LSDYNA 中的三种接触算法:运动约束法、对称罚函数法、分配参数法

接触是 LS-DYNA 的重要功能,用于定义分离的拉格朗日 PART 之间的相互作用。定义接触时,接触的一侧被指定为从面,另一侧被指定为主面。

LS-DYNA 实现了三种不同的接触处理算法:运动约東法、对称罚函数法和分配参数法。

1. 运动约束法。

这种算法首先在 DYNA2D 中实现,随后扩展到 DYNA3D 中的三维模型。这种方法在每一步更新构形前,检査从节点是否穿透主表面,并调整时间步长大小,使其不穿透主表面,对所有已经和主表面接触的从节点施加约束条件,保持从节点和主表面接触。此外检查与主表面接触的从节点所属单元是否存在受拉界面力,若有则采用释放条件使从节点脱离主表面。运动约束法用于固连接触。

2. 对称罚函数法。

对称罚函数法在所有穿透节点和接触表面之间放置法向弹簧。每时间步首先检查各从节点是否穿透主面,没有穿透则不对该从节点进行处理。如果穿透,则在该从节点与主表面间、主节点与从表面间引入一个较大的界面接触力,其大小与穿透深度、接触刚度成正比,即在其中放置法向弹簧,限制穿透。
与约束方法形成鲜明对比的是,罚函数法可以激发很少的网格沙漏,这主要归功于该方触刚度成正比,即在其中放置法向弹簧,限制穿透法的对称性,这种方法无需施加冲击和释放条件,就可以保证动量完全守恒。此外,不需要对交叉接口进行特殊处理,从面大大简化了程序实现。

  • 发表于 · 2020.07.15 18:54 · 阅读 · 1214

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