LS DYNA 中薄壳网格到厚壳网格的自动转换

在金属板料成形模拟中,薄壳单元网格因为其精度与速度的平衡,已得到十分广泛的应用。但由于薄壳单元作为结构单元受到其基本假设的限制(如平面应力状态),在 某些情况下其精度不如实体单元。但对于板料,多层实体单元的划分方式,会导致计算成本较高。厚壳单元由于其类似薄壳单元的单层划分以及类似实体单元对 厚度方向物理量的描述,在成形模拟中的使用也逐渐增多(如需要厚度方向应变信息以及较大曲率弯曲等情况)。为此,LS-DYNA 增加了新的关键字 *CONTROL_FORMING_SHELL_TO_TSHELL。通过使用该关键字,可以将由传统薄壳单元构成的板料网格,在模拟开始后自动转化为由厚壳单元构成的板料网格。

1. 关键字使用方法

CONTROL_FORMING_SHELL_TO_TSHELL 的输入格式如表 1 所示。
表 1 关键字使用方法

Card112345678
VariablePIDTHICK





TYPEIR





DefaultNonenone





其中 PID 为需要转化的零件 ID,THICK 指定需要新生成 8 节点厚壳单元网格的厚度。
转化后,厚壳网格的中面将与原始薄壳网格的中面重合。关键字使用示例
如图 1 所示的板料由薄壳单元构成。通过使用该关键字,LS-DYNA 将把 PID 为 1 的板 料网格从薄壳转化为指定厚度的 8 节点厚壳单元,如图 2 所示。该关键字支持参数化 输入,如下为使用该关键字的输入文件片段。

*keyword
……
*PART
Sheet blank
&blkpid,1,1
$ Blank property
$*SECTION_SHELL
$SID, elform, SHRF, nip, PROPT, QR/IRID, ICOMP, SETYP $1,2,0.833,&nip,1.0
$T1, T2, T3, T4, NLOC $&b1thick,&b1thick,&b1thick,&b1thick *SECTION_TSHELL
$ SID elform SHRF nip PROPT QR ICOMP TSHEAR
1,5,0.833,&nip,1.0,0.0,0.0,1.0
$*MAT_037
$MID, RO, E, PR, SIGY, ETAN, R, HLCID $1,7.85E-09,2.07E+05,0.28,92
*MAT_024
$MID, RO, E, PR, SIGY, ETAN, FAIL, TDEL 1,7.85E-09,2.07E+05,0.28,382.8,0.0,0.0,0.0
$C, P, LCSS, LCSR, VP
0.0,0.0,92,0,0.0
$EPS1, EPS2, EPS3, EPS4, EPS5, EPS6, EPS7, EPS8
$ES1, ES2, ES3, ES4, ES5, ES6, ES7, ES8
……
*INTERFACE_SPRINGBACK_LSDYNA
1
OPTCARD,,,1
*CONTROL_FORMING_SHELL_TO_TSHELL
$ PID THICKNESS
&blkpid,&b1thick ……
*END

图 1 转换前由薄壳单元组成的板料网格

attachments-2020-06-xuosloYe5ee736e9b585e.png 图 2 转换后的由厚壳单元组成的板料网格

  • 发表于 · 2020.06.15 16:54 · 阅读 · 234

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