东北大学 ANSYS跌落过程分析.ppt

Drop Test of a Container 学科: LS-DYNA 分析类型: 显式动力学分析 使用的单元类型: SHELL163 Problem Specification Problem Description Define Analysis Type Input Geometry Define Element Type, Real Constants, Material Model Properties Generate Mesh Apply Loads Obtain Solution Review Results 问题描述 这是一个铝盒跌落到钢板平面的动力学分析，如下所述，盒子是一个五边正方体，每边为20inch长和0.1inch厚。它已在X，Y，Z的每个轴向转动了450，板上部是边长100inch，厚度为0.1inch的方钢板。作用在盒子上的力仅为其只身重量。它从72inch 高处落下。这是一个典型的跌落试验。问题的目的是验证ANSYS/LS-DYNA的显式动力学的能力……为大变形和复杂接触动力学问题。 基本参数 容器和板上部的尺寸如上所述. 铝合金容器的参数： Youngs modulus of 10.3E6 psi, density of 2.5E-4 lbf-sec2/in4, Poissons ratio of 0.334, Yield Stress of 5,000 psi, Tangent modulus of 20,000 psi. 板是由碳钢制成： Youngs modulus of 30.0E6 psi, Density of 7.3E-4 lbf-sec2/in4, Poissons ratio of 0.292. 方法和假设 (Approach and Assumptions) 在自由降落阶段，容器由于重力作用进行简单加速。为节省CPU时间，在板上方20inch处开始模拟分析，并施加200inch/s的初始速度以模拟最初52inch的自由降落. 200 inch/s的速度大致由公式 Vf = SQRT (2*a*s) 推导而来，其中 Vf 是最终速度(final velocity), a 是重力加速度, 而 s 位移。空气的摩擦被忽略了. 假定板上部具有刚性力学行为，而容器具有双线性运动硬化Von mises塑性行为(bilinear kinematic hardening von Mises plasticity). 固体建模用于生成容器的3D模型, 然后对其划分网格。节点和单元的直接生成(Direct generation)用于table top的建模。板上部为划分成刚性单元，并仅用一个单元来表示. 操作步骤 用问题描述中的信息和如下划线上的步骤自己来求解问题.或者，通过选择step1的连接用详细的交互式单步求解完成。 定义分析类型－ Define Analysis Type 1. Set preferences. 输入几何模型－ Input Geometry Read in geometry of the container. 材料参数－Define Element Type, Real Constants, Material Model Properties 3. Define element type. 4. Define real constants. 5. Specify material models. 生成网格－ Generate Mesh 6. Mesh the container. 7. Generate table top elements. 8. Create container component. 9. Create table top component. 10. Specify contact parameters. 施加载荷－Apply Loads 11. Apply initial Velocity to the container 12. Apply acceleration to the container. 获得解－Obtain Solution 13. Specify Output Controls 14. Solve. 查看结果－Review Results 15. Animate stress contours 16. Animate deformed shape 17. Exit the ANSYS program 操作步骤 1. 定义preferences 首先设定Preferences in