LSDYNA 中如何使用 *BOUNDARY PRESCRIBED MOTION OPTION 施加速度、加速度和位移

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*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_OPTION 可以用来对节点可以施加速度、加速度或位移边界条件;也可以对刚体施加速度和位移边界条件,若要对刚体施加加速度,只能通过刚体上的节点方式来实现。该关键字的选项卡片如下表所示:

VariabletypeIDDOFVADLCIDSFVIDDEATHBIRTH
TypeIIIIFIFF
DefaultNoneNone0NoneI.01.E+280.0

如何使用材料卡片中的各个参数:

  • typeID 为节点、PART 的 ID 号
  • DOF 为自由度方向
  • VAD 为速度、加速度和位移控制参数
  • LCID 为载荷曲线 ID,该载荷曲线用来描述速度、加速度和位移的时间历程
  • SF 为缩放因子
  • VID 为又来定义方向,用于自由度为 4 或者 8 时
  • DEATH 为结束时间
  • BIRTH 为开始时间

使用该材料卡片时,可以定义的自由度方向高达 16 种,每个代号和自由度如下所示:

  • 1:X 方向平动;
  • 2:Y 方向平动;
  • 3:Z 方向平动;
  • 4:在由 VID 矢量(由 *DEFINE_VECTOR 定义)确定的平面上(该平面垂直上矢量)可以平动;
  • -4:在由 VID 矢量(由 *DEFINE_VECTOR 定义)确定的平面上(该平面垂直上矢量)不可以平动;
  • 5:绕 X 方向转动;
  • 6:绕 Y 方向转动;
  • 7:绕 Z 方向转动;
  • 8:绕 VID 确定的矢量转动;
  • -8:绕 VID 确定的矢量不能转动;
  • 9:由(OFFSET1,OFFSET2)确定的 YZ 平面上的点(y,z),绕通过该点的 X 轴节点转动是允许的,径向运动是不允许的;
  • -9:由(OFFSET1,OFFSET2)确定的 YZ 平面上的点(y,z),绕通过该点的 X 轴节点转动是允许的,径向运动是允许的;
  • 10:由(OFFSET1,OFFSET2)确定的 ZX 平面上的点(z,x),绕通过该点的 Y 轴节点转动是允许的,径向运动是不允许的;
  • -10:由(OFFSET1,OFFSET2)确定的 ZX 平面上的点(z,x),绕通过该点的 Y 轴节点转动是允许的,径向运动是允许的;
  • 11:由(OFFSET1,OFFSET2)确定的 XY 平面上的点(x,y),绕通过该点的 Z 轴节点转动是允许的,径向运动是不允许的;
  • -11:由(OFFSET1,OFFSET2)确定的 ZX 平面上的点(z,x),绕通过该点的 Z 轴节点转动是允许的,径向运动是允许的;

需要注意的是,但自由度 DOF 定义为 9、10、11 时,或者是 VID 的值定义为 4 时,需要补充卡片设置,如下表:

VaribleOFFSET1OFFSET2
MRBNODE1NODE2


TypeFFIII


Default0.0.000


该材料卡片中各个参数的具体含义如下:

  • OFFSET1、OFFSET2 - OFFSET1,OFFSET2 坐标值,用来定义自由度 9 - 11 时的转动位置点;
  • MRB - 当速度 / 加速度 / 位移开关选项 VAD=4 时,定义主刚体 ID 号来确定相对位移;
  • NODE1、NODE2 - 确定两刚体相对位移的两方向节点 ID 号。当施加相对位移边界时,有两种方法来测量相对位移,一种是两刚体质心间的直线距离,一种是由两节点定义的矢量上的距离;由载荷曲线定义的相对位移,正值表示两刚体相互远离,负值表示相互接近。

此外,关键字中如果定义为 SET_BOX 时,还需要定义 BOXID 和 TOFFSET 两个参数,如下表所示:

VaribleBOXIDTOFFST





TypeII





DefaultNone0





卡片中,BOXID - 要施加速度、加速度或位移的 BOX ID 号;TOFFSET - SET_BOX 的时间偏移标志,可选值如下:

  • 1:加载曲线的时间值,当节点进入 BOX 后 LCID 曲线将偏移指定的时间;
  • 0:不对 LCID 加载曲线进行时间偏移;

灵活运用该关键字,可以施加任何平动和转动边界条件,对于绕局部坐标轴的转动问题(既不绕总体坐标轴),可以设置自由度为 8 或大于 8。

需要注意的是对于没有转动自由度的体单元,若想让他们绕某个轴转动,不能使用自由度 DOF 为 8 的选项(该项要求单元有转动自由度,如壳单元),只能使用 DOF 为 9 - 11 的选项。

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