Ls-dyna边界条件,载荷与刚体概要.ppt

April 30, 1999 第 5 章 边界条件，载荷与刚体 本章目标 1. 对ANSYS/LS-DYNA中的载荷和边界条件有所了解 2. 了解在ANSYS/LS-DYNA中如何施加普通载荷 (EDLOAD) 3. 了解约束 (D, EDNROT, EDBOUND) 4. 定义初始速度 (EDIVELO) 5. 定义并且讨论刚体的应用 (EDMP,RIGID) 6. 了解刚体载荷与约束 (EDLOAD and EDCRB) 7. 描述阻尼控制 (EDDAMP) 8. 描述焊点的应用 (EDWELD) 9. 通过练习, 逐步掌握以上内容 载荷与边界条件概述 与大多数隐式分析不同，显式分析中所有载荷都必须作为时间函数施加 。 耦合 (CP)与约束方程命令集（CE） 在显式分析中仅对位移和旋转自由度有效 在大变形分析时使用CP和CE时要注意. 初始速度 (EDIVELO) 与刚体定义 (EDMP, RIGID) 是显式分析所独有的. 一般加载步骤 在 ANSYS/LS-DYNA 中一般加载使用 EDLOAD 命令分以下3步完成: STEP 1: 定义节点组元 STEP 2: 定义数组参数 STEP 3: 用 EDLOAD 命令加载 STEP 1: 定义节点组元 除了压力和刚体载荷, 所有显式分析中的载荷施加在节点组元上. 首先选择要施加载荷的节点: Utility Menu: Select-Entities-Nodes 一般加载步骤（续） 显式分析中只用节点组元. (除了压力) STEP 2: 定义数组参数 Utility Menu : Parameters-Array Parameters -Define/Edit - Add 一般加载步骤（续） 输入时间值: File-Apply/Quit 一般加载步骤（续） 一般加载步骤（续） STEP 3 （续) 如果不定义时间与载荷轴, 可以使用预先定义的载荷曲线 LCID (via EDCURVE) 来定义载荷. 可以使用 SCALE 系数对载荷数据进行放缩. 画载荷曲线 定义完载荷曲线后, 可以用 EDPL 画一下以确认. 可以通过 SolutionLoading Options… 得到载荷的参考号 画载荷曲线（续） 显示载荷标记 Solution: Loading Options - Show Forces 约束 与 ANSYS 隐式不同, ANSYS/LS-DYNA 区分零约束与非零约束. 所有非零约束被处理为载荷 (EDLOAD). 只有零约束可以使用 D 命令, 因为它被用来固定模型的一部分 : Solution: - Constraints - Apply 约束 – 节点旋转 选择选项 Add Constraint. 选择要施加载荷的局部坐标系ID (用 EDLCS定义) 选择要施加载荷的节点组元. 选择要施加旋转坐标约束的自由度. 共: UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ. 约束 – 边界面 用EDBOUND命令在ANSYS/LS-DYNA中可以使用滑移和循环对称. 滑移与循环对称可以大大减少模型尺寸. Solution: - Constraints - Apply --Symmetry B.C.-Bndry Plane 约束 – 无反射边界 当建立一个几何力学模型时, 往往需要一个无限域来表示地面. 为限制模型规模, 可以使用非反射边界条件来表示无限域 (只能用SOLID 164). 非反射边界阻止应力波从模型的边界反射. 要定义非反射边界, 首先创建物体外表面节点的组元. 然后用EDNB 命令施加非反射边界，可以指定沿着指定的组元是否消除膨胀波与剪切波的反射. Solution Constraints Apply Non-Refl Bndry….. 初始速度 在瞬态动力问题中, 经常需要定义初始速度. 在ANSYS/LS-DYNA中, 旋转与平动速度用EDIVELO命令施加在节点组元上 : 指定要施加载荷的节点组元。同时还可以列表与删除。 在全局的 x, y, z 坐标内输入平动速度 指定角速度 (W), 旋转轴的X、Y、Z坐标, 以及和全局 X, Y,Z 轴的夹角. 在相同的节点组元上用 EDIVELO 命令在相同的组元上定义初速度回覆盖以往的定义. 刚体 – 概述 用刚体来定义模型中较硬的部分能够大大减少显式动力分析的计算时间. 在 ANSYS/LS-DYNA 中, 所有的刚体 将自由度耦合在质心. 因此无论有多少节点，单个刚体PART只有6个自由度. 质量, 质心, 和惯性矩由程序根据刚体的体积与单元密度自动计算. 作用在刚体上的力与力矩在每个时间步由各节点值相加而成。 刚体的运动