LSDYNA中如何合理的定义不同类型的接触

在ANSYS等隐式有限元分析程序中,运动物体之间的接触作用,通过接触单元模拟,使得分析过程及其复杂且难以理解。在LSDYNA中没有接触单元,这一点于AUTODYN有很大的不同,所以在LSDYNA中只有定义可能接触的接触表面、接触类型以及接触有关的参数,才能保证在计算的过程中接触面之间不发生穿透,并在接触界面相对运动时考略摩擦力的作用,需要注意的是,在进行流固耦合分析时,流固耦合的部分无需定义接触。

接触的定义一般包含一下几个部分:代表物理模型的接触类型、定义接触实体、定义摩擦系数、定义接触界面的生死时间。

1. 接触类型

接触类型主要包括单面接触、节点-表面接触、和表面-表面接触。

  • 单面接触

单面接触用于一个物体表面的自身接触,或他与另一个物体表面的接触,计算的过程中会自动判定模型中那些表面发生接触,无需定义Contact和Target表面,当定义好单面接触时,他允许一个模型的所有外表面都可能发生接触,这对预先不清楚接触表面的自身接触和大变形问题非常的有用,常见的碰撞和撞坏事故动力问题都是定义单面接触。

  • 节点-表面接触

节点-表面接触类型是指接触节点将穿透Target表面,这种类型接触通常用于两个表面之间的接触,需要定义Target表面和Contact表面。

  • 表面-表面接触

当一个物体的表面穿透另一个物体的表面时需要定义表面-表面接触,表面-表面接触类型最为常用,并且常见于任意形状有相对较大接触面积的物体接触中,这种类型接触对于物体之间有大量的相对滑动,比如块在平面上的滑动、球在槽内的滑动非常有效。

总结,除了单面接触外,其它类型的接触都需要定义Contact面和Target面,可以使用Nodal Component或者Part定义。

2. 摩擦系数和生死时间

接触的摩擦类型主要包含静摩擦系数、动摩擦系数和指数衰减系数组成,并认为摩擦系数于接触表面的相对运动速度有关。

生死时间定义接触界面开始起作用的时刻和接触界面失效的时刻。

3. 接触界面的控制选项

大多数情况下,接触界面的控制选项使用默认的参数即可获得理想的计算结果,但也可以对接触算法做进一步的控制,可以控制的选项包含如下部分:

  • 接触刚度控制(Contact Stiffness Scale Factor、Rigid Wall Penalty Scale Fact、Contact Stiffness Options);
  • 接触深度控制(Small Penetration Check、Penetration Check Multiplier);
  • 壳单元深度的特殊处理(Shell Thickness Option、Shell Thickness Change Opt);
  • 接触片节点号顺序的自动定向(Automatic Reorientation);

4. 常用的接触关键字

常用的介绍关键字如下:

  • 发表于 2019-06-05 10:40
  • 阅读 ( 247 )

[版权声明] :本文文字、代码及图片版权归原作者所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得采集、整理、转载或以其他方式复制发表。已经本站协议授权的媒体、网站,在使用时必须注明“稿件来源:学研谷”。

0 条评论

请先 登录 后评论
猜猜我是谁
Boom -研究生

23
提问
21
回答
7
文章
注册推广