本篇介绍爆炸冲击领域数值模拟方面的四本值得推荐的书籍,可以用来作为了解爆炸冲击方向数值模拟技术的入门教材,也可以作为手册使用。有这四本书的作者的加持,相信对于入门爆炸冲击领域的新鲜人,一定会更加顺利。
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利用大型通用有限元软件 ANSYS 进行钢筋混凝土结构的建模、计算分析、结果处理是目前针对钢筋混凝土进行数值模拟的重要步骤。如何采用 ANSYS 进行钢筋混凝土建模,能否把握有限元模型的可行性、合理性是将有限元理论应用到实际工程中较为关键的一环。
采用 AUTODYN 模拟一个多材料圆柱形碎片撞击板现象。主要过程:打开 AUTODYN,用二维轴对称建立模型,求解并观察结果,生成动画。
LS-DYNA 近年来新增了 ICFD、CESE、化学反应、离散元、电磁、SPG、XFEM、S-ALE、Peridynamics 等算法,多种求解器之间可以相互耦合。
ANSYS 是一个大型通用的商业有限元软件,具有功能完备的前后处理器,强大的图形处理能力,奇特的多平台解决方案,平台支持 NT、Linux、UNIX 和异种异构网络浮动,各种硬件平台数据库兼容,功能一致,界面统一。
Origin 的数据分析主要包括统计、信号处理、图像处理、峰值分析和曲线拟合等各种完善的数学分析功能。准备好数据后,进行数据分析时,只需选择所要分析的数据,然后再选择相应的菜单命令即可。
经典 ANSYS 焊接的零应力温度一般为焊料熔化温度,零应力温度点必须在材料参处设置,不可以把 Solution 中初始温度或环境温度任务是应力温度,总结常用材料参数的命令流。
有关热 - 力耦合仿真,LSTC 官方网站中提供了许多相关的例子。本文以材料单轴拉伸试验为例,说明如何在 LS-DYNA 中实现热 - 力耦合仿真。研究了如何实现 LS-DYNA 中热 - 力耦合仿真;相关算例也表明了金属材料具有温度软化效应。
在 LS-DYNA 中阻尼完全是可选的,通过使用一个 *Damping 卡片来调用。应该知道能量可以通过其它的非 *Damping 的方式耗散,比如,因为沙漏力产生的能量,刚性墙的力产生的能量,接触摩擦力产生的能量,离散阻尼产生的内能等。
液面晃动(sloshing)问题的研究在实际工程中有重要的意义,比如在石化工业中广泛应用的大型储罐,一般直径在几十米,甚至上百米。在地震或其他意外条件下液面的波动情况如何,是否存在安全隐患,都需要进行数值模拟研究。下面就 ANSYS/LS-DYNA 软件在这方面的应用。
使用多核 CPU 来加速 AUTODYN 计算是一个行之有效的方法,而且设置也相当简单,这里稍微记录一下。首先是 MPI 路径,在安装 ANSYS 的时候就已经装上了 MPI,可以在 ANSYS 主目录下的 commonfiles 文件夹下找到,这里要做的是将其路径加入系统环境变量,在 cmd 中运行 mpirun 命令应该能出现一系列提示。
LS-DYNA ICFD 不可压缩流隐式求解器用于模拟分析瞬态和稳态、不可压、黏性流体动力学现象。目前已实现 RANS k-epsilon 和 Smagorinsky LES 模型。可对流体域自动划分四面体非结构化网格,适合于解决稳态、涡流、边界层效应以及其他长时流体问题。
如今 ABAQUS CAE 界面可以实现绝大多数的操作,其实通过 DOS 界面也可以实现许多有意思的操作与功能。在 Windows 中点击 [开始]-[程序]-[ABAQUS6.X]-[ABAQUS Command],然后在 DOS 窗口中输入命令便可完成相应命令功能。接下来将介绍一些在 ABAQUS 中常用的 DOS 命令。本文将总结一些在 ABAQUS 中常用的 DOS 命令。
Beam3 单元是一种可承受拉、压、弯作用的单轴单元。单元的每个节点有三个自由度,即沿 x,y 方向的线位移及绕 Z 轴的角位移。本单元更详细的说明见《ANSYS, Inc. Theory Reference》,其它的二维梁单元还有塑性梁单元 Beam23 及非对称变截面梁 Beam54。
根据钢中非金属夹杂物的来源和分类,综述了鉴定钢中非金属夹杂物的方法和定量评级标准,并且给出了典型夹杂物的扫描电镜照片,分析了不同类型夹杂物的形成机理及其在光学显微镜下的基本特征。
罗兰说:“为了应用科学,科学本身必须存在。假如我们停止科学的进步而只留意科学的应用,我们很快就会退化成中国人那样,多少代人以来他们(在科学上)都没有什么进步,因为他们只满足于科学的应用,却从来没有追问过他们所做事情中的原理。这些原理就构成了纯科学。”
TrueGrid 的建模过程如同雕塑过程一样,TrueGrid 中的原材料是多块结构化网格,有些块需要删除以在网格中形成空腔,网格边和面可以投影成需要的形状,另外许多函数用来控制网格的分布,默认情况下,区域内网格被自动插值。
在 LS-DYNA 中夹层板(sandwich plate) 通常有三种方式来模拟,采用几层体单元来模拟,当板比较薄,沿厚度方向单元尺寸比较小,时间步很难提高,中间的夹层材料用体单元模拟,外面的包层材料用 shell 单元模拟,在体单元和壳单元之间用 Contact_tied (_offset) 卡建立粘接关系
网格划分是进行有限元分析和计算的前提,也是最费时间最费精力的一项前处理技术,网格划分的质量对有限元计算的精度和计算效率都有着最为直接的影响,对于大变形的情况甚至影响到解的收敛性。目前比较通用的分网软件主要有 HyperMesh、ANSA、ANSYS、MARC 等,本文就复杂模型的分网技术进行简明的阐述。
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