 結構結構 非結構非結構 結構結構 非結構非結構頭頭 盔盔 碰碰 撞撞運行時間運行時間結構求解器：結構求解器：443分鐘分鐘(36284 cycles)非結構求解器：非結構求解器：265分鐘分鐘(37013 cycles) 第17頁/共114頁第十八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24非結構四面體求解器非結構四面體求解器SCP Tet ANP Tetstandard constant pressureAverage Nodal Pressure第18頁/共114頁第十九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24非結構四面體求解器非結構四面體求解器SCP Tet

7、 ANP Tet第19頁/共114頁第二十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24數(shù)；n假設厚度方向為零應變；n時間步長由長/寬決定，不由厚度決定。第20頁/共114頁第二十一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24四邊形單元四邊形單元內存內存(Mbytes)時間時間(分鐘分鐘)加速比加速比結構結構5903.131.00非結構非結構5951.162.703.2Ghz Pentium IV Processor, Windows XP第21頁/共114頁第二十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24四邊形殼單元結構四邊形殼單元結構 VS 非結構非結構第2

8、2頁/共114頁第二十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24結構結構非結構非結構金屬成型運行時間金屬成型運行時間(65,000 cycles)結構網格結構網格 (IJK)3,814 分鐘分鐘非結構網格非結構網格1,722分鐘分鐘第23頁/共114頁第二十四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24非結構主四邊形殼單元非結構主四邊形殼單元金屬沖壓成型金屬沖壓成型第24頁/共114頁第二十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24四邊形四邊形/三角形三角形 殼單元殼單元非結構非結構 (上面上面)、結構四邊形、結構四邊形 (中間中間)、結構三角形、結構三角

9、形 (底部底部)位移位移時間時間第25頁/共114頁第二十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24多層復合殼單元多層復合殼單元外層外層內層內層第26頁/共114頁第二十七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24內存內存(Mbytes)時間時間(分鐘分鐘)加速比加速比IJK梁梁1500.441.00非結非結構梁構梁1650.251.763.2Ghz Pentium IVProcessor, Windows XP結構結構/非結構梁單元求解器非結構梁單元求解器效率效率 (100,000 梁單元梁單元)例子：例子：第27頁/共114頁第二十八頁，編輯于星期五：二十點 四十

10、八分。2022-4-24梁單元截面形狀梁單元截面形狀第28頁/共114頁第二十九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24彈簧單元彈簧單元第29頁/共114頁第三十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24彈簧單元彈簧單元速度與時間曲線速度與時間曲線第30頁/共114頁第三十一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24阻尼單元阻尼單元第31頁/共114頁第三十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24彈簧彈簧 & 阻尼單元聯(lián)合阻尼單元聯(lián)合速度與時間曲線速度與時間曲線第32頁/共114頁第三十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-2

11、4n3D 梁構架梁求解器集合梁求解器集合組名組名 (類型，梁號類型，梁號單元單元/梁梁) 第33頁/共114頁第三十四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24第34頁/共114頁第三十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24第35頁/共114頁第三十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24n較少的沖擊擴散 ；n代碼相對簡單 。殼單元優(yōu)勢殼單元優(yōu)勢 ：時間步長由單元面積決定，時間步長由單元面積決定， 不是單元厚度。不是單元厚度。梁單元優(yōu)勢：梁單元優(yōu)勢： 時間步長由單元長度決定時間步長由單元長度決定 ， 不是橫截面積。不是橫截面積。不足不足 ：單元變形

12、導致時間步長變小；單元變形導致時間步長變?。粏卧冃螌е戮W格混亂；單元變形導致網格混亂；特殊的需要碰撞特殊的需要碰撞 / 滑移界面。滑移界面。第36頁/共114頁第三十七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24第37頁/共114頁第三十八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24n非結構化網格n使用單元/節(jié)點連通性；n目前，不能在 AUTODYN 中生成網格；n通過 LS-DYNA .k 文件和Nastran .dat 文件輸入非結構網格；n轉換結構化網格為非結構化網格；n有限的使用Fill 選項；n邊界條件用交互式或者組施加。第38頁/共114頁第三十九頁，編輯于星

13、期五：二十點 四十八分。2022-4-24第39頁/共114頁第四十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24第40頁/共114頁第四十一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24i = 1 第41頁/共114頁第四十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24不用的單元連接的節(jié)點指標空間 物理空間 第42頁/共114頁第四十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Frame n網格轉換AUTODYN里創(chuàng)建結構化網格里創(chuàng)建結構化網格輸入結構化網格：輸入結構化網格：ICEM-CFDTrueGrid手工生成結構網格：手工生成結構網格：點點邊邊面面

14、體體第43頁/共114頁第四十四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24生成生成 Part 向導三部曲向導三部曲定義幾何定義幾何定義網格定義網格填充材料填充材料第44頁/共114頁第四十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Part 向導向導-Box (2D)第45頁/共114頁第四十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Part 向導向導-Circle (2D)第46頁/共114頁第四十七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Part 向導向導-2D楔形楔形尖頂拱形尖頂拱形四邊形四邊形菱形菱形三角形三角形第47頁/共114頁第

15、四十八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Part 向導向導 - Box (3D)第48頁/共114頁第四十九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Part 向導向導 - Cylinder (3D)第49頁/共114頁第五十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Part 向導向導 - 3D球球六面體六面體尖頂拱形尖頂拱形磚塊結構磚塊結構第50頁/共114頁第五十一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24手工生成網格手工生成網格第51頁/共114頁第五十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24n節(jié)點坐標。手工生成網格

16、手工生成網格第52頁/共114頁第五十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24n直線或圓??；n圓弧中心。手工生成網格手工生成網格第53頁/共114頁第五十四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24手工生成網格手工生成網格第54頁/共114頁第五十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24手工生成網格手工生成網格生成體網格生成體網格：生成方向；生成方向；網格比例。網格比例。第55頁/共114頁第五十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24網格過渡網格過渡第56頁/共114頁第五十七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24P

17、art 向導向導 - 3D圓柱面圓柱面平面平面第57頁/共114頁第五十八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24TrueGrid” 下拉菜單分別讀入Partn能夠定義塊和殼單元n自動創(chuàng)建和填充多物質 Partn輸入的體單元能夠用于拉格朗日、ALE 和 Fill 求解器輸入結構網格輸入結構網格第58頁/共114頁第五十九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24輸入結構網格輸入結構網格第59頁/共114頁第六十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24加，對于非結構 網格通過 Groups來施加。邊界條件邊界條件第60頁/共114頁第六十一頁，編輯于星期五

18、：二十點 四十八分。2022-4-24拉格朗日邊界條件拉格朗日邊界條件不用單元不用單元填充單元填充單元缺省邊缺省邊界條件界條件第61頁/共114頁第六十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24 常數(shù)常數(shù)t梯形梯形t 三角形三角形t 指數(shù)指數(shù)Pk = Pe-ktt用戶子程序用戶子程序 EXSTRt拉格朗日拉格朗日 Part應力邊界條件應力邊界條件(Lagrange/ALE/Shells)第62頁/共114頁第六十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24速度邊界條件速度邊界條件(Lagrange/ALE/Shells/Beams/SPH)第63頁/共114頁第六十四

19、頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24義；nX、Y、Z 和通常的方向。力邊界條件力邊界條件(Beams)第64頁/共114頁第六十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24n如果邊界條件是近似的，不要在關心的區(qū)域設置。傳輸邊界條件傳輸邊界條件(Lagrange/ALE/Euler)第65頁/共114頁第六十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24時間步長的穩(wěn)定性時間步長的穩(wěn)定性0 T 0 T X/C R = C.T拉格朗日拉格朗日歐拉歐拉其中其中x = 單元尺寸，單元尺寸，c = 聲速，聲速，v = 速度速度第66頁/共114頁第六十七頁，編輯于星

20、期五：二十點 四十八分。2022-4-24時間步長選項時間步長選項第67頁/共114頁第六十八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24第68頁/共114頁第六十九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24n二次粘性+ 線性粘性人工粘性的作用人工粘性的作用第69頁/共114頁第七十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24沙漏阻尼沙漏阻尼第70頁/共114頁第七十一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24靜態(tài)阻尼靜態(tài)阻尼 那么那么如果如果第71頁/共114頁第七十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24非結構化網格的單元非結構化

21、網格的單元/節(jié)點節(jié)點四面體四面體多數(shù)四邊形多數(shù)四邊形多數(shù)六面體多數(shù)六面體第72頁/共114頁第七十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24網格模型輸入網格模型輸入第73頁/共114頁第七十四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24網格模型輸入網格模型輸入第74頁/共114頁第七十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24連接)nMerge duplicate materialsn選擇該項，使用相同模型和數(shù)據(jù)的材料將被合并nCheck shell orientationn選擇該項，檢查所有殼單元外法向方向的一致性(對流固耦合重要)網格模型輸入網格模型輸

22、入輸入選項輸入選項-LS-DYNA / MSC-Nastran第75頁/共114頁第七十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24話)nParts、組件、邊界條件和初始條件n重新命名(選擇)網格模型輸入網格模型輸入第76頁/共114頁第七十七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24非結構非結構 Parts 操作操作測量測量單元單元/節(jié)點節(jié)點第77頁/共114頁第七十八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24在屏幕創(chuàng)建多變在屏幕創(chuàng)建多變形來選擇節(jié)點，形來選擇節(jié)點，通過此來施加或通過此來施加或刪除邊界條件刪除邊界條件非結構非結構/結構結構 Parts 操作

23、操作第78頁/共114頁第七十九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24邊界條件的施加：邊界條件的施加： 通過屏幕選擇節(jié)點來施加和刪除邊界條件。通過屏幕選擇節(jié)點來施加和刪除邊界條件。非結構非結構/結構結構 Parts 操作操作第79頁/共114頁第八十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24n節(jié)點邊界條件n面邊界條件n填充單元組n材料n速度n初始條件非結構非結構/結構結構 Parts 操作操作第80頁/共114頁第八十一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24求求 解解 選選 項項六面體積分六面體積分有限體積公式：精確積分有限體積公式：精確積分(缺缺省

24、省)有限元公式：近似單點的高斯積有限元公式：近似單點的高斯積分分(快，精度不高快，精度不高)六面體沙漏控制六面體沙漏控制AD 標準標準 (缺省缺省)求解速度快，需要內存少；求解速度快，需要內存少；Flanagan-Belytschko (用于大剛體轉用于大剛體轉動動)。四面體壓強積分四面體壓強積分SCP (六面體網格為主六面體網格為主)ANP (僅僅四面體網格僅僅四面體網格)第81頁/共114頁第八十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24拉格朗日拉格朗日(3D 非結構非結構)頭盔碰撞頭盔碰撞n沫材料模型第82頁/共114頁第八十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-

25、4-24第83頁/共114頁第八十四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24第84頁/共114頁第八十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24UYA URA UXA UYB URB UXB 銷連接UXA = UXBUYA = UYBURA URB剛性連接UXA = UXBUYA = UYBURA = URB用來指定用來指定 Part 與與 Part 之間的連接方式之間的連接方式 缺省方式為剛性連接缺省方式為剛性連接 連接處節(jié)點一致連接處節(jié)點一致 第85頁/共114頁第八十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24梁單元和殼單元連接梁單元和殼單元連接第

26、86頁/共114頁第八十七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24接接 觸觸 作作 用用第87頁/共114頁第八十八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24n接觸搜索區(qū)域的半徑就叫做間隙尺寸接觸邏輯接觸邏輯拉格朗日拉格朗日 殼單元殼單元 第88頁/共114頁第八十九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-243D 中的接觸搜索區(qū)域中的接觸搜索區(qū)域FR R R R FF第89頁/共114頁第九十頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-243D 中的接觸搜索區(qū)域中的接觸搜索區(qū)域(分解圖分解圖)第90頁/共114頁第九十一頁，編輯于星期五：二十點 四十

27、八分。2022-4-24可見可見/內部間隙內部間隙內部間隙內部間隙 (僅僅僅僅 2D 不推薦不推薦)作用面可能處于接觸中作用面可能處于接觸中 第91頁/共114頁第九十二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24最大間隙尺寸最大間隙尺寸第92頁/共114頁第九十三頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Edge/Edge 接觸接觸第93頁/共114頁第九十四頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Edge/Edge 接觸接觸梁梁 殼殼 拉格朗日拉格朗日 What are Edges?第94頁/共114頁第九十五頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022

28、-4-24自身接觸自身接觸當求解殼單元結構的時候，推薦設置當求解殼單元結構的時候，推薦設置 間隙尺寸為殼單元厚度的一半比較好間隙尺寸為殼單元厚度的一半比較好。殼單元殼單元第95頁/共114頁第九十六頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24。第96頁/共114頁第九十七頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24帶侵蝕作用帶侵蝕作用Surface faces表面節(jié)點表面節(jié)點Part APart B第97頁/共114頁第九十八頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24Surface faces自由自由節(jié)點節(jié)點ErodedErodedPart APart B表面節(jié)

29、點表面節(jié)點帶侵蝕作用帶侵蝕作用第98頁/共114頁第九十九頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24侵蝕應變選項侵蝕應變選項Geometric Strain(from deformations)Effective PlasticStrain - EPS(from plastic material flow)InstantaneousStrain推薦推薦IncrementalStrain子程序子程序 EXEROD 用來定義自己的侵蝕準則；用來定義自己的侵蝕準則；對于小侵蝕情況，指定一個大侵蝕應變，用來僅僅來刪除退化單元。對于小侵蝕情況，指定一個大侵蝕應變，用來僅僅來刪除退化單元。第99頁/共114頁第一百頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24侵蝕碰撞侵蝕碰撞第100頁/共114頁第一百零一頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24長圓桿傾斜碰撞長圓桿傾斜碰撞 (四面體網格四面體網格)非結構四面體網格由非結構四面體網格由AI*Environment 生成生成第101頁/共114頁第一百零二頁，編輯于星期五：二十點 四十八分。2022-4-24子彈碰撞子彈碰撞 (六面體六面體/四面體網格四面體網格)子彈模型用子彈模型用 ANP-Tet 單元網格，靶板模型用非結構六面體網格單元網格，靶板模型用非結構六面