《ansys ls-dyn使用指南》第十六章 跌落测试模块.doc

第十六章 跌落测试模块 16.1 简介 Drop Test Module(DTM)是ANSYS/LS-DYNA的一个可选的附加模块。DTM大大简化了模拟跌落测试的步骤。跌落测试包括用假定的重力场给物体定向，并且允许其在重力作用下下落一定的高度后到达刚性表面（目标面）。在典型的跌落测试中，物体从某处跌落，目标面位于与重力加速度g垂直的表面上。 DTM提供了一个必威体育精装版的GUI，可指导进行跌落测试分析，使你快速相对于目标面定义模型，定义求解控制，然后执行显式动态测试。跌落模拟分析可在用户定义时间间隔内预测物体的变形和应力，描述物体与目标冲击过程的物理特性。 DTM用于ANSYS图形用户界面与环境（GUI），用ANSYS用户界面设计语言（UIDL）和工具命令语言和工具箱（Tcl/Tk）等相关GUI界面工具进行跌落分析。 DTM专门设计用于ANSYS的GUI环境中，因而即使不熟悉显式动态分析的用户也很容易进行跌落模拟分析。可以发现使用DTM有许多优点：例如，可自动生成目标面，也可以自动定义初始平移速度和角速度、接触表面摩擦系数以及与g不垂直的目标方向。对于大部分跌落测试来说，可以在冲击前一刻开始分析，以减少计算时间。当使用这一选项时，DTM将自动计算物体的平移速度并且在分析开始时应用它，所有的跌落测试实例忽略作用在物体上的空气阻力。 16.2 选择DTM模块启动ANSYS 启动ANSYS/LS-DYNA和DTM选项，可以按下列之一操作 ·如果从命令行（UNIX）或DOS窗口启动ANSYS，它们包括代表ANSYS/LS-DYNA的- dtm 或 productname 。例如，在交互方式或图形模式中用DTM启动ANSYS/LS-DYNA产品，可敲入如下命令： ansys60 -p dyna -dtm -g ·如果用ANSYS launcher(UNIX)或ANSYS交互对话框（窗口）启动ANSYS，可以在product selection中选择一个ANSYS/LS-DYNA选项，然后选择Use ANSYS Drop test module选项。 关于启动ANSYS的详细信息，请参看《ANSYS Operations Guide》的第三章Conducting an ANSYS Session。 也可以设置下列环境变量自动启动包含DTM选项的ANSYS。 ANSYS60_DTM=ON 关于UNIX和Windows的详细信息，参看《ANSYS Installation and Configuration Guide》。 16.3 典型的跌落分析步骤 这部分逐步描述了跌落分析过程，可以用于指导大部分跌落测试分析。典型的跌落测试包括在重力场某高度抛落物体到平面或刚性面（目标面）上，并忽略表面摩擦。这里叙述的基本步骤假设物体初速度为零，并且物体跌落到平面目标上，目标面的法线方向与重力加速度方向垂直。在本手册的16.4节讨论了更多高级特征，例如包括表面摩擦的影响，非零初速度（线速度或角速度）的设定，目标尺寸、特性和方向的修改。 在开始之前，重要的是了解在DTM内使用什么样的屏幕坐标系。在DTM中，常常定义屏幕坐标系，所以Y轴（竖直）与g方向相反。这样就可以很方便地用屏幕坐标系跟踪跌落物体和重力场的关系轨迹。 详细信息参看本手册16.3.2 Screen Coordinates Definition。 16.3.1 基本的跌落测试分析步骤 16.3.1.1 步骤1 创建和导入模型 在进入DTM之前，必须建立或导入跌落物体的模型，应该定义所有材料特性，包括阻尼。模型中应包括与LS-DYNA兼容的单元。要保证材料的密度或弹性模量不为零，否则不能使用DTM。详细信息参看本手册第二章，Elements。 为避免时间增量退化问题，建模时遵循下列原则： ·避免三角、梯形和棱柱单元 ·避免小单元 ·避免尖角单元 ·尽可能用均匀网格 我们推荐施加一定的阻尼，从而减少震荡响应，也可以用 EDDAMP 命令施加alpha( 质量阻尼)和beta(刚度阻尼). 注 --建模完成进入DTM前，用一个唯一的名称保存当前数据库（Utility MenuFileSave As）。 16.3.1.2 步骤2 设定DTM 采用Main MenuDrop TestSet Up在DTM中设定分析。出现包括几个标签的 Drop Test Set-up 对话框。大部分普通跌落测试参数在 Basic 标签内，偶尔需要修改的参数都包含在其它标签内。每个标签的描述及功能如下： Basic 标签--定义重力加速度的大小，物体跌落高度，物体定向，分析开始时间，撞击后的运行时间，以及输出结果文件和时间历程文件的频率。详细信息参看本手册§16.5.2,Basic Tab　of the Drop