Ls-dyna 960 Part-1 Rus

LS-DYNA KEYWORD USER'S MANUAL VOLUME I March 2001 Version 960 Copyright © 1992-2001 LIVERMORE SOFTWARE TECHNOLOGY CORPORATION All Rights Reserved

LS-DYNA Руководство пользователя Часть 1

Mailing Address: Livermore Software Technology Corporation 2876 Waverley Way Livermore, California 94550-1740 Support Address; Livermore Software Technology Corporation 7374 Las Positas Road Livermore, California 94550 TEL: 925-449-2500 FAX: 925-449-2507 EMAIL: [email protected] Copyright Ó 1992-2001 by Livermore Software Technology Corporation All Rights Reserved

Перевод выполнен под редакцией к.т.н. Бориса Гавриловича Рубцова Перевод текста: Н. И. Антонова, И. Л. Зырянова, В. Б. Литвинов, Б. Г. Рубцов, Л. C. Талантова Компьютерное оформление: А. Б. Байкалова Дистрибьютор по России и странам СНГ - открытый вычислительный центр «СТРЕЛА» 456770, г. Снежинск Челябинской области, ул. Васильева, 13 e-mail: [email protected] тел.: (351-72) 5-24-12, (351-72) 5-21-11 факс: (351-72) 5-25-52

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................................... I1 ХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ СПРАВКА.................................................................................... I1 ВВОД С ПОМОЩЬЮ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ ................................................................... I16 СВОДКА ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОПЦИЙ.......................................................... I26 МОДЕЛИ МАТЕРИАЛОВ ................................................................................................ I28 ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ................................................................ I29 КОНТАКТНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ .......................................................................... I33 КОНТАКТНЫЙ ИНТЕРФЕЙС ПРИ АНАЛИЗЕ ДЕТАЛЕЙ......................................... I34 ОБЪЕМ ПАМЯТИ.............................................................................................................. I34 УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ ................................................. I35 ТОЧНОСТЬ ......................................................................................................................... I36 СИНТАКСИС ВЫПОЛНЕНИЯ ........................................................................................ I36 АНАЛИЗ С РЕСТАРТАМИ .............................................................................................. I41 БАЗА ДАННЫХ В ФОРМАТЕ VDA/IGES ..................................................................... I42 ГЕНЕРАЦИЯ СЕТКИ ....................................................................................................... I43 LS-ПРОЦЕССОР ................................................................................................................ I43 СКОРОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ ................................................................. I46 ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ................................................................................................. I47 ОБЩИЙ ФОРМАТ КАРТЫ .............................................................................................. I47 *AIRBAG.......................................................................................................................................1.1 *AIRBAG_OPTION1_{OPTION2}......................................................................................1.1 *AIRBAG_INTERACTION...............................................................................................1.41 *AIRBAG_REFERENCE_GEOMETRY_OPTION_OPTION..........................................1.43 *ALE ..............................................................................................................................................2.1 *ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP .................................................................................2.2 *ALE_REFERENCE_SYSTEM_CURVE ...........................................................................2.4 *ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUP ...........................................................................2.6 *ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE..............................................................................2.9 *ALE_REFERENCE_SYSTEM_SWITCH .......................................................................2.11 *ALE_SMOOTHING .........................................................................................................2.13

LS-DYNA Version 960



*BOUNDARY ...............................................................................................................................3.1 *BOUNDARY_ACOUSTIC_COUPLING ..........................................................................3.2 *BOUNDARY_AMBIENT_EOS.........................................................................................3.3 *BOUNDARY_CONVECTION_OPTION ..........................................................................3.4 *BOUNDARY_CYCLIC......................................................................................................3.6 *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_OPTION ..............................................................3.8 *BOUNDARY_FLUX_OPTION........................................................................................3.19 *BOUNDARY_MCOL.......................................................................................................3.22 *BOUNDARY_NON_REFLECTING ...............................................................................3.24 *BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D ........................................................................3.25 *BOUNDARY_OUTFLOW_CFD_OPTION.....................................................................3.27 *BOUNDARY_PRESCRIBED_CFD_OPTION ................................................................3.29 *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_OPTION........................................................3.31 *BOUNDARY_PRESSURE_CFD_SET............................................................................3.36 *BOUNDARY_PRESSURE_OUTFLOW_OPTION.........................................................3.38 *BOUNDARY_RADIATION_OPTION............................................................................3.40 *BOUNDARY_SLIDING_PLANE....................................................................................3.44 *BOUNDARY_SPC_OPTION...........................................................................................3.45 *BOUNDARY_SYMMETRY_FAILURE .........................................................................3.47 *BOUNDARY_TEMPERATURE_OPTION.....................................................................3.48 *BOUNDARY_THERMAL_WELD..................................................................................3.49 *BOUNDARY_USA_SURFACE ......................................................................................3.52 *COMPONENT

4.1

*COMPONENT_GEBOD_OPTION ....................................................................................4.2 *COMPONENT_GEBOD_JOINT_OPTION .......................................................................4.4 *COMPONENT_HYBRIDIII...............................................................................................4.8 *COMPONENT_HYBRIDIII_JOINT_OPTION ...............................................................4.10 *CONSTRAINED

5.1

*CONSTRAINED_ADAPTIVITY.......................................................................................5.2 *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_OPTION..................................................................5.3 *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_OPTION .....................................................5.5


LS-DYNA Version 960


*CONSTRAINED_GLOBAL.............................................................................................5.18 *CONSTRAINED_INTERPOLATION .............................................................................5.20 *CONSTRAINED_JOINT_OPTION_{OPTION} .............................................................5.24 *CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_OPTION ...........................................................5.34 *CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID ...................................................................5.44 *CONSTRAINED_LINEAR ..............................................................................................5.47 *CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY_{OPTION}.................................................5.50 *CONSTRAINED_NODE_SET.........................................................................................5.56 *CONSTRAINED_POINTS...............................................................................................5.58 *CONSTRAINED_RIGID_BODIES .................................................................................5.60 *CONSTRAINED_RIGID_BODY_STOPPERS ...............................................................5.62 *CONSTRAINED_RIVET .................................................................................................5.65 *CONSTRAINED_SHELL_TO_SOLID ...........................................................................5.67 *CONSTRAINED_SPOTWELD_{OPTION} ....................................................................5.69 *CONSTRAINED_TIE-BREAK........................................................................................5.73 *CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE..................................................................5.75 *CONTACT...................................................................................................................................6.1 *CONTACT_{OPTION1}_{OPTION2}_{OPTION3}_{OPTION4}....................................6.2 *CONTACT_ENTITY........................................................................................................6.41 *CONTACT_GEBOD_OPTION ........................................................................................6.50 *CONTACT_INTERIOR....................................................................................................6.53 *CONTACT_RIGID_SURFACE .......................................................................................6.55 *CONTACT_1D .................................................................................................................6.59 *CONTACT_2D_OPTION1_{OPTION2}_{OPTION3}....................................................6.60 *CONTROL ..................................................................................................................................7.1 *CONTROL_ACCURACY ..................................................................................................7.3 *CONTROL_ADAPSTEP ....................................................................................................7.5 *CONTROL_ADAPTIVE ....................................................................................................7.6 *CONTROL_ALE ..............................................................................................................7.11 *CONTROL_BULK_VISCOSITY ....................................................................................7.13 *CONTROL_CFD_AUTO .................................................................................................7.14

LS-DYNA Version 960



*CONTROL_CFD_GENERAL..........................................................................................7.16 *CONTROL_CFD_MOMENTUM ....................................................................................7.18 *CONTROL_CFD_PRESSURE.........................................................................................7.21 *CONTROL_CFD_TRANSPORT .....................................................................................7.24 *CONTROL_CFD_TURBULENCE ..................................................................................7.28 *CONTROL_COARSEN....................................................................................................7.29 *CONTROL_CONTACT ...................................................................................................7.31 *CONTROL_COUPLING ..................................................................................................7.37 *CONTROL_CPU ..............................................................................................................7.39 *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION .......................................................................7.40 *CONTROL_ENERGY ......................................................................................................7.42 *CONTROL_EXPLOSIVE_SHADOW .............................................................................7.44 *CONTROL_HOURGLASS_{OPTION}...........................................................................7.45 *CONTROL_IMPLICIT_AUTO........................................................................................7.47 *CONTROL_IMPLICIT_DYNAMICS..............................................................................7.49 *CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE .........................................................................7.51 *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL ................................................................................7.53 *CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION...............................................................................7.55 *CONTROL_IMPLICIT_SOLVER ...................................................................................7.60 *CONTROL_IMPLICIT_STABILIZATION.....................................................................7.64 *CONTROL_NONLOCAL ................................................................................................7.66 *CONTROL_OUTPUT ......................................................................................................7.67 *CONTROL_PARALLEL..................................................................................................7.69 *CONTROL_REMESHING...............................................................................................7.71 *CONTROL_RIGID ...........................................................................................................7.72 *CONTROL_SHELL..........................................................................................................7.74 *CONTROL_SOLID ..........................................................................................................7.79 *CONTROL_SOLUTION ..................................................................................................7.80 *CONTROL_SPH...............................................................................................................7.81 *CONTROL_STRUCTURED_{OPTION} ........................................................................7.82 *CONTROL_SUBCYCLE .................................................................................................7.83


LS-DYNA Version 960


*CONTROL_TERMINATION ..........................................................................................7.84 *CONTROL_THERMAL_NONLINEAR..........................................................................7.86 *CONTROL_THERMAL_SOLVER .................................................................................7.87 *CONTROL_THERMAL_TIMESTEP..............................................................................7.89 *CONTROL_TIMESTEP ...................................................................................................7.90 *DAMPING ...................................................................................................................................8.1 *DAMPING_GLOBAL ........................................................................................................8.1 *DAMPING_PART_MASS .................................................................................................8.4 *DAMPING_PART_STIFFNESS ........................................................................................8.6 *CONTROL_RELATIVE.....................................................................................................8.8 *DATABASE.................................................................................................................................9.1 *DATABASE_OPTION .......................................................................................................9.2 *DATABASE_BINARY_OPTION ......................................................................................9.7 *DATABASE_CROSS_SECTION_OPTION....................................................................9.12 *DATABASE_EXTENT_OPTION....................................................................................9.16 *DATABASE_FORMAT ...................................................................................................9.25 *DATABASE_HISTORY_OPTION ..................................................................................9.26 *DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP .......................................................................9.28 *DATABASE_SPRING_FORWARD................................................................................9.29 *DATABASE_SUPERPLASTIC_FORMING...................................................................9.30 *DATABASE_TRACER ....................................................................................................9.31 *DEFINE .....................................................................................................................................10.1 *DEFINE_BOX ..................................................................................................................10.2 *DEFINE_BOX_ADAPTIVE ............................................................................................10.3 *DEFINE_BOX_COARSEN..............................................................................................10.5 *DEFINE_BOX_DRAWBEAD .........................................................................................10.6 *DEFINE_COORDINATE_NODES..................................................................................10.7 *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM ...............................................................................10.9 *DEFINE_COORDINATE_VECTOR .............................................................................10.11 *DEFINE_CURVE ...........................................................................................................10.13 *DEFINE_CURVE_FEEDBACK ....................................................................................10.16

LS-DYNA Version 960



*DEFINE_CURVE_SMOOTH ........................................................................................10.19 *DEFINE_CURVE_TRIM ...............................................................................................10.21 *DEFINE_SD_ORIENTATION.......................................................................................10.24 *DEFINE_TABLE ............................................................................................................10.26 *DEFINE_TRANSFORMATION ....................................................................................10.28 *DEFINE_VECTOR .........................................................................................................10.32 *DEFORMABLE_TO_RIGID ..................................................................................................11.1 *DEFORMABLE_TO_RIGID............................................................................................11.2 *DEFORMABLE_TO_RIGID_AUTOMATIC..................................................................11.3 *DEFORMABLE_TO_RIGID_INERTIA..........................................................................11.8 *ELEMENT.................................................................................................................................12.1 *ELEMENT_BEAM_{OPTION} .......................................................................................12.2 *ELEMENT_DIRECT_MATRIX_INPUT ........................................................................12.8 *ELEMENT_DISCRETE .................................................................................................12.10 *ELEMENT_INERTIA ....................................................................................................12.12 *ELEMENT_MASS..........................................................................................................12.14 *ELEMENT_SEATBELT ................................................................................................12.15 *ELEMENT_SEATBELT_ACCELEROMETER............................................................12.16 *ELEMENT_SEATBELT_PRETENSIONER .................................................................12.17 *ELEMENT_SEATBELT_RETRACTOR.......................................................................12.20 *ELEMENT_SEATBELT_SENSOR ...............................................................................12.26 *ELEMENT_SEATBELT_SLIPRING ............................................................................12.30 *ELEMENT_SHELL_{OPTION} ....................................................................................12.32 *ELEMENT_SOLID_{OPTION} .....................................................................................12.36 *ELEMENT_SPH .............................................................................................................12.41 *ELEMENT_TRIM ..........................................................................................................12.42 *ELEMENT_TSHELL......................................................................................................12.43 *EOS.............................................................................................................................................13.1 *EOS_LINEAR_POLYNOMIAL ......................................................................................13.2 *EOS_JWL..........................................................................................................................13.4 *EOS_SACK_TUESDAY ..................................................................................................13.5


LS-DYNA Version 960


*EOS_GRUNEISEN...........................................................................................................13.6 *EOS_RATIO_OF_POLYNOMIALS................................................................................13.8 *EOS_LINEAR_POLYNOMIAL_WITH_ENERGY_LEAK .........................................13.12 *EOS_IGNITION_AND_GROWTH_OF_REACTION_IN_HE ....................................13.14 *EOS_TABULATED_COMPACTION ...........................................................................13.18 *EOS_TABULATED........................................................................................................13.20 *EOS_PROPELLANT_DEFLAGRATION .....................................................................13.22 *EOS_TENSOR_PORE_COLLAPSE..............................................................................13.27 *EOS_JWLB .....................................................................................................................13.30 *HOURGLASS ...........................................................................................................................14.1 *INCLUDE ..................................................................................................................................15.1 *INCLUDE_{OPTION} ......................................................................................................15.1 *INITIAL.....................................................................................................................................16.1 *INITIAL_CFD...................................................................................................................16.2 *INITIAL_DETONATION ................................................................................................16.4 *INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY..............................................................16.8 *INITIAL_MOMENTUM ..................................................................................................16.9 *INITIAL_STRain_SHELL..............................................................................................16.10 *INITIAL_STRESS_BEAM.............................................................................................16.11 *INITIAL_STRESS_SHELL............................................................................................16.12 *INITIAL_STRESS_SOLID ............................................................................................16.14 *INITIAL_TEMPERATURE_OPTION ...........................................................................16.16 *INITIAL_VEHICLE_KINEMATICS.............................................................................16.17 *INITIAL_VELOCITY ....................................................................................................16.20 *INITIAL_VELOCITY_NODE .......................................................................................16.23 *INITIAL_VELOCITY_GENERATION.........................................................................16.24 *INITIAL_VOID_OPTION ..............................................................................................16.26 *INITIAL_VOLUME_FRACTION .................................................................................16.27 *INTEGRATION........................................................................................................................17.1 *INTEGRATION_BEAM ..................................................................................................17.1 *INTEGRATION_SHELL..................................................................................................17.6

LS-DYNA Version 960



*INTERFACE .............................................................................................................................18.1 *INTERFACE_COMPONENT_OPTION..........................................................................18.2 *INTERFACE_LINKING_DISCRETE_NODE_OPTION................................................18.3 *INTERFACE_LINKING_SEGMENT..............................................................................18.4 *INTERFACE_LINKING_EDGE......................................................................................18.5 *INTERFACE_JOY............................................................................................................18.6 *INTERFACE_SPRINGBACK_OPTION1_OPTION2.....................................................18.7 *LOAD .........................................................................................................................................19.1 *LOAD_BEAM_OPTION ..................................................................................................19.2 *LOAD_BLAST .................................................................................................................19.4 *LOAD_BODY_OPTION ..................................................................................................19.6 *LOAD_BODY_GENERALIZED...................................................................................19.10 *LOAD_BRODE ..............................................................................................................19.13 *LOAD_DENSITY_DEPTH ............................................................................................19.15 *LOAD_HEAT_GENERATION_OPTION .....................................................................19.17 *LOAD_MASK ................................................................................................................19.18 *LOAD_NODE_OPTION ................................................................................................19.21 *LOAD_RIGID_BODY....................................................................................................19.24 *LOAD_SEGMENT .........................................................................................................19.26 *LOAD_SEGMENT_SET ................................................................................................19.28 *LOAD_SHELL_OPTION ...............................................................................................19.30 *LOAD_SSA.....................................................................................................................19.32 *LOAD_SUPERPLASTIC_FORMING...........................................................................19.35 *LOAD_THERMAL_OPTION ........................................................................................19.38 *NODE .........................................................................................................................................20.1 *NODE ................................................................................................................................20.2 *NODE_RIGID_SURFACE...............................................................................................20.4 *PART..........................................................................................................................................21.1 *PART_{OPTION1}_{OPTION2}_{OPTION3}_{OPTION4} ..........................................21.2 *PART_MODES...............................................................................................................21.11 *PART_MOVE .................................................................................................................21.15


LS-DYNA Version 960


*RIGIDWALL ............................................................................................................................22.1 *RIGIDWALL_GEOMETRIC_OPTION_{OPTION} .......................................................22.2 *RIGIDWALL_PLANAR_{OPTION}_{OPTION}_{OPTION}......................................22.12 *SECTION...................................................................................................................................23.1 *SECTION_BEAM.............................................................................................................23.2 *SECTION_DISCRETE .....................................................................................................23.9 *SECTION_SEATBELT ..................................................................................................23.12 *SECTION_SHELL_{OPTION} ......................................................................................23.13 *SECTION_SOLID_{OPTION}.......................................................................................23.21 *SECTION_SPH...............................................................................................................23.25 *SECTION_TSHELL .......................................................................................................23.27 *SET .............................................................................................................................................24.1 *SET_BEAM_OPTION ......................................................................................................24.2 *SET_DISCRETE_{OPTION} ...........................................................................................24.5 *SET_NODE_OPTION ......................................................................................................24.8 *SET_PART_OPTION .....................................................................................................24.12 *SET_SEGMENT_{OPTION} .........................................................................................24.15 *SET_SHELL_OPTION ...................................................................................................24.20 *SET_SOLID_{OPTION}.................................................................................................24.24 *SET_TSHELL_{OPTION} .............................................................................................24.27 *TERMINATION .......................................................................................................................25.1 *TERMINATION_NODE ..................................................................................................25.2 *TERMINATION_BODY ..................................................................................................25.3 *TERMINATION_CONTACT ..........................................................................................25.4 *TITLE ........................................................................................................................................26.1 *TRANSLATE ............................................................................................................................27.1 *TRANSLATE_ANSYS_OPTION ....................................................................................27.1 *TRANSLATE_IDEAS_{OPTION} ..................................................................................27.3 *TRANSLATE_NASTRAN...............................................................................................27.5 *USER..........................................................................................................................................28.1 *USER_INTERFACE_OPTION ........................................................................................28.1

LS-DYNA Version 960



*USER_LOADING.............................................................................................................28.3 RESTART INPUT DATA..........................................................................................................29.1 *CHANGE_OPTION ..........................................................................................................29.3 *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION .....................................................................29.16 *CONTROL_TERMINATION ........................................................................................29.18 *CONTROL_TIMESTEP .................................................................................................29.19 *DAMPING_GLOBAL ....................................................................................................29.21 *DATABASE_OPTION ...................................................................................................29.22 *DATABASE_BINARY_OPTION ..................................................................................29.24 *DELETE_OPTION..........................................................................................................29.25 *INTERFACE_SPRINGBACK........................................................................................29.27 *RIGID_DEFORMABLE_OPTION ................................................................................29.29 *STRESS_INITIALIZATION_{OPTION} ......................................................................29.32 *TERMINATION_OPTION.............................................................................................29.35 *TITLE ..............................................................................................................................29.37 ЛИТЕРАТУРА


LS-DYNA Version 960

ВВЕДЕНИЕ

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПРОГРАММЫ LS-DYNA ВВЕДЕНИЕ ХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ СПРАВКА Программа DYNA3D была создана в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса [1]. Самые первые ее приложения преимущественно относились к анализу напряженного состояния конструкций, подвергаемых разного рода ударным нагрузкам. Эти приложения требовали значительных для того времени компьютерных ресурсов, поэтому сразу же стала очевидной потребность в существенно более производительной версии программы. Одна из причин низкого быстродействия была обусловлена неэффективной реализацией конечно-элементной технологии и тем фактом, что суперкомпьютеры в 1976 году были значительно медленнее, чем современные персональные компьютеры. Кроме того, простой способ моделирования скользящих при контактном взаимодействии поверхностей оказался непротиворечивым только в случае регулярных поверхностей раздела, которые нетипичны для большей части конечно-элементных отображений объектов сложной трехмерной геометрии; в результате часто было очень трудно получить нужную сетку для моделирования контакта. Первая версия включала стержневые, мембранные элементы и набор объемных элементов. Перечень объемных элементов начинался 8-узловым элементом с одной точкой интегрирования и контролем искажений формы элемента по типу песочных часов и заканчивался 20-узловым элементом с восемью точками интегрирования. Из-за высоких издержек использования 20узлового элемента, наличия режимов нулевой энергии, связанных с редуцированным 8точечным интегрированием, и высоких частот колебаний объема элемента, уменьшающих шаг решения по времени, в поздних версиях программы DYNA3D отказались от элементов высокого порядка. Одновременно разрабатывалась двумерная версия программы - DYNA2D. Новая версия программы DYNA3D появилась в 1979 году и обеспечивала почти оптимальное быстродействие на базе суперкомпьютера CRAY-1, включала улучшенный вариант контактного взаимодействия поверхностей раздела, который допускал наличие сегментов из элементов треугольной формы и работал на порядок быстрее, чем предшествующий обработчик контактов. Из версии 1979 года были исключены строительные стержневые элементы и объемные элементы высокого порядка, а также некоторые модели материалов первой версии. В новой версии была представлена реализация элементов с опцией интегро-дифференциального метода, разработанного Уилкинсом и др. [2]. Версия 1981 года [3] представляет собой развитие версии 1979 года. Для расширения круга решаемых задач, включающих взаимодействие конструкций с грунтом и взрывной волной, были добавлены девять моделей материалов. Для случая действия угловых скоростей и ускорений системы отсчета, с которой связана расчетная модель, были введены инерционные нагрузки. Также была разработана процедура обмена данными с трехмерным эйлеровским кодом JOY [4] для изучения отклика конструкций на действие импульса пробивающего тела. Была предусмотрена опция для накопления в дисковой памяти данных, относящихся к элементу, что удвоило возможности программы DYNA3D. Следующая версия программы DYNA3D [5] унаследовала непосредственный ввод характеристик материала, реализованный в программе DYNA2D [6]. Эта новая возможность позволяла легко добавлять уравнения состояния и определяющие соотношения любой

LS-DYNA Версия 960

I.1 (ВВЕДЕНИЕ)

ВВЕДЕНИЕ

сложности. Полная векторизация данных, относящихся к материалу модели, была почти завершена, что дало примерно 10 процентов приращения скорости выполнения программы по сравнению с версией 1981 года. Много новых особенностей было добавлено в появившуюся в 1986 году версию программы DYNA3D [7]. Среди них балочные, оболочечные конечные элементы и жесткие тела, контактные элементы для поверхностей, элементы трения между поверхностями, дискретные пружины и демпферы, опция контроля формоизменения элемента по типу песочных часов, опция точного интегрирования по объему, совместимость с операционными системами VAX/VMS, IBM, UNIX, COS, что значительно расширило область приложений. Соответственно программа DYNA3D стала первым кодом, в котором был реализован общий алгоритм единой поверхности контакта. В следующей версии программы DYNA3D [7] реальностью стал анализ процессов формовки листового металла и расчет композитных материалов. Эта версия включала учет изменений толщины оболочки, конечный оболочечный элемент Белычко-Цая [8] и динамическую релаксацию. Были также включены неотражающие границы, правила интегрирования, написанные пользователем для оболочечных и балочных элементов, модели многослойных композитных материалов с повреждениями и одноточечные условияограничения. Возможности, появившиеся в 1988 году в новой версии программы DYNA3D [9], включали следующее: эффективно работающий балочный элемент на основе гипотезы плоских сечений, стержневой элемент, треугольный оболочечный элемент с функциями формы класса C0, треугольный оболочечный элемент BCIZ [10], смешанную формулировку элементов при вычислениях, модель разрушения композита для объемных элементов, конечные соотношения пластичности для плоского напряженного состояния, поверхности контакта при наличии точечной сварки, скольжение поверхностей с разрывами связей, балочные поверхности контакта, элемент каменной кладки конечных размеров, усилия взаимодействия с каменной кладкой, энергетические расчеты для всех элементов, модель разрушаемого пеноматериала, карты-комментарии при вводе данных и одномерные линии скольжения контактов. К концу 1988 года стало очевидным, что для успешного решения проблемы моделирования отклика конструкций на ударные нагрузки в разработку этого программного продукта требуется вложить значительно более концентрированные усилия. Было основано акционерное общество Livermore Software Technology Corporation для продолжения разработки программы DYNA3D в качестве коммерческой версии, названной LS-DYNA3D; позднее это название было сокращено до LS-DYNA. Версия 1989 года предоставляла новые расширенные возможности: “одностороннюю” обработку контактных поверхностей скольжения при наличии разрывов и трения; расчет усилий в поперечном сечении элемента конструкции; выбор пользователем минимального шага по времени для оболочечных элементов, использующих упругую и упругопластическую модель поведения материала; сохранение узловых ускорений в базе данных истории нагружения; модель сжимаемого материала Муни-Ривлина; модель пластического поведения оболочечных элементов в замкнутой форме; общую модель материала из резины; уникальный штрафной метод для каждой скользящей поверхности; отслеживание внешней работы, опцию выбора критерия для шага решения по времени для 4-узлового оболочечного элемента; внутреннюю сортировку для элемента с целью полной векторизации силовых факторов в правосторонней системе координат. За последние десять лет сделан значительный прогресс, что можно видеть по приведенной ниже хронологии усовершенствований программы.



ВВЕДЕНИЕ

Возможности, добавленные в 1989-1990 гг.: • произвольные номера узлов и элементов, • модель ткани для привязных ремней и подушки безопасности, • модель композитного стекла, • векторизация данных для элементов контакта типа 3 и единой контактной поверхности, • много новых опций ввода-вывода, • всевозможные модели материалов, пригодные для 8-узлового элемента толстостенной оболочки, • пластичность для балочных элементов, зависящая от скорости деформаций, • полностью векторизованная итеративная пластичность, • интерактивная графика для некоторых операционных систем, • узловое демпфирование, • учет толщины оболочки в оболочечных контактах типа 3, • уменьшение толщины оболочки, учитываемое в контактах типа 3 и 4, • “мягкая” каменная кладка, • опция подавления печати данных для узлов и элементов, • безмассовые стержневые элементы с заклепочными соединениями на основе уравнений динамики твердого тела, • безмассовые балочные элементы с точечной сваркой на основе уравнений динамики твердого тела, • расширенные базы данных с увеличенным числом переменных истории нагружения и точек интегрирования, • балочный элемент с предельными усилиями для жесткопластического материала, • модели пружин и демпферов для вращательных степеней свободы, локальная система координат для дискретных элементов, • конечные соотношения пластичности для треугольных элементов с функциями формы класса C0, • расчеты рассеяния энергии для элементов каменной кладки, • расчеты энергии, связанной с искажениями формы элемента типа песочных часов, для объемных и оболочечных элементов, • вязкое и сухое трение с произвольным распределением по поверхности, • распределенные нагрузки для балочных элементов, • модель Купера и Саймондса зависимости параметров от скорости деформаций, • каменная кладка, разделенная на сегменты, • сухое трение для каменной кладки, • рассеяние энергии для каменной кладки, • подушки безопасности (в 1990 г.), • узловые жесткие тела, • автоматическая сортировка треугольных оболочечных элементов на группы функций класса C0, • масштабирование (пересчет) массы элементов для квазистатического анализа, • обращение к подпрограммам, написанным пользователем, • контроль искривления оболочечных элементов, • учет изменения толщины элемента во всех типах контактов, • автоматическая ориентация сегментов контактной поверхности, • расчет энергии рассеяния при скольжении поверхностей раздела,



ВВЕДЕНИЕ

• база данных для усилий и энергии в узлах для заданных граничных условий, • задание скорости для каменной кладки и расчет энергии. Возможности, добавленные в 1991-1992 гг.: • “переключение” свойств материала: жесткий/деформируемый, • соударение твердых тел с недеформируемыми преградами, • влияние скорости деформации на поведение металлических сотовых конструкций модели 26, • расчет параметров контактного взаимодействия оболочечных и балочных элементов для последующего анализа, • расчет внешней работы для заданных перемещений/скоростей/ускорений, • линейные уравнения-ограничения, • база данных MPGS, • база данных MOVIE, • файл линий скольжения для контактной поверхности, • автоматическая расстановка контактов для всех заданных типов контакта, • автоматическая расстановка контактов для единой поверхности контакта без ориентации элементов, • инструментарий введения ограничений для контакта, • “режущие” плоскости для получения результирующих усилий, • разрушаемые ячеистые пеноматериалы, • модель для уретанового пеноматериала с гистерезисом, • вложенные итерационные циклы, • трение в контактирующих объектах расчетной модели, • расчет и сохранение деформаций для 8-узлового элемента толстостенной оболочки, • “хороший” 4-узловой четырехгранный объемный элемент с поворотными степенями свободы, • 8-узловой объемный элемент с поворотными степенями свободы, • интегрирование 2 ´ 2 для мембранного элемента, • балочный элемент с интегрированием по Белычко-Шверу, • тонкостенный балочный элемент с интегрированием по Белычко-Шверу, • улучшенная база данных TAURUS, • нуль-материал балочных элементов для представления пружин и привязных ремней в модуле TAURUS, • параллельная обработка на компьютерах Cray и SGI, • стыковка с кодами для расчета твердотельных систем, • моделирование привязных ремней. Возможности, добавленные в 1993-1994 гг.: • элемент в виде прямоугольного параллелепипеда (в виде бруска, “кирпича”) с независимыми переменными Лагранжа-Эйлера, • четырехугольный оболочечный элемент Белычко-Вонга-Чанга, • жесткость депланации для оболочечного элемента Белычко-Цая, • “быстрый” оболочечный элемент Хьюса-Лю (Hughes-Liu), • полноинтегрируемый элемент толстостенной оболочки, • дискретный трехмерный балочный элемент, • обобщенные демпферы, • моделирование гибких нитей,



ВВЕДЕНИЕ

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

исходная геометрия подушки безопасности, модель многоструйного впрыскивания газовой смеси в подушку безопасности, обобщенная жесткость подвижных соединений, усовершенствованный контакт “жесткое тело-жесткое тело”, жесткие преграды из ортотропного материала, масштабирование (пересчет) массы элементов в момент времени “нуль”, стыковка с модулем USA (Underwater Shock Analysis – анализ подводного удара), многослойная точечная сварка с критерием разрушения на базе общих или пластических деформаций, угловой сварной шов с разрушением, стыковой сварной шов с разрушением, автоматически разрушаемый контакт, контакт “край оболочки-край оболочки”, автоматическая генерация сетки для контактирующих объектов, моделирование процесса штамповки сферических или прямоугольных выступов, оболочечные ограничения для элементов-брусков, связывание программы с кодом NIKE3D для расчета упругой релаксации, анизотропная пластичность по Барлату (Barlat), опция сверхпластичного формования, ограничители-стопоры для недеформируемого тела, ввод с использованием ключевого слова, адаптивное перестроение сетки, первая версия (с ограниченными возможностями) для процессоров с рассредоточенной памятью (MPP - Massively Parallel Processing), встроенная функция обработки данных по методу наименьших квадратов для определения констант резины, большие гистерезисы в гиперупругих пеноматериалах, модель пеноматериала Билхку/Дюбуа (Bilhku/Dubois), обобщенная модель резины.

Возможности, добавленные в 1995 г.: • оболочечный элемент Белычко-Левиатана (Belytschko-Leviathan), • автоматическое переключение свойства тела: твердое/деформируемое, • точность при использовании процессоров с совместно используемой памятью (SMP – Shared Memory Parallel), необходимая для получения идентичных результатов для одного, двух и более процессоров, • возможность задания локальных координатных систем для выдачи данных в поперечном сечении элемента, • нуль-материал для оболочечных элементов, • возможность задания глобальных инерционных нагрузок для набора материалов, • обращение к подпрограммам приложения нагрузок, написанным пользователем, • улучшенная интерактивная графика, • новая опция задания начальных значений для предписанных скоростей вращения, • возможность определение изменений геометрии после динамической релаксации в случае задания начальных скоростей, • вариант задания скоростей с помощью идентификатора материала или идентификатора части модели,



ВВЕДЕНИЕ

• ускоренные расчеты усилий и энергии для элементов-“брусков” при искажениях формы элемента типа песочных часов, • граничные условия в виде давления истечения, добавленные к опциям алгоритма ALE (независимые переменные Лагранжа-Эйлера), • дополнительные средства для контроля пользователем искажений оболочечных элементов типа песочных часов, • полная векторизация данных для определяющих моделей пеноматериалов типа 57 и 63, • модель пластического разрушения материала типа 81, • зависимость для обобщенной линейной вязкоупругости в виде 6-членного ряда, • использование метода наименьших квадратов для определения констант вязкоупругого материала, • табличное задание параметров для материала типа 24 с учетом скорости деформаций, • улучшенная обработка освободившихся узлов элемента после его разрушения, • автоматический перенос узлов для опции CONTACT_TIED с целью исключения зазоров на поверхности контакта, • расширение средств контроля пользователя при ошибках процедуры контактного взаимодействия, • улучшение предупреждающих сообщений о взаимовнедрениях контактных поверхностей, выдаваемых на печать при автоматической расстановке контактов, • флаг-признак для использования фактической толщины оболочки в случае единой поверхности контакта вместо значения по умолчанию, • ввод данных с помощью незанятых идентификаторов частей модели, • вентилируемые/сегментированные подушки безопасности, • ускорение расчета подушки безопасности за счет использования исходной геометрии для определения шага счета по времени, • непосредственное задание изотропного материала подушки безопасности для повышения эффективности счета, • задание коэффициента демпфирования для материала подушки безопасности в виде доли от критического затухания, • возможность присоединять впускные коллекторы (подушки безопасности) к конструкции (к автомобилю) так, что подушка безопасности, коллекторы и конструкция движутся совместно, • доступ к модулю PVM 5.1 Madymo, • генерация сетки в программе LS-DYNA3D для всех стандартных объектов контактного взаимодействия, • демпфирование подвижных сочленений при поступательном движении, • сохранение значений угловых перемещений, скоростей перемещений, усилий демпфирования и т.п. в файле JNTFORC, • связь кода LS-NIKE3D с программой LS-DYNA3D с помощью опций ключевого слова *INITIAL_STRESS, • сглаживание обводов модели после упругой релаксации при формовании листового металла, • решатель уравнений с разреженной матрицей для процесса упругой релаксации, • улучшенная сеточная генерация для файлов формата IGES и VDA, позволяющая получить сетку, которую можно непосредственно использовать для моделирования процесса штампования.



ВВЕДЕНИЕ

Возможности версии 940, добавленные в 1996-1997 гг.: • идентификатор части/материала может быть задан восемью цифрами, • движение твердого тела может быть описано в локальной системе, связанной с твердым телом, • нелинейный метод наименьших квадратов для модели резины Огдена (Ogden), • метод наименьших квадратов для описания кривых релаксации при вязкоупругом поведении резины, • модель Фу-Чанга (Fu-Chang) для пеноматериала, чувствительного к скорости деформации, • шестичленное представление Прони (Prony) влияния скорости деформации для модели материала 57 (теперь это модель73), • реализация модели вязкоупругого материала 76 для оболочечных элементов, • модель пластического поведения на основе величины технического порогового напряжения (MTS) для описания влияния скорости деформации, • модель термоупругопластического материала для балочного элемента Хьюса-Лю (HughesLiu), • модель грунта Рамберга-Осгуда (Ramberg-Osgood), • опция инвариантной локальной системы координат для оболочечных элементов, • метод модификации напряжений второго порядка точности, • линейный 4-узловой четырехгранный элемент, • объемный элемент для пеноматериала на основе гипотезы плоских сечений, инвертирующийся без возникновения проблем устойчивости, • ускоренная обработка контактов между жесткими телами, • улучшенная процедура поиска замыканий для контактов типов a_3, a_5 и a10, • инвариантные результаты при использовании процессоров с совместно используемой памятью (SMP) для контактов типа a_n, • учет изменения толщины в алгоритмах контакта с разрывом связей типа 8 и 9, • частота выполнения блочной сортировки для контактного взаимодействия подушки безопасности контролируется с помощью задающей кривой, • при автоматической расстановке контактов каждый идентификатор части модели может содержать следующие уникальные параметры: - коэффициент статического трения, - коэффициент динамического трения, - коэффициент экспоненциального затухания, - коэффициент вязкого трения, - толщину, определяющую жесткость контакта, по усмотрению, - масштабный фактор для толщины, по усмотрению, - локальный штрафной коэффициент, • автоматические алгоритмы контакта “балка-балка”, “край оболочки-балка”, “край оболочки-край оболочки” и алгоритм единой контактной поверхности, • критерий освобождения контакта может быть выбран кратным толщине оболочечного элемента для контактов типа a_3, a_5, a10, 13 и 26, • преобразование силовых факторов для получения реактивных усилий при автоматической расстановке контактов. Задаются вручную с помощью сегментов или автоматически с помощью идентификаторов части модели, • глубина поиска замкнутых контактов может задаваться, как функция времени, • частота выполнения блочной сортировки может задаваться, как функция времени,



ВВЕДЕНИЕ

• внутренний контакт для объемных элементов из пеноматериала с целью предотвращения появления “отрицательных” объемов, • ограничение подвижных соединений, • зависящая от температуры теплоемкость для модели нагнетателя Ванг-Нефске (WangNefske), • гибридная модель нагнетателя Ванга [11] с опциями описания впрыскивания и продувания “от подушки к подушке”, • включение в гибридную модель Ванга [12] процесса аспирации, • расширенная модель гибридного нагнетателя Ванга с квадратичным вариантом зависимости теплоемкости от температуры [13], • пористость ткани как часть определяющей модели подушки безопасности, • запирание вентиляционных отверстий и блокирование отдельных частей ткани за счет их контакта между собой или с конструкцией в случае надувания подушки при наличии утечек газа, • опция отсрочки учета базовой геометрии при заполнении подушки безопасности до тех пор, пока эта базовая площадь не будет достигнута в процессе разворачивания, • момент появления базовой геометрии подушки безопасности, • многокомпонентные жидкие среды в переменных Эйлера или в независимых переменных Эйлера/Лагранжа: - соотношения второго порядка точности, - автоматическое связывание оболочечных, параллелепипедных и балочных элементов, - связывание с помощью контактных опций программы LS-DYNA, - элемент “жидкость+пустоты” и “пустота”, - элемент из нескольких материалов и равновесным давлением, • узловые тензоры инерции, • элементы плоского напряженного состояния, плоского деформированного состояния, недеформируемые и осесимметричные элементы, • двумерные оболочечные элементы плоского деформированного состояния, • двумерные осесимметричные оболочечные элементы, • полная интерактивная поддержка контактных процедур при использовании двумерных, связанных, только скользящих контактов, а также в случае применения штрафных коэффициентов и условий-ограничений, • доступность большинства типов материалов для двумерных элементов, • опции интерактивного перестроения сетки и графической информации для двумерного случая, • внутрисистемное определение выходных значений энергии и импульса, • метод граничных элементов для проблем динамики несжимаемых жидких сред и взаимодействия жидкости с конструкцией. Возможности версии 950, добавленные в течение 1997-1998 гг.: • Адаптивное измельчение сетки в области закруглений, обеспечиваемых инструментом при механической обработке, с помощью контактного модуля FORMING. • Вывод на экран штампованных выступов (гофров), поскольку они теперь являются объектами вывода в базе данных D3PLOT. • Меню адаптивных опций, *DEFINE_BOX_ADAPTIVE, для контроля над измельчением сетки и местоположением адаптируемых элементов.



ВВЕДЕНИЕ

• Корневой файл идентификаторов, ADAPT.RID, для связи идентификатора ID “родительского” элемента с адаптируемыми элементами. • Меню опций для упрощения задания геометрии штампованных выступов (гофров), *DEFINE_BOX_DRAWBEAD. • Новая опция контроля, CONTROL_IMPLICIT, для активирования неявной схемы решения. • Двумерные элементы с независимыми переменными Эйлера-Лагранжа. • Автоматическая расстановка двумерных контактов, задаваемая идентификатором части. • Двумерное r-адаптирование для плоскодеформируемых и осесимметричных моделей процесса ковки. • Автоматическое двумерное перестроение сетки, не требующее итеративных процедур, как это реализовано в программе LS-DYNA2D. • Двумерные элементы плоской деформации и осесимметричные элементы с избирательно пониженным порядком интегрирования 2x2. • Неявные двумерные твердотельные элементы и элементы плоской деформации. • Неявное двумерное контактное взаимодействие. • Новое ключевое слово, *DELETE_CONTACT_2DAUTO, для отмены автоматического задания контактов в двумерном случае. • Ключевое слово, *LOAD_BEAM, для задания граничных условий в виде давления на двумерные элементы. • Опция зависимости параметров вязкопластичности от скорости деформаций для следующих материалов: *MAT_PLASTIC_KINEMATIC *MAT_JOHNSON_COOK *MAT_POWER_LAW_PLASTICITY *MAT_STRAIN_RATE_DEPENDENT_PLASTICITY *MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY *MAT_RATE_SENSITIVE_POWERLAW_PLASTICITY *MAT_ZERILLI-ARMSTRONG *MAT_PLASTICITY_WITH_DAMAGE *MAT_PLASTICITY_COMPRESSION_TENSION • Модель материала, *MAT_PLASTICITY_WITH_DAMAGE, с кусочнолинейной кривой повреждения, определяемой с помощью идентификатора задающей кривой. • Гипервязкоупругая модель Арруда-Бойса (Arruda-Boyce) для резины, *MAT_ ARRUDA_BOYCE. • Трансверсально-анизотропный вязкоупругий материал для тканей сердца, *MAT_HEART_ TISSUE. • Гипервязкоупругий материал для тканей легких, *MAT_LUNG_TISSUE. • Модель пластичности при сжатии-растяжении, *MAT_PLASTICITY_COMPRESSION_ TENSION. • Модель Лунда (Lund) зависимости от скорости деформации, *MAT_STEINBERG_LUND, введенная в модель пластичности Стейнберга-Гуинана (Steinberg-Guinan). • Модель пеноматериала, чувствительного к скорости деформации, MAT_FU_CHANG_FOAM, включающая скорости инженерных деформаций и т.п. • Модель материала, *MAT_MODIFIED_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY, для моделирования разрушения алюминия.



ВВЕДЕНИЕ

• Модель материала, *MAT_SPECIAL_ORTHOTROPIC, для расчета теневых телевизионных масок. • Деформации, обусловленные эрозией, для материала *MAT_BAMMAN_DAMAGE. • Уравнение состояния, *EOS_JWLB, для моделирования расширения продуктов взрыва. • Опция исходной геометрии расширена для пеноматериалов и резин и может использоваться для инициализации напряжений, см. *INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY. • Опция позиционирования транспортного средства для задания начальной ориентации и скоростей, см. *INITIAL_VEHICLE_KINEMATICS. • Метод граничных элементов для задач динамики несжимаемых жидких сред. • Термические материалы с мгновенным коэффициентом теплового расширения: *MAT_ELASTIC_PLASTIC_THERMAL *MAT_ORTHOTROPIC_THERMAL *MAT_TEMPERATURE_DEPENDENT_ORTHOTROPIC *MAT_ELASTIC_WITH_VISCOSITY. • Скорость наполнения подушки безопасности в зависимости от разности давлений, • Опция поиска контактирующих сегментов (необязательно в первую очередь для элементов-брусков). • Интегрирование по Гауссу с числом точек по толщине оболочечных элементов от 1 до 10; прежде число точек не превышало 5. • Формулировку оболочечных элементов можно изменить при полном рестарте. • Связанное взаимодействие, определяемое уравнениями-ограничениями, TIED_SURFACE_TO_SURFACE, теперь может не работать, если добавлено слово _FAILURE. • Общий критерий разрушения для объемных элементов, не зависящий от типа материала, см. *MAT_ADD_EROSION. • Контроль с помощью задающей кривой может базироваться на уменьшении толщины и диаграмме предельного течения, см. *DEFINE_CURVE_FEEDBACK. • Опция фильтрации равнодействующих усилий для зон точечной сварки перед проверкой условий разрушения в виде добавления _FILTERED_FORCE к ключевому слову *CONSTRAINED_SPOTWELD. • Объемная вязкость для оболочечных элементов типов 1, 2, 10 и 16. • При задании локальной системы координат для тензора инерции твердого тела можно использовать идентификатор локальной системы. Это упрощает фиктивное позиционирование жесткого тела. • Предписанные перемещения, скорости и ускорения для узлов твердого тела. • Выбор по усмотрению однонаправленного течения для сегментированной подушки безопасности. • Можно использовать зависимость давления в подушке безопасности от времени, LINEAR_FLUID. • Опция независимого масштабирования затухания по каждому глобальному направлению с помощью идентификатора части. • Опция независимого масштабирования затухания по каждому глобальному направлению. • Добавлена опция для ограничения глобальной степени свободы вдоль линий, параллельных глобальным осям. Ключевое слово *CONSTRAINED_GLOBAL. Эта опция полезна при адаптивном перестроении сетки. • Доступно программное освобождение концов балки, см. *ELEMENT_BEAM.



ВВЕДЕНИЕ

• Непосредственное задание начальных усилий для материала гибких нитей *MAT_CABLE_DISCRETE_BEAM. При использовании этой опции не требуется задание провисания. • Внезапный рост давления в подушке безопасности можно активизировать с помощью датчиков ускорения, акселерометров. • Останов программы можно контролировать с помощью параметров контакта, см. *TERMINATION_CONTACT. • Модифицированы оболочечные элементы типов 8, 10 и опция элемента Белычко-Цая (Belytschko-Tsay) для жесткости, обусловленной искривлением, чтобы обеспечить ортогональность с движением тела как жесткого целого в том случае, когда оболочка сильно искривляется. Выбор по усмотрению предусмотрен для элемента Белычко-Цая и оболочечного элемента типа 10. • Для использования в явной и неявной схемах расчета введен элемент-брусок с одной точкой интегрирования и точной матрицей жесткости для контроля искажений формы типа песочных часов. • Автоматическое определение длины файла для базы двоичных данных D3PLOT. Это гарантирует, что в каждом таком файле содержится неразделенная на части информация о состоянии расчета и тем самым исключается расщепление одного состояния между файлами. • Файлы сброса информации, которые могут быть очень большими, можно разместить в еще одной директории с помощью командной строки d=/home/user /test/d3dump. • Флаг-признак печати управляет выводом данных в файлы MATSUM и RBDOUT посредством идентификатора части. Эта опция, PRINT, добавлена как альтернатива ключевому слову *PART. • Добавлен флаг-признак для отмены данных материала в файле D3THDT. См. *DATABASE_EXTENT_BINARY и столбец 25 контрольной карты 19 структурированного ввода. • После завершения динамической релаксации создается файл, в который записывается новое состояние. Это можно использовать для инициализации напряжений при последующих расчетах. Возможности, добавленные в 1998-2000 гг. в версию 960. Большинство новых возможностей работают как на процессорах с рассредоточенной памятью (MPP), так и на процессорах с совместно используемой памятью (SMP); однако те возможности, которые реализованы только для процессоров с совместно используемой памятью и не рассматриваются как критические для этой версии, приведены ниже. Эти уникальные возможности работы процессоров SMP уже расширены для вычислений на процессорах MPP и будут доступны в ближайшем будущем. Для реализации неявного метода на процессорах MPP требуется разработка решателя задачи о собственных значениях, который появится в более поздней версии программы LS-DYNA. • Появился решатель для задач о течении несжимаемой жидкости. Стыковка с расчетами прочности пока не реализована. • Можно выполнить адаптивное снижение плотности сетки перед расчетом неявным методом упругой отдачи в задачах формования листового металла. • Двухразмерная адаптивная схема может быть использована как для неявного, так и явного метода решения (только для SMP).



ВВЕДЕНИЕ

• Внутренне генерируемая гладкая задающая кривая для описания движения инструмента при формовании листового металла может быть активирована с помощью ключевого слова *DEFINE_CURVE_SMOOTH. • Нагружение деформируемой точечной сварки крутящими усилиями можно осуществить с помощью контактов *CONTACT_SPOTWELD_WITH_TORSION (только для SMP с высокой вероятностью реализации этой опции для MPP, если в этом сохранится потребность). • Автоматическая расстановка контактов с разрывом связей теперь доступна с помощью опции *CONTACT_AUTOMATIC_..._ TIEBREAK. Эту опцию можно использовать для склеенных панелей (только для SMP). • Доступна опция *CONTACT_RIGID_SURFACE для моделирования поверхности дороги (только для SMP). • Неподвижно закрепленные жесткие стенки PLANAR и PLANAR_FINITE представлены в двоичном выходном файле одним оболочечным элементом. • Подробности контактного взаимодействия можно моделировать с помощью опции INTERFERENCE. • Теория слоистых оболочек внедрена для нескольких определяющих моделей, включая модели композитов, с целью более точного представления сдвиговой жесткости ламинированных оболочек. • Соотношения механики разрушения введены для “смягчения” падения усилий после разрыва сварки в определяющей модели материала *MAT_SPOTWELD_DAMAGE. • Модель изотропной пластичности с конечными упругими деформациями для объемных элементов *MAT_ FINITE_ELASTIC_STRAIN_PLASTICITY. • Модель материала с памятью формы: *MAT_SHAPE_MEMORY. • Исходная геометрия для материала *MAT_MODIFIED_HONEYCOMB может быть задана в случае появления произвольно связанных объемов или при достижении шагом счета по времени предельного значения. Эта опция теперь доступна для элементов всех типов, включая полноинтегрируемые объемные элементы. • Неортогональные оси в моделях для материала подушки безопасности, см. *MAT_ FABRIC. • Новые определяющие модели материалов для балочных элементов: *MAT_MODIFIED_FORCE_LIMITED *MAT_SEISMIC_BEAM *MAT_CONCRETE_BEAM для оболочечных и объемных элементов: *MAT_ELASTIC_VISCOPLASTIC_THERMAL для оболочечных элементов: *MAT_GURSON *MAT_GEPLASTIC_SRATE2000 *MAT_ELASTIC_VISCOPLASTIC_THERMAL *MAT_COMPOSITE_LAYUP *MAT_COMPOSITE_LAYUP *MAT_COMPOSITE_DIRECT для объемных элементов: *MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS *MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE *MAT_INV_HYPERBOLIC_SIN



ВВЕДЕНИЕ

• • •

•

• • • •

• • • • • • • •

*MAT_UNIFIED_CREEP *MAT_SOIL_BRICK *MAT_DRUCKER_PRAGER *MAT_RC_SHEAR_WALL; для всех элементов доступна опция очень быстрой и эффективной версии Джонсона-Кука (Johnson-Cook) модели пластичности: *MAT_SIMPLIFIED_JOHNSON_COOK Версия полноинтегрируемого оболочечного элемента типа 16 доступна для определяющих моделей материала с конечными соотношениями пластичности. Нелокальная теория разрушения реализована для предсказания разрушения металлических материалов. Ключевое слово *MAT_NONLOCAL активизирует эту опцию для подмножества определяющих моделей упругопластических материалов. Дискретный треугольный оболочечный элемент Кирхгоффа (DKT) для явной схемы решения с тремя точками интегрирования в плоскости помечается как оболочечный элемент типа 17. Этот элемент значительно лучше описывает изгиб, чем треугольный элемент с функциями формы класса C0. Дискретный линейный треугольный и четырехугольный оболочечный элемент Кирхгоффа доступен как оболочечный элемент типа 18. Используется для выявления нормальных мод колебаний и статического анализа. Линейный 4-узловой четырехугольный оболочечный элемент с функциями класса C0 введен как элемент типа 20 с продольной жесткостью для нормальных мод колебаний и статического анализа. Линейный элемент в форме прямоугольного параллелепипеда (бруска) с произвольной деформацией доступен для выявления нормальных мод колебаний и статических расчетов. Полноинтегрируемый элемент толстостенной оболочки теперь можно использовать в неявных вычислениях. Доступен полностью интегрируемый элемент толстостенной оболочки, основанный на принятой формулировке закона деформаций. Этот элемент использует полную трехмерную определяющую модель, которая содержит компоненты нормальных напряжений и поэтому не использует предположения о плоском напряженном состоянии. Четырехузловой четырехгранный элемент с постоянной деформацией расширен для использования в неявных расчетах. Доступно относительное демпфирование между деталями, см. *DAMPING_ RELATIVE (только для SMP). Усилия предварительного нагружения можно ввести для дискретных балочных элементов. Введена корректировка действительных напряжений для полноинтегрируемого оболочечного элемента-бруска. Может быть задана зависимость ускорения от времени для недеформируемых тел. Стало возможным задавать движение для жестких тел в узлах элемента. Обобщенное задание набора данных (опция SET_SHELL_GENERAL и т.д.) предоставляет значительные удобства при определении набора. Командой “sw4.” записываются параметры состояния в файл динамической релаксации, D3DRLF, во время фазы расчета релаксации, если файл D3DRLF затребован при вводе задачи.



ВВЕДЕНИЕ

• Масса, добавляемая к элементу идентификатором PART ID, записывается в файл MATSUM, если для установления шага счета по времени используется пересчет массы конечного элемента (только для SMP). • После остановки программы из-за чрезмерного возрастания массы модели при масштабировании масс элементов выдается на печать сводка результатов для 20 узлов с максимальной прибавкой массы. • Теперь доступен анализ собственных значений для моделей, содержащих твердые тела, с помощью решателя BCSLIB-EXT фирмы Боинг (только для SMP). • Корректировка напряжений второго порядка точности может быть активирована идентификатором части вместо глобального ввода с помощью ключевого слова *CONTROL_ACCURACY. • Энергия диссипативных сил на поверхности контакта вычисляется по усмотрению пользователя для учета генерируемого тепла и выводится в файл усилий на поверхности раздела (только для SMP). • Бинарная база данных для усилий на поверхности контакта теперь включает расстояние от контактной поверхности при задании опции FORMING. Это расстояние определяется после того, как устанавливаются узлы возможного контакта (только для SMP). • Реализован элемент-брусок типа 14 для акустического анализа. Является полноинтегрируемой версией элемента типа 8 (только для SMP). • Для акустических приложений доступна опция погруженной в среду поверхности (только для SMP). • Для абсолютно твердого тела можно задать присоединенные узлы. Эта опция полезна для приложений NVH (Noise, Vibration, Harshness – шум, вибрация, низкочастотная вибрация кузова автомобиля), • Опция CONSTRAINED_POINTS связывает вместе любые две точки. Эти точки должны принадлежать оболочечному элементу. • Доступно “мягкое” ограничение для контакта “край оболочки-край оболочки” типа 26. • Опция CONSTAINED_INTERPOLATION для взаимодействия балки и объемного элемента и для “размазывания” масс и нагрузок (только для SMP). • Добавлена опция для базы данных, которая дает возможность выводить значения добавленных масс для оболочечных элементов вместо величины шага решения по времени. • Новая опция для контактного взаимодействия *CONTACT_GENERAL позволяет присоединять все внутренние края оболочечных элементов типа 26. Эта опция активизируется добавлением _INTERIOR после ключевого слова GENERAL. • Новая опция позволяет использовать девиаторы скоростей деформации, а не суммарные скорости, для материала 24 с моделью Купера-Саймондса (Cowper-Symonds) зависимости от скорости деформаций. • Опция CADFEM для базы данных ASCII теперь задается по умолчанию. Эта опция записывает больше значащих цифр в выходные файлы. • При использовании деформируемой точечной сварки добавленная масса для точки сварки теперь выводится на печать в том случае, когда активизировано глобальное масштабирование масс элементов. Эта опция используется в log-файле, файлах D3HSP и MESSAG, • Сообщения о начальном внедрении для контакта “край оболочки-край оболочки” теперь записываются в файлы MESSAG и D3HSP. • Каждой компиляции программы LS-DYNA присваивается уникальный номер версии.



ВВЕДЕНИЕ

• Дискретные балки конечной длины с различными опциями локальных осей доступны теперь для типов материала 66, 67, 68, 93 и 95. В этой реализации абсолютная величина параметра SCOOR должна быть установлена равной 2 или 3 при вводе ключевого слова *SECTION_BEAM. • Доступны новые дискретные определяющие модели элементов: *MAT_ELASTIC_SPRING_DISCRETE_BEAM *MAT_INELASTIC_SPRING_DISCRETE_BEAM *MAT_ELASTIC_6DOF_SPRING_DISCRETE_BEAM *MAT_INELASTIC_6DOF_SPRING_DISCRETE_BEAM Две последние модели можно использовать в качестве балок конечной длины с локальной системой координат. • Движущиеся одноточечные ограничения координат (SPC) задаются по усмотрению в тех ограничениях, которые заданы в локальной системе координат, поворачивающейся вместе с тремя заданными узлами. • Идентификатор движущейся локальной системы координат, CID, может использоваться для задания ориентации дискретных балочных элементов. • Модальный анализ с суперпозицией форм можно выполнять после анализа собственных значений. Восстановление напряжений базируется на оболочечных элементах типа 18 и элементах-брусках (только для SMP). • Коэффициент рэлеевского демпфирования теперь вводится, как доля критического затухания, т.е. в виде0.10. Прежний метод требовал знания нужной частоты и мог быть неустойчивым при больших значениях коэффициента. • Опция для подушки безопасности “SIMPLE_PRESSURE_VOLUME” позволяет при инициализации заменить константу CN задающей кривой. Кроме того, может быть задана еще одна кривая, что дает возможность меняться CN, как функции времени при динамической релаксации. После динамической релаксации константа CN может использоваться, как фиксированная величина или задающая кривая. • Теперь доступна гибридная модель CHEMKIN и NIST нагнетательного насоса. Число смешиваемых газов – до десяти. • Опция для отслеживания начального внедрения (а не движения узлов обратно к поверхности) для типов контактного взаимодействия для процессоров с совместно используемой памятью (SMP). Некоторое время эта опция была доступна для контактов, обрабатываемых MPP. Этот ввод может быть задан четвертой картой ввода *CONTROL_CONTACT и заданием каждого контакта с помощью используемой по усмотрению третьей картой определения контактов *CONTACT. • При активном флаге-признаке среднего ускорения значения ускорений (средних) узлов твердого тела теперь записываются в файлы D3THDT и NODOUT. В предыдущей версии программы LS-DYNA ускорения в узлах твердого тела не усреднялись. • Опция инициализации толщины и пластических деформаций в модели соударения, *INCLUDE_STAMPED_PART, которая обращается к результатам численного моделирования штампования по программе LS-DYNA и отображает распределение толщин и деформаций на те же самые детали, но с другой сеткой. • Опция включения конечно-элементных данных из других моделей, *INCLUDE_TRANSFORM. Эта опция будет обращаться к модели, заданной в файле INCLUDE: смещать все идентификаторы ID; перемещать, вращать и масштабировать координаты, а также преобразовывать определяющие константы из одной системы единиц в другую.



ВВЕДЕНИЕ

Полный перечень литературы приводится в т. 2. Текст приложений, на которые делается ссылка в т. 1 Руководства , приводится в т. 2.

ВВОД С ПОМОЩЬЮ КЛЮЧЕВЫХ СЛОВ Ввод исходных данных с помощью ключевых слов создает гибкую, логически организованную и простую для понимания базу данных. Сходные понятия сгруппированы под одним и тем же ключевым словом. Например, ключевое слово *ELEMENT относится к таким конечным элементам, как объемные, балочные и оболочечные элементы, пружины, демпферы, привязные ремни и сосредоточенные массы. Руководство пользователя программы LS-DYNA описывает в алфавитном порядке последовательно организованные разделы входные данных. Каждый раздел относится к определенной части исходных данных. Имеется раздел для переустановки параметров программы LS-DYNA, задаваемых по умолчанию; раздел материалов для ввода определяющих констант; раздел уравнений состояния; раздел элементов, в котором задаются идентификаторы элементов и узловые связи; раздел для задания составных частей структуры, (конструкции) и т.д. Почти все относящиеся к модели данные могут быть введены в виде блоков. Рассмотрим, например, следующий блок, в котором задаются две узловые точки с их координатами и два оболочечных элемента с их идентификаторами и узловыми связями: $ $ ЗАДАНИЕ ДВУХ УЗЛОВ $ *NODE 10101 x y z 10201 x y z $ $ ЗАДАНИЕ ДВУХ ОБОЛОЧЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ $ *ELEMENT_SHELL 10201 pid n1 n2 n3 n4 10301 pid n1 n2 n3 n4

В качестве альтернативы допустим ввод исходных данных в следующем виде: $ $ ЗАДАНИЕ ОДНОГО УЗЛА $ *NODE 10101 x y z $ $ ЗАДАНИЕ ОДНОГО ОБОЛОЧЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА $ *ELEMENT_SHELL 10201 pid n1 n2 n3 n4 $ $ ЗАДАНИЕ ЕЩЕ ОДНОГО УЗЛА $ *NODE 10201 x y z $



ВВЕДЕНИЕ

$ ЗАДАНИЕ ЕЩЕ ОДНОГО ОБОЛОЧЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА $ *ELEMENT_SHELL 10301 pid n1 n2 n3 n4

Блок данных начинается с ключевого слова, за которым следуют относящиеся к нему исходные данные. Следующее ключевое слово, обнаруженное при считывании блока данных, определяет конец этого блока и начало нового. Признаком ключевого слова является символ “*” в первой колонке карты ввода. Знак доллара “$” в первой колонке предшествует комментарию и указывает на то, что данная строка ввода должна игнорироваться. Блочная организация данных не является обязательной для программы LS-DYNA, но это можно использовать для удобства пользователя, давая возможность группировать узлы и элементы. Повторяющие блоки при желании можно задавать со своим ключевым словом, как показано выше. Можно расположить все задаваемые узлы под одним ключевым словом *NODE или вводить ключевое слово *NODE перед каждым отдельным узлом. Порядок ввода исходных данных произволен за исключением необязательного ключевого слова *END, которое указывает на окончание входного потока. При отсутствии слова *END завершение ввода происходит при обнаружении признака конца файла при считывании. Рисунок I.1 демонстрирует общие принципы организации ввода и связь различных объектов ввода друг с другом. На этом рисунке данные, объединенные ключевым словом *ELEMENT, представляют собой следующее: идентификатор элемента EID, идентификатор части PID и идентификаторы узловых точек NID, которые определяют связность узлов элемента N1, N2, N3 и N4. Идентификаторы узловой точки задаются в разделе *NODE, в котором каждый такой идентификатор должен быть указан только один раз. Составная часть структуры, заданная ключевым словом *PART, имеет уникальный идентификатор PID, идентификатор сечения SID, идентификатор материала или его определяющей модели MID, идентификатор уравнения состояния EOSID и идентификатор контроля искажений формы элемента по типу песочных часов HGID. Ключевое слово *SECTION определяет идентификатор сечения SID с указанием формулировки элемента, коэффициент сдвига SHRF, способ численного интегрирования NIP и т.д. Определяющие константы задаются в разделе *MAT, в котором указываются соответствующие исходные данные для всех типов элементов, включая объемные, балочные, оболочечные, толстостенные оболочечные, ремни безопасности, пружины и демпферы. Уравнения состояния, которые используются только для указанных в разделе *MAT материалов для объемных элементов, приводятся в разделе *EOS. Так как многие элементы в программе LS-DYNA используют равномерно пониженное численное интегрирование, то могут появляться моды деформаций с нулевой энергией. Эти моды подавляются введением искусственной жесткости или вязкости, которые препятствуют появлению нежелательных форм деформаций. Такой контроль искажений типа песочных часов может быть выбран по желанию пользователя с помощью раздела *HOURGLASS. В процессе ввода с помощью ключевых слов, когда считываются исходные данные, выполняется ограниченная проверка данных, поскольку эти данные должны быть, прежде всего, размещены в памяти в виде массивов и затем упорядочены. Существенно более детальная проверка делается на второй стадии, когда исходные данные выводятся на печать. Так как программа LS-DYNA ограничена опцией чтения более ранних файлов (без использования ключевых слов), то исходные данные выводятся в файл D3HSP (по умолчанию), как в предыдущей версии программы. Делаются попытки организовать код таким образом, чтобы не прерывать фазу ввода данных до останова, связанного с обнаружением ошибок при вводе. К сожалению, это не всегда возможно, и программа может завершить работу с выдачей сообщения



ВВЕДЕНИЕ

об ошибке. Пользователю следует всегда проверять выходные файлы D3HSP или MESSAG на наличие в них слова “Error”. *NODE *ELEMENT *PART

NID

X

Y

Z

EID PID N1 N2 N3 N4 PID SID MID EOSID HGID

*SECTION_SHELL SID ELFORM SHRF NIP PROPT QR ICOMP *MAT_ELASTIC

MID RO E PR DA DB

*EOS

EOSID

*HOURGLASS

HGID

Рис. I.1 Организация ввода с помощью ключевых слов. Исходные данные, следующие за каждым ключевым словом, могут вводиться в свободном формате. В случае свободного формата данные отделяются запятыми; например: *NODE 10101,x ,y ,z 10201,x ,y ,z *ELEMENT_SHELL 10201,pid,n1,n2,n3,n4 10301,pid,n1,n2,n3,n4 При использовании запятых форматы не должны нарушаться. Целые числа в формате I8 ограничены максимальной положительной величиной 99999999, и числа, имеющие более восьми цифр, не воспринимаются. Формат ввода может меняться со свободного на фиксированный в любом месте входного файла. Ключевое слово может быть набрано заглавными или строчными буквами. ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ КАЖДОМУ КЛЮЧЕВОМУ СЛОВУ СИМВОЛ “*” ДОЛЖЕН НАХОДИТЬСЯ В ПЕРВОЙ КОЛОНКЕ. Для лучшего понимания идеи использования ключевых слов ниже приводится краткий обзор некоторых из наиболее важных ключевых слов. *AIRBAG В этом разделе может быть выполнено задание геометрии подушки безопасности и термодинамических параметров для модели устройства газового наполнения. Использование этой возможности не обязательно ограничено моделированием автомобильной подушки



ВВЕДЕНИЕ

безопасности, ее можно применять для таких приложений, как анализ поведения автошин и пневматических демпферов. *BOUNDARY Этот раздел используется для различных способов задания фиксированных или переменных граничных условий. Для совместимости с более ранними версиями программы LS-DYNA возможно определять некоторые граничные условия в узлах модели, используя раздел ввода *NODE.

*COMPONENT В этом разделе содержатся аналитические твердотельные модели манекенов, размещаемых внутри транспортного средства и используемых при моделировании аварийных ситуаций с помощью неявного метода интегрирования.

*CONSTRAINED В этом разделе прикладываются ограничения, существующие между отдельными составными частями конструкции. Например, к опциям раздела относится задание жестких тел в узлах модели, заклепок, точечной сварки, линейных ограничений, которые связывают края оболочек с учетом разрушения, определяют объединение в одно целое нескольких твердых тел, добавляют дополнительные узлы к твердым телам и задают соединения жестких тел между собой.

*CONTACT Этот раздел состоит из трех главных частей. Раздел *CONTACT позволяет пользователю задавать много различных типов контактного взаимодействия. Контактные опции в основном имеют отношение к контактному взаимодействию между деформируемыми телами, единой поверхности контакта деформируемых тел, контакту деформируемого тела с жестким, а также к связыванию деформируемых структур, связь между которыми разрывается при достижении пластическими деформациями определенной величины. Поверхность контакта образуется за счет участков (сегментов) поверхности, принадлежащих оболочке или объемному элементу. Варианты ключевого слова и соответствующие обозначения в предшествующих версиях программы представлены в таблице:



ВВЕДЕНИЕ

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА 1 p1 2 3 a3 4 5 a5 6 7 8 9 10 a 10 13 a 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

КЛЮЧЕВОЕ СЛОВО SLIDING_ONLY SLIDING_ONLY_PENALTY TIED_SURFACE_TO_SURFACE SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE SINGLE_SURFACE NODES_TO_SURFACE AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE TIED_NODES_TO_SURFACE TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE _TO_SURFACE AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE AIRBAG_SINGLE_SURFACE ERODING_SURFACE_TO_SURFACE ERODING_SINGLE_SURFACE ERODING_NODES_TO_SURFACE CONSTRAINT_SURFACE_TO_SURFACE CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE RIGID_BODY_TWO_WAY_TO_RIGID_BODY RIGID_NODES_TO_RIGID_BODY RIGID_BODY_ONE_WAY_TO_RIGID_BODY SINGLE_EDGE DRAWBEAD

Раздел *CONTACT_ENTITY касается контакта между твердой поверхностью, обычно задаваемой аналитическим путем, и деформируемой структурой. Областью приложений этого типа контактного взаимодействия является формование листового металла, при этом поверхности матрицы и пуансона, которые рассматриваются недеформируемыми, могут быть заданы в формате VDA. Еще одной областью приложений является контакт между частями туловища манекена (в виде недеформируемых эллипсоидов вращения) и такими деформируемыми структурами, как подушки безопасности и панель приборов. Эта опция особенно полезна в связке с кодами MADYMO и CAL3D, которые используются для твердотельного моделирования водителя и пассажиров в автомобиле. Раздел *CONTACT_1D предназначен для моделирования арматуры в железобетоне.

*CONTROL Опции, доступные в разделе *CONTROL, дают возможность переустановить задаваемые по умолчанию глобальные параметры, относящиеся к контролю искажений формы по типу песочных часов, штрафному масштабному коэффициенту для контактного взаимодействия, формулировке оболочечного элемента, численному демпфированию и времени прекращения счета.



ВВЕДЕНИЕ

*DAMPING Определяет демпфирование, задаваемое глобально или с помощью идентификатора отдельной части расчетной модели.

*DATABASE Это ключевое слово в комбинации с опциями может быть использовано для управления выводом данных в файлы формата ASCII и двоичные файлы программы LS-DYNA. С его помощью задается периодичность записи информации в различные базы данных.

*DEFINE Этот раздел позволяет вводить задающие кривые, определяющие соотношения и т.п.; таблицы для ограничения степени геометрических изменений некоторых исходных объектов; локальные системы координаты; векторы; направляющие векторы для элементов, моделирующих пружины и амортизаторы. На задаваемые в этом разделе объекты ссылаются с помощью их идентификаторов в процессе ввода исходных данных. Например, идентификатор системы координат иногда используется в картах раздела *BOUNDARY, а задающие кривые – в картах раздела *AIRBAG.

*DEFORMABLE_TO_RIGID Этот раздел дает возможность заменить деформируемый материал деталей на абсолютно твердый перед проведением анализа. Такая возможность эффективно снижает затраты на моделирование событий, подобных свободному вращению автомобиля в воздухе. На стадии вращения транспортного средства можно значительно уменьшить затраты на расчет, если заменить обычный материал деталей, которые не будут деформироваться в процессе вращения, на абсолютно твердый материал. Непосредственно перед касанием автомобиля с землей анализ можно остановить и выполнить рестарт после смены материала на деформируемый.

*ELEMENT Определяет идентификаторы и связность для всех конечных элементов программы LS-DYNA, включая оболочечные, балочные, объемные, толстостенные оболочечные и элементы, моделирующие пружины, амортизаторы, ремни безопасности и сосредоточенные массы.

*EOS Этот раздел содержит параметры уравнения состояния. Идентификатор уравнения состояния EOSID ссылается на идентификатор уравнения состояния в разделе ввода *PART.



ВВЕДЕНИЕ

*HOURGLASS Определяет параметры подавления искажения формы элементы по типу песочных часов и характеристики объемной вязкости. Идентификатор HGID раздела *HOURGLASS ссылается на идентификатор HGID раздела *PART.

*INCLUDE Это ключевое слово дает возможность разделить файл с исходными данными на субфайлы, чтобы его можно было удобно хранить. Каждый субфайл можно снова разделить на субфайлы и так далее. Эта опция удобна, когда объем исходной информации очень велик.

*INITIAL В этом разделе задаются начальные скорости и начальные импульсы для конструкции. Задание начальных скоростей может быть выполнено при помощи карт *INITIAL_VELOCITY_NODE или *INITIAL_VELOCITY. В этом случае для задания компонент скорости для узла используются узловые идентификаторы. Так как все узлы системы “установлены в нуль”, то достаточно указать только узлы с ненулевыми скоростями. Карта *INITIAL_VELOCITY предоставляет возможность задавать скорости с использованием понятия “набор данных” или таблиц.

*INTEGRATION В этом разделе указываются правила интегрирования для балочных и оболочечных элементов, разработанные пользователем. Идентификатор IRID ссылается на номер способа интегрирования IRID в картах *SECTION_BEAM и *SECTION_SHELL соответственно. Номер способа интегрирования в картах *SECTION_SHELL и *SECTION_BEAM необходимо указывать в виде отрицательного числа. Абсолютная величина этого отрицательного числа указывает номер правила интегрирования, созданного пользователем. Положительный номер указывает на правило интегрирования, встроенное в программу LS-DYNA3D.

*INTERFACE Задание параметров границ раздела (интерфейса) между поверхностями используется для того, что определить поверхности, линии узлов и узловые точки, для которых будут сохраняться зависимости перемещений и скоростей от времени с периодичностью, указанной пользователем. Эти параметры затем можно использовать при последующем анализе в качестве идентификаторов интерфейса для выделения: главных узлов (мастер-узлов) с помощью карты *INTERFACE_LINKING_DISCRETE_NODE, главных сегментов (мастер-сегментов) с помощью карты *INTERFACE_LINKING_SEGMENT и главных краев (мастер-краев) для серии узлов с помощью карты *INTERFACE_LINKING_EDGE. Такая возможность особенно полезна при исследовании подробного отклика малых частей большой структуры. Для предварительного



ВВЕДЕНИЕ

анализа достаточно такой дискретизации интересующих фрагментов, при которой значения перемещений и скоростей определяются с приемлемой точностью на их границах. После завершения предварительного анализа для этих фрагментов можно выбрать мелкую сетку конечных элементов в области, очерченной выбранными границами раздела. Затем выполняется повторный анализ, чтобы получить подробную информацию в интересующей локальной области. Приступая к предварительному анализу, следует указать имя файла для записи результатов следующим образом: Z=параметр командной строки программы LS-DYNA3D. Приступая к повторному анализу, следует указать имя созданного на предшествующем этапе файла с помощью записи: L=параметр командной строки программы LS-DYNA. Если следовать этой процедуре, то легко получить несколько уровней моделирования с разной степенью дискретизации. Файл интерфейса может содержать большое число определений границ раздела, поэтому единственный прогон полной модели предоставляет достаточно данных для анализа компонентов модели. Такая особенность представляет собой мощное расширение возможностей программы LS-DYNA.

*KEYWORD Сигнализирует программе LS-DYNA, что данная входная колода является колодой с ключевыми словами. Чтобы оказать нужное действие, это должна быть самая первая карта во входной колоде. В качестве альтернативы можно ввести “keyword” в строку исполнения, это означает, что выбран формат ввода с помощью ключевых слов, в этом случае карта “*KEYWORD” не требуется. Если после слова KEYWORD на этой карте указано число, это определяет объем используемой памяти в словах. Размер памяти можно указать также в командной строке. СЛЕДУЕТ ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ НА ТО, ЧТО ОБЪЯВЛЕНИЕ ПАМЯТИ В КАРТЕ *KEYWORD ПОДАВЛЯЕТ ОБЪЯВЛЕНИЕ В КОМАНДНОЙ СТРОКЕ.

*LOAD Этот раздел предоставляет различные способы нагружения конструкций сосредоточенными силами, распределенным давлением, массовыми силами и тепловыми нагрузками.

*MAT Этот раздел позволяет задать определяющие константы для всех материалов модели, доступных в программе LS-DYNA3D, включая модели пружин, амортизаторов и привязных ремней. Идентификатор материала MID ссылается на параметр MID в разделе *PART.

*NODE Определяет идентификаторы и координаты узловых точек.



ВВЕДЕНИЕ

*PART Это ключевое слово используется с двумя целями: 1. Связывать идентификатор части модели с разделами входных данных *SECTION, *MATERIAL, *EOS и *HOURGLASS. 2. По выбору пользователя, в случае недеформируемого материала, можно задавать моменты инерции и начальные условия для твердых тел модели. В этом разделе также могут быть указаны данные о материале, который может меняться с деформируемого на абсолютно твердый, если опция смены свойств активизирована в разделе *PART, например, таким образом: *PART_REPOSITION.

*RIGIDWALL Задание твердой стенки разделено на два отдельных раздела: _PLANAR и _GEOMETRIC Плоские (planar) стенки могут быть стационарными или движущимися поступательно, обладая массой и начальной скоростью. Плоская стена может быть конечной или бесконечной. Геометрические (geometric) стенки могут как плоскими, так и иметь такие геометрические формы, как прямоугольная призма, цилиндрическая призма и сфера. По умолчанию эти стенки являются стационарными до тех пор, пока не активизирована опция MOTION для задания скорости поступательного движения или смещения. В отличие от плоских стенок движение геометрической стенки описывается задающей кривой. Для моделирования более сложных форм может быть задана комбинация из нескольких геометрических стенок. Например, стенка, заданная опцией _CYLINDER, может быть объединена с двумя стенками, заданными опцией _SPHERICAL, чтобы моделировать цилиндр с полусферическими днищами. Контактные объекты также являются аналитическими поверхностями, но обладают тем существенным преимуществом, что их движение может определяться контактом с другими телами или задаваться шестью степенями свободы.

*SET Концепция группирования узлов, элементов, материалов и т.д. в отдельные наборы используется во входной колоде программы LS-DYNA3D. Наборы данных можно использовать и для вывода результатов. Так называемые подчиненные (slave) узлы, используемые при задании контактов, наборы подчиненных сегментов, наборы главных (master) сегментов, наборы сегментов с приложенным давлением, и так далее, также могут быть заданы. Ключевое слово *SET можно задать двумя способами: 1. Опция _LIST требует перечня объектов, по восемь объектов в одной карте, и задает столько карт, сколько необходимо для ввода всех объектов. 2. Опция _COLUMN, если используется, требует ввода одного объекта в строке вместе со значениями атрибутов (до четырех), которые необходимы для задания, например, критерия прекращения ввода, требуемого картой *CONTACT_CONSTRAINT_NODES _TO_SURFACE.



ВВЕДЕНИЕ

*TITLE В этом разделе задается название для выполняемого расчета.

*USER_INTERFACE В этом разделе указывается способ контролировать некоторые аспекты контактного взаимодействия, включая коэффициенты трения, с помощью написанных пользователем подпрограмм.

RESTART Этот раздел ввода предназначен для того, чтобы пользователь мог повторить численное моделирование с помощью файла рестарта и необязательного дополнительного ввода, содержащего такие изменения в модели, как отмену контактов, материалов, элементов, переключение материалов с абсолютно твердого на деформируемый, с деформируемого на твердый и т. д.

*RIGID_TO_DEFORMABLE В этом разделе при рестарте для продолжения решения обеспечивается переключение абсолютно твердого материала некоторых частей конструкции на деформируемый при соударении транспортного средства с землей, которую можно моделировать в виде жесткой стенки.

*STRESS_INITIALIZATION Эта опция доступна при рестартах. В некоторых случаях, когда неприемлемы опции стандартной процедуры рестарта, она может потребоваться, если пользователь добавляет в модель контакты, элементы и т.п. Если эта опция активизируется при рестарте, то требуется полный ввод данных вместе с необходимыми добавлениями.



ВВЕДЕНИЕ

СВОДКА ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОПЦИЙ В следующей таблице приведен перечень обычно используемых ключевых слов, разбитых на группы. Таблица I.1. Ключевые слова для наиболее употребительных опций Группа Геометрия

Компонент Узлы Элементы

Дискретные элементы

Материалы

Контакты и жесткие стенки

Деталь

Ключевое слово *NODE *ELEMENT_BEAM *ELEMENT_SHELL *ELEMENT_SOLID *ELEMENT_TSHELL *ELEMENT_DISCRETE *ELEMENT_MASS *ELEMENT_SEATBELT_OPTION *PART

(состоит из задания материалов, сечений, уравнения состояния и параметров контроля формы) Материал *MAT_OPTION Сечения *SECTION_BEAM *SECTION_SHELL *SECTION_SOLID *SECTION_TSHELL Дискретные сечения *SECTION_DISCRETE *SECTION_SEATBELT Уравнение состояния *EOS_OPTION Контроль формы элемента *CONTROL_HOURGLASS *HOURGLASS Параметры по умолчанию для контактов *CONTROL_CONTACT Задание контактов *CONTACT_OPTION Задание жестких стенок *RIGIDWALL_OPTION



ВВЕДЕНИЕ

Таблица I.1. (продолжение) Ключевые слова для наиболее употребительных опций Группа Граничные условия и нагрузки

Компонент Ограничения Инерц. (объемная) нагрузка Сосредоточенная нагрузка Давление

Тепловая нагрузка Задающие кривые Ограничения Удерживающие узлы и точечная Сварка сварка

Управление выводом результатов

Завершение работы

Заклепка По умолчанию Файлы в формате ASCII Бинарные графики, история изменений и файлы рестарта Объекты истории изменений Узлы выдачи реакций Время завершения Цикл завершения Останов CPU Степень свободы


Ключевое слово *NODE *BOUNDARY_SPC_OPTION *LOAD_BODY_OPTION *LOAD_NODE_OPTION *LOAD_SEGMENT_OPTION *LOAD_SHELL_OPTION *LOAD_THERMAL_OPTION *DEFINE_CURVE *CONSTRAINED_NODE_SET *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_ OPTION *CONSTRAINED_SPOT_WELD *CONSTRAINED_RIVET *CONTROL_OUTPUT *DATABASE_OPTION *DATABASE_BINARY_OPTION *DATABASE_HISTORY_OPTION *DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP *CONTROL_TERMINATION *CONTROL_TERMINATION *CONTROL_CPU *TERMINATION_NODE


ВВЕДЕНИЕ

МОДЕЛИ МАТЕРИАЛОВ Некоторые из моделей материалов, реализованные к настоящему времени, представлены ниже: • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

упругость, ортотропная упругость, кинематическая/изотропная пластичностичность [14], термоупрогопластичность [15], грунт и сминаемый/несминаемый пеноматериал [16], линейновязкоупругость [16], резина Блац-Ко (Blatz-Ko) [16], модель горения бризантного взрывчатого вещества, бездевиаторная гидродинамика жидкости, упругопластическая гидродинамическая модель, упругопластичность, зависящая от температуры [17], изотропная упругопластичность, изотропная упругопластичность с учетом разрушения, грунт и сминаемый пеноматериал с учетом разрушения, модель пластичности Джонсона/Кука (Johnson/Cook) [18], модель геологического материала, используемая в коде TENSOR [19], упругопластичность с учетом разрушения, изотропная пластичность со степенным законом упрочнения, пластичность с учетом скорости деформаций, абсолютно твердое тело, ортотропная термопрочность, модель композитного материала с повреждениями [20, 21], 12 соотношений для ортотропной термопрочности, кусочнолинейная изотропная пластичность, двухинвариантная модель сыпучей среды для геологического материала [22, 23, 24], модель сминаемого ортотропного материала, резина Муни-Ривлина (Mooney-Rivlin), конечное соотношение деформационной теории пластичности, конечное соотношение деформационной теории с ограниченным взаимодействием усилий и моментов, замкнутая форма пластичности для оболочек, модель резины Фрезера-Нэша (Frazer-Nash), модель многослойного стекла, модель тканого материала, объединенная модель пластичности и ползучести, пластичность, зависящая от температуры и скорости деформаций, упругость с вязкостью, анизотропная пластичность, модель, определяемая пользователем, сминаемые сотовые пеноматериалы [25], уретановый пеноматериал с гистерезисом.



ВВЕДЕНИЕ

Имеются и другие модели вспененных и резиновых материалов, а также модели материалов для дискретных пружин и демпферов. Гидродинамические модели материалов определяют только девиаторные напряжения. Давление задается одним из десяти уравнений состояния, которые включают: • • • • • • • • • •

линейный многочлен [26], уравнение состояния JWL (Jones, Wilkins и Lee) для взрывчатого вещества [27], соотношение Сэка “Вторник” для взрывчатого вещества [26], сотношение Грюнайзена [26], отношение полиномов [26], линейный полином с учетом вклада энергии, воспламенение и развитие реакции в высокоэнергетической взрывчатке [28, 29], табулированные данные в компактном виде, табулированные данные, разрушение пор в соответствии с реализацией в программе TENSOR [30].

Уравнение состояния с учетом воспламенения и развития реакции было адаптировано из программы KOVEC [26]; другие разработанные подпрограммы основаны частично на приведенных источниках и почти на 100% векторизованы. Форма первых пяти уравнений состояния приведена в Руководстве по программе KOVEC и сохранена в этом Руководстве. Модель горения мощного взрывчатого вещества описана Джайруксом (Giroux) [23, 24]. В подпрограммах описания ортотропной упругости и поведения резинового материала используются деформации Сен-Венана для вычисления напряжений второго порядка ПиолаКирхгоффа, которые преобразуются к напряжениям Коши. Для зависимости напряжений от скорости деформаций используется формулировка Джаумана для всех моделей материалов, кроме одной модели пластичности, в которой используется формулировка Грина-Нагди.

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ Доступные в настоящее время конечные элементы приведены на рис. I.2. Включены дискретные пружины, амортизаторы и элементы: балочные, мембранные, оболочечные, элементы-бруски, толстостенные оболочечные, а также элементы для моделирования ремней безопасности. Первым оболочечным элементом в программе DYNA3D был элемент Хьюса и Лю (Hughes and Liu) [31, 32, 33], который был реализован так, как представлено в работе [34, 35]. Этот элемент (обозначаемый далее как HL) был выбран из большого числа описанных в литературе оболочечных элементов потому, что он обладает несколькими замечательными особенностями: •

Используются приращения деформаций (поворот элемента как твердого тела деформаций не вызывает), что позволяет учитывать конечные деформации во многих практических приложениях.

•

Совместим с элементами-брусками, поскольку элемент HL построен в соответствии с формулировкой вырожденного элемента в форме бруска. Такая совместимость дает возможность использовать для оболочечных элементов многие рациональные и эффективные приемы, разработанные для элементов-брусков программы DYNA3D.



ВВЕДЕНИЕ

•

Учитывает конечные деформации сдвига в поперечном направлении.

•

Имеет опцию учета изменения толщины поперечного сечения (см. [36]).

Все оболочечные элементы, используемые в данной версии программы LS-DYNA должны, хотя бы до некоторой степени, располагать такими крайне желательными особенностями, которые делают их полезными при моделировании процессов формования металлов и анализе столкновений. Основной недостаток элемента HL связан с высокими затратами вычислительных ресурсов. По этой причине в течение года после его внедрения шло ознакомление с оболочечным элементом BT - элементом Белычко-Цая (Belytschko-Tsay) [8, 37, 38] в качестве более эффективного с точки зрения затрат вычислительных ресурсов, но, возможно, менее точного варианта. Для элемента BT принято, что геометрия оболочки совершенно плоская, локальная система координат относится к первому узлу связности элемента, а расчет напряжений делается на основе гипотезы плоских сечений, без использования трудоемкого подхода Джаумана. На основе этих и других упрощений был получен очень эффективный оболочечный элемент, который стал, возможно, самым распространенным элементом для моделирования процессов формования металлов и анализа столкновений. Результаты, полученные с использованием элемента BT, обычно хорошо согласуются с результатами для более затратного элемента HL. На основе работы Белычко и других авторов [39, 10, 40] реализован треугольный оболочечный элемент, который часто применяется, так как разрушенные четырехугольные оболочечные элементы имеют тенденцию смыкаться и давать очень плохие результаты. Программа LS-DYNA автоматически обрабатывает разрушенные четырехугольные оболочечные элементы как треугольные элементы с функциями формы класса C0. Поскольку элемент Белычко-Цая описывает совершенно плоскую геометрию, то его искривления не рассматриваются. И хотя в общем случае это не вызывает больших трудностей и обеспечивает высокую эффективность, известны некорректные результаты, полученные для задачи о кривом стержне, а также в ситуациях, когда узлы элементов некомпланарны. Оболочечный элемент Хьюса-Лю применим для искривленных поверхностей и обеспечивает хорошие результаты для кривого стержня. В типичных приложениях эффект пренебрежения искривлением трудно предвидеть заранее и это может привести к несколько неточным результатам, но это только предположение, которое трудно проверить практически. Очевидно, лучше использовать оболочечный элемент, который учитывает искривления, если затраты достаточно разумны, а неизвестные эффекты не проявляются. Еще один оболочечный элемент, представленный Белычко, Вонгом и Чангом [Belytschko, Wong и Chiang 1989, 1992], включает изгибную жесткость в элемент Белычко-Цая сравнительно простым способом. Уточненная трактовка деформаций поперечного сдвига в этом элементе позволяет обойти ограничения гипотез Кирхгоффа. Теперь этот элемент используется в программе LS-DYNA. Кроме того, эта программа располагает двумя полноинтегрируемыми оболочечными элементами в формулировке Хьюса-Лю, но их применение обходится довольно дорого. Сравнительно недавно добавлен быстродействующий элемент, который, по существу, является версией элемента Белычко-Вонга-Чанга, тип 16. Его рекомендуется использовать, если есть потребность в весьма эффективном, полноинтегрируемом элементе. Реализованы определяющие подпрограммы расчета трехмерного напряженного состояния для итеративной корректировки тензора напряжений оболочечных элементов таким образом, чтобы нормальные к срединной поверхности напряжения были равны нулю. Итеративное



ВВЕДЕНИЕ

обновление необходимо для точного определения нормальной компоненты деформации, чтобы иметь возможность рассчитать изменение толщины оболочки. Такие вычисления проводятся для каждой точки интегрирования по толщине оболочки. Формы оболочечных или объемных элементов с нулевой энергией подавляются с помощью введения вязкости или жесткости. Реализованы восьмиузловые элементы толстостенной оболочки, оказавшиеся полезными во многих приложениях. Все классы элементы почти на 100% векторизованы. Конечные элементы всех классов могут быть включены как части твердого тела. Формулировка абсолютно твердого тела приведена в работе [41]. К такому твердому телу можно присоединить твердотельные точечные узлы, а также сосредоточенные массы, пружины и амортизаторы. Мембранные элементы можно определить непосредственно как оболочечные элементы при соответствующем выборе опции или как оболочечные элементы только с одной точкой интегрирования по толщине. В последнем случае не исключается наличие жесткости поперечного сдвига, что может оказаться неуместным. Для материала подушки безопасности разработан специальный, полноинтегрируемый мембранный элемент с тремя или четырьмя узлами. Доступны два типа балочных элементов: с вычислением напряжений по заданным характеристикам поперечного сечения балки (на основе гипотезе плоских сечений) и с интегрированием по поперечному сечению в одной точке. Интегрирование по поперечному сечению позволяет учесть нелинейность материала при произвольной форме сечения. Пружины и амортизаторы могут иметь поступательные или поворотные степени свободы. Имеется возможность задавать многие опции поведения, например, произвольное нелинейное поведение конечных элементов с блокированием и разделением их соединений. Объемные элементы в программе LS-DYNA могут быть заданы 4- или 8-узловыми. Стандартные элементы построены на функциях линейной формы и используют одноточечное интегрирование с подавлением искажений формы типа песочных часов. 8-узловой элемент с избирательно пониженным порядком интегрирования (называемый полноинтегрируемым) полезен в ситуациях, когда подавление искажений формы элемента в форме песочных часов затруднено. Кроме того, введены два дополнительных объемных элемента – 4-узловой тетраэдный и 8-узловой шестигранный с поворотными степенями свободы в узлах - для реализации идеи Альмана [42] о замене поступательных степеней свободы в узлах на серединах сторон элементов с квадратичными функциями формы, соответствующими поворотными степенями свободы в угловых узлах. Эти элементы, не нуждающиеся в подавлении искажений формы, требуют выполнения большого числа арифметических операций по сравнению с элементами, подавляющими искажения, и должны использоваться там, где последние не справляются. Однако хорошо известно, что элементы, которые используют более одной точки интегрирования, в большей степени чувствительны к искажениям формы, чем элементы с одноточечным интегрированием. Элемент толстостенной оболочки является оболочечным элементом с одной поступательной степенью свободы в восьми узлах. Предположения теории оболочек реализованы нестандартным образом. В элементе также используется подавление искажений формы и избирательно понижаемый порядок интегрирования. Его можно использовать вместо любого 4-узлового оболочечного элемента. Элемент полезно применять в областях перехода от оболочечных элементов к элементам-брускам, поскольку нет необходимости в дополнительных условиях-ограничениях. Однако следует принимать во внимание, в каком направлении ориентированы оболочечные свойства элемента; поэтому важным является порядок нумерации узлов элемента.



ВВЕДЕНИЕ

Элементы для моделирования ремней безопасности можно отдельно определить для модели работы привязных ремней в сочетании с моделями манекенов. Возможно отдельное моделирование привязных ремней одномерными конечными элементами вместе с акселерометрами, сенсорами, натяжителями и зажимными кольцами. Можно также произвольно комбинировать функционирование различных составных частей ремня безопасности.

shells

оболочечные

solids объемные

trusses стержневые beams

балочные

springs пружинные

lumped массы masses точечные

dampers

демпферы

Рис. I.2. Конечные элементы программы LS-DYNA.



ВВЕДЕНИЕ

КОНТАКТНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Трехмерный алгоритм контактного взаимодействия первоначально был расширением двумерного алгоритма программы NIKE2D [15]. В настоящее время принято считать, что одна из граничащих поверхностей определяется как главная поверхность (мастер-поверхность), а другая – как подчиненная. Каждая поверхность задается набором из 3-узловых или 4-узловых сегментов, называемых главными и подчиненными сегментами, по которым должны скользить узлы подчиненной и главной поверхностей соответственно. В общем случае исходными данными для контактного алгоритма является перечень главных и подчиненных сегментов. При использовании алгоритма единой поверхности задается только подчиненная поверхность, и на каждом шаге решения для каждого узла этой поверхность делается проверка, нет ли проникания узла сквозь поверхность. Логика алгоритма [34, 43] определяет главный сегмент для каждого подчиненного узла и подчиненный сегмент для каждого главного узла, обновляя эту информацию на каждом шаге решения, так как узлы скользят по соответствующей поверхности. Следует заметить, что для полной автоматизации задания контактов должны быть определены только данные раздела Части/Материалы или трехмерные прямоугольные области. Контактирующие поверхности определяются затем внутренней логикой программы LS-DYNA. В настоящее время можно задать более 20 типов контактного взаимодействия, к которым относятся следующие: только скольжение для границ раздела жидкость/структура или газ/структура, связанные поверхности, скольжение, соударение, трение, единая поверхность контакта, дискретные узлы ударяющей поверхности, дискретные узлы, связанные с поверхностью, край оболочки, связанный с поверхностью оболочки, узлы, закрепленные точечной сваркой на поверхности, поверхность раздела с разрывом связей, односторонняя обработка линий скольжения контакта, соударение, трение, автоматический контакт для оболочек с вводом исходных данных для материала, автоматический контакт для оболочек (дополнительный ввод данных не требуется), автоматический контакт балок по единой поверхности при произвольной ориентации, разрушаемый контакт “поверхность-поверхность”, разрушаемый контакт узла с поверхностью, разрушаемый контакт для единой поверхности, метод симметричных ограничений “поверхность-поверхность” [44], метод ограничений “узел-поверхность” [44], контакт “твердое тело-твердое тело” с произвольной кривой “сила-смещение”, контакт “твердые узлы-твердое тело” с произвольной кривой “сила-смещение”, контакт “кромка-кромка”, контакт для моделирования штампования сферических или прямоугольных выступов.



ВВЕДЕНИЕ

Наличие трения между контактирующими поверхностями можно учитывать для большей части типов контакта. Варианты контактного взаимодействия со связями и со скольжением подобны двумерному алгоритму, реализованному в программе LS-DYNA2D [1, 6, 45]. В отличие от общего подхода контакт со связями не является симметричным; поэтому поверхность с более крупной сеткой должна выбираться в качестве главной (мастер-поверхности). При использовании поверхности с однонаправленным скольжением в качестве главной следует выбирать поверхность твердого материала. При наличии геометрического контакта объектов их контактное взаимодействие должно быть задано отдельно. Следует заметить, что при контакте твердого тела с податливым можно использовать или задание скользящей поверхности, как пояснено выше, или геометрический контакт. В настоящее время для проблем формования листового металла рекомендуется задание геометрического контакта объектов, что объясняется высокой точностью и эффективностью расчета в этом случае.

КОНТАКТНЫЙ ИНТЕРФЕЙС ПРИ АНАЛИЗЕ ДЕТАЛЕЙ Определение контактного интерфейса для анализа детали используется с тем, чтобы задать поверхности, линии узлов или положения узлов (*INTERFACE_COMPONENTS), для которых зависимости перемещений и скоростей от времени записаны с некоторой периодичностью (*CONTROL_OUTPUT). Эти данные затем могут быть использованы для проведения последующего анализа с целью получения параметров контактного взаимодействия (*INTERFACE _LINKING). Такая возможность особенно полезна при исследовании подробного отклика малой части большой структуры. При первоначальном анализе достаточно выполнить дискретизацию интересующей детали таким образом, чтобы получить приемлемые значения перемещений и скоростей на ее границах. После завершения этого этапа деталь разбивается более мелко, и задаются границы контактного взаимодействия в соответствии с проведенным анализом. Затем, для получения подробной информации в локальной области структуры, выполняется второй анализ. Перед выполнением анализа задается имя для файла записи сегментов в области контактного интерфейса: Z = параметр командной строки программы LS-DYNA. Перед выполнением второго анализа имя для файла интерфейса (созданного при первом прогоне) следует указать таким образом: L = параметр командной строки программы LS-DYNA. Следуя указанной выше процедуре, легко обеспечить несколько уровней вложенного моделирования. Файл интерфейса может содержать большое число определений контактного интерфейса, поэтому один прогон полной модели может обеспечить достаточно данных для анализа многих деталей структуры. Такая особенность представляет собой мощное расширение возможностей программы LS-DYNA.

ОБЪЕМ ПАМЯТИ Распределение памяти для хранения данных является динамическим. Единственным ограничением для числа карт, которые содержат граничные условия, свойства материалов, нагрузки в виде давления и т.д., является объем памяти компьютера. Типичный расчет по программе LS-DYNA может содержать от 10000 до 500000 элементов. Динамическое распределение памяти контролируется во время выполнения программы.



ВВЕДЕНИЕ

УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ Состояние выполняемой по программе LS-DYNA задачи можно установить с помощью программно-опрашиваемого переключателя. В операционной системе UNIX прежде всего следует ввести символы “^C” (Control-C). Это приводит к прерыванию программы LS-DYNA, которая оказывается “замороженной”, и пользователю предлагается ввести код переключателя. Программа LS-DYNA имеет девять переключателей, перечисленных ниже: Опция SW1. SW2. SW3. SW4. SW5. SW7. SW8. SW9. SWA. lprint nlprint iter conv stop

Отклик программы Создается файл рестарта, работа программы LS-DYNA завершается. Программа LS-DYNA сообщает длительность работы и число циклов. Создается файл рестарта, программа продолжает выполняться. Создается диаграмма состояния, программа продолжает выполняться. Вводится интерактивная графическая стадия работы и визуализация счета в реальном времени. Выключается визуализация в реальном времени. Включается двумерный интерактивный построитель для объемных элементов и визуализация в реальном времени. Выключается визуализация в реальном времени (для опции SW8). Сбрасывается на диск содержимое файлов в формате ASCII. Включение/Отключение печати содержимого памяти решателя линейных уравнений, сводка данных о работе процессора. Включение/Отключение печати информации о нелинейных равновесных итерациях. Включение/Отключение вывода бинарной базы графиков “d3iter” с построением сетки после каждой равновесной итерации. Используется для отладки процесса сходимости. Временный отказ от допусков на нелинейную сходимость. Немедленный останов выполнения, закрытие открытых файлов.

В системе UNIX эти переключатели, кроме того, могут быть использованы, если задание выполняется в фоновом или пакетном режиме. Для прерывания программы LS-DYNA достаточно создать файл с именем D3KIL, содержащим нужные переключатели, например, “sw1.”. Программа периодически обращается к этому файлу и если обнаруживает здесь переключатель, активизирует его, затем файл D3KIL удаляется. Пустой файл D3KIL эквивалентен переключателю “sw1.”. Когда выполнение программы LS-DYNA останавливается, все временные файлы уничтожаются, файл рестарта, файлы графиков и файлы быстрой печати остаются на диске. Из этих файлов для продолжения анализа требуется только файл рестарта.



ВВЕДЕНИЕ

ТОЧНОСТЬ В общем случае используемый в программе LS-DYNA явный алгоритм интегрирования по времени мало чувствителен к аппаратной точности по сравнению с другими конечно-элементными методами решения. Как следствие, двойная точность не используется. Полезный результат этого состоит в существенно лучшем использовании оперативной и дисковой памяти. При обнаружении проблем их обычно удается преодолеть за счет перестройки алгоритма или локального перехода к двойной точности в тех подпрограммах, где выявляется проблема. Некоторые из этих проблем приведены ниже (только для 32-битовых компьютеров!): •

•

Ошибка округления может стать источником проблем для задач с чрезвычайно малыми амплитудами отклонений. (Максимальное значение амплитуды колебаний составляет менее одной миллионной части от значений узловых координат.) Решение проблемы: увеличить нагрузку. Анализ устойчивости очень чувствителен к малым несовершенствам.

Однако пользователи программы LS-DYNA должны отдавать себе отчет о других возможных проблемах. Одно из преобразований кода LS-DYNA привело к версии, использующей двойную точность во всей программе. Поскольку объем памяти и дискового пространства – это менее важная проблема, то предпочтительнее создать такую версию для всех машин. Это также позволит программе LS-DYNA получить преимущество перед 64-битовой технологией, предлагаемой некоторыми производителями компьютеров.

СИНТАКСИС ВЫПОЛНЕНИЯ Интерактивная командная строка для программы LS-DYNA выглядит следующим образом: LS-DYNA I=inf O=otf G=ptf D=dpf F=thf U=xtf T=tpf A=rrd M=sif J=jif S=iff Z=isf1 L=isf2 B=rlf W=root E=efl X=scl C=cpu K=kill V=vda Y=c3d {KEYWORD} {THERMAL} {COUPLE} {INIT} MEMORY=nwds NCPU= ncpu PARA=para ENDTIME=time NCYLCE=ncycle где inf otf ptf dpf

= = = =

входной файл (задается пользователем) файл быстрой печати (по умолчанию=D3HSP) бинарный файл для графики (по умолчанию=D3PLOT) файл сброса данных для рестарта (по умолчанию=D3DUMP). Этот файл записывается в конце каждого прогона программы и во время прогона, если это затребовано при вводе. Чтобы этот файл не создавался, ему присваивается имя NODUMP. thf = бинарный файл графиков истории нагружения для выделенных данных (по умолчанию=D3THDT) xtf = бинарный файл графиков для дополнительных данных истории нагружения (по умолчанию=XTFILE)



ВВЕДЕНИЕ

tpf rrd sif jif iff isf1 isf2 rlf efl

= = = = = = = = =

root = scl = cpu = kill = vda = c3d = nwds = ncpu = npara = time = ncycle =

необязательный файл температур (файл графиков TOPAZ3D) файл сброса данных для рестарта в течение прогона (по умолчанию=RUNRSF) файл инициализации напряжений (задается пользователем) необязательный файл JOY для контактного взаимодействия файл для записи контактных сил (задается пользователем) файл сохранения создаваемых сегментов контакта (задается пользователем) файл сохранения существующих сегментов контакта (задается пользователем) бинарный файл графиков для динамической релаксации (по умолчанию=D3DRFL) эхо-файл, содержащий необязательный повтор ввода с данными узел/элемент или без них имя корневого файла для опции общего вывода на печать масштабный коэффициент для размера бинарного файла (по умолчанию=7) время работы CPU в секундах, относится ко всему анализу, а не к моменту рестарта если LS-DYNA обнаруживает этот файл, то останавливается после создания файла рестарта (по умолчанию=D3KIL) база данных для геометрических поверхностей в формате VDA/IGES файл ввода CAL3D число слов для выделения памяти. Для рабочих станций слово обычно занимает 32 бита. Игнорируется, если память задается ключевым словом *KEYWORD в начале колоды ввода переустанавливает параметры NCPU и CONST в карте *CONTROL_PARALLEL. Положительное значение устанавливает CONST=2, отрицательное - CONST=1. См. *CONTROL_PARALLEL. переустанавливает параметр PARA в карте *CONTROL_PARALLEL переустанавливает параметр ENDTIM в карте *CONTROL_TERMINATION переустанавливает параметр ENDCYC в карте *CONTROL_TERMINATION

Чтобы избежать нежелательных или непонятных результатов, каждый прогон кода LSDYNA следует выполнять в отдельной директории. Если очередной прогон выполняется в одной и той же директории, то следует сначала переместить или переименовать прежние файлы во избежание путаницы, поскольку существует возможность, что бинарная база данных может содержать результаты как старых, так и новых прогонов. Если в каком-нибудь месте командной строки имеется карта KEYWORD или вместо этого первой картой ввода задано ключевое слово *KEYWORD, то предполагается, что задан формат ввода с помощью ключевых слов; в противном случае ожидается ввод более ранней версии входного файла. Для запуска на счет связанного теплового анализа в строке выполнения должна присутствовать команда COUPLE. Обычный тепловой анализ можно запустить, включив в командную строку слово THERMAL. По команде INIT (можно использовать переключатель sw1.) выполняются вычисления только для одного цикла, затем работа программы завершается созданием полного файла рестарта. Редактирования входной колоды не требуется. Вычисления могут быть продолжены после ввода дополнительных данных или без него. Этот вариант можно иногда использовать для уменьшения памяти при рестарте, если требования к памяти задаются в командной строке и оказываются слишком большими из-за того, что объем памяти поначалу неизвестен. В общем случае эту опцию желательно использовать в начале нового расчета.



ВВЕДЕНИЕ

Если слово MEMORY будет найдено в любом месте командной строке и если оно не задано с помощью параметра (=nwds), программа LS-DYNA3D установит размер памяти по умолчанию, а затем запросит желательный размер. Такая опция необходима, если памяти по умолчанию недостаточно и в результате работа программы прекратиться. Иногда величина по умолчанию слишком велика и тогда эта опция используется для уменьшения размера памяти. Размер памяти можно также задать с помощью карты *KEYWORD.



ВВЕДЕНИЕ

СТРУКТУРА ФАЙЛОВ ввод I

инициализация напряжений М=

рестарт R=

файл ввода для кода Y=

сегменты контакта L=

геометрия в формате VDA V=

файл температур TOPAZ3D T=

LS-DYNA

файл печати О=d3hsp

файл графики G=d3plot

демп-файл рестарта D=d3plot

файл сообщений

файл “данные время” f=d3thdt

дамп-файл текущего рестарта А=runrst

эхо-файл ввода E=

файл контактных усилий S=

сохранение сегментов контакта Z=

база данных в формате ASCII

результаты релаксации В=d3drfl

Рис. I.3



ВВЕДЕНИЕ

Имена файлов должны быть уникальными. Файл контактных сил создается только в том случае, если это указано в командной строке (S=iff). Для больших задач размеры по умолчанию могут оказаться недостаточно большими, чтобы сохранить данные сброса для рестарта или график состояния. Можно увеличить размеры файла, используя запись X=scl в командной строке. Размер файла по умолчанию оказывается в семь раз больше восьмеричного миллиона слов (262144 в десятичной системе), т.е. всего 1835008 слов. Если программа LS-DYNA запрашивает больше пространства, рекомендуется соответственно увеличить параметр scl. Введением C=cpu определяется максимальное время использования центрального процессора (CPU), после чего программа останавливается, сформировав файл рестарта. При рестарте параметр cpu следует задать равным времени, использованному к началу рестарта плюс любое дополнительное время по желанию. При рестарте с использованием файла сброса данных, командная строка принимает вид LS-DYNA I=inf O=otf G=ptf D=dpf R=rtf F=thf U=xtf T=tpf A=rrd J=jif S=iff Z=isf1 L=isf2 B=rlf W=root E=efl X=scl C=cpu K=kill Q=option KEYWORD MEMORY=nwds где rtf = имя рестартового файла. Рестарт адаптивных прогонов требует, чтобы в командной строке был задан следующий параметр: LS-DYNA R=adapt.dump01 Адаптивные файлы сброса данных содержат всю информацию, которая необходима для успешного рестарта, так что никаких других файлов не требуется, если только не используются данные о геометрии CAD-модели. При рестарте задач, в которых используются данные о поверхностях в формате VDA/IGES, должен быть задан соответствующий файл: LS-DYNA R=adapt.dump01 V=vda Если эти данные из последнего прогона нужно преобразовать в новую сетку, то задается опция: Q=remap. Файл remap – это файл сброса, из которого берутся данные для преобразования сетки. Эта опция доступна только для элементов-брусков. Разрешено опускать имя файла; например, допустимы следующие командные строки: LS-DYNA I=inf

LS-DYNA R=rtf Для файла вывода, бинарных файлов для графиков и файла сброса приняты имена по умолчанию D3HSP, D3PLOT, D3THDT и D3DUMP соответственно. Для анализа, в котором используются сегменты контакного взаимодействия, командная строка при первом проходе имеет вид: LS-DYNA I=inf Z=isf1

а при втором: LS-DYNA I=inf L=isf1

Пакетный режим в некоторых инсталяциях программы (например, GM) контролируется файлом NAMES на процессоре 88. Этот файл состоит из двух строк, вторая из них пустая. Первая строка файла NAMES представляет собой командную строку: I=inf

в случае начального прогона. При рестарте эта строка принимает вид: I=inf R=rtf

Замечание: При рестарте инициализация напряжений невозможна. Кроме того, нельзя изменить содержание файлов VDA и файлов CAL3D.



ВВЕДЕНИЕ

АНАЛИЗ С РЕСТАРТАМИ Возможности рестарта программы LS-DYNA позволяют разбить анализ на этапы. После завершения каждого этапа расчета создается файл сброса результатов, который содержит всю информацию, необходимую для продолжения анализа. Размер этого файла приблизительно такой же, как и затребованная для расчета память. Результаты каждого этапа могут быть проверены в постпроцессоре обычным образом, что снижает шансы потерять компьютерное время на неправильный анализ. Возможности рестарта часто используются для модификации моделей за счет исключения чрезмерно деформированных элементов, материалов и контактных поверхностей, которые больше не требуются. Частота обращений к различным базам данных также может быть изменена. Очень часто такие простые преобразования модели позволяют успешно завершить расчеты. Рестарты могут также помочь диагностировать причины возникающих проблем. Начав рестарт с момента, предшествующего появлению проблемы, и делая более подробный вывод результатов, часто оказывается возможным установить, где появляются первые симптомы и что в модели вызывает их. Формат входного файла при рестарте описан в этом Руководстве. Если, например, пользователь хочет начать рестартовый анализ из состояния nn, которое содержится в файле D3DUMPnn, то выполняется следующая процедура: 1. Создается, если нужно, входная колода рестарта, как описано в разделе “Рестарт” данного Руководства. Пусть этот файл называется restartinput. 2. После ввода командной строки LS-DYNA I=restartinput R=D3DUMPnn начинается выполнение программы. Если никаких изменений в модели не делается, то следующей командной строки LS-DYNA R=D3DUMPnn будет достаточно. Конечно, другим выходным файлам следует назначить имена, если задаваемые по умолчанию имена были изменены при первоначальном прогоне. Опция R=D3DUMPnn в командной строке сообщает программе, что выполняет рестартовый анализ. Опция полного рестарта дает возможность пользователю начать новый анализ с деформациями и напряжениями, полученными из предыдущего анализа для выделенных материалов. Этот новый анализ может отличаться от первоначального, например, возросшим числом контактных поверхностей, другой геометрией (деталей, который не устранены из модели) и т.д. Примерами приложений могут быть следующие: • •

Продолжение анализа аварийных ситуаций с новыми контактными поверхностями; Продолжение анализа формования листового материала для разных типов инструмента на многочисленных стадиях процесса.



ВВЕДЕНИЕ

Предположим, что анализ выполняется с использованием входного файла job1.inf, а рестартовый файл был создан под именем d3dump01. Генерируется новый входной файл job2.inf и передается на рестарт с дамп-файлом сброса данных R=d3dump01. Входной файл job2.inf содержит полную модель в ее недеформированном исходном состоянии, но с новыми поверхностями контакта, новой базой выходных результатов и т.д. Так как выполняет рестартовый прогон, то следует сообщить программе, какие части модели нужно инициализировать при полном рестарте. Когда начинается расчет, считывается рестартовая база данных, содержащаяся в файле d3dump01, а новая база создается для инициализации модели во входном файле job2.inf. Эти данные считываются из файла job2.inf, и программа LS-DYNA возобновляет полный ввод колоды и инициализацию. В конце процесса инициализации все выделенные части модели создаются на основе данных, сохраненных в файле d3dump01. Это означает, что будут заданы деформированные положения и скорости узлов элементов каждой части модели, напряжения и деформации в элементах (или свойства твердого тела, если материал детали задан недеформируемым). Предполагается, что в течение этого процесса любая из воссозданных частей имеет те же самые элементы, в том же самом порядке, с той же самой топологией как в файле job1, так и в файле job2. Если это не так, то детали не могут быть инициализированы. Однако эти части могут иметь разные идентифицирующие номера. Для дискретных элементов и привязных ремней выбор такой: все или ничего. Все дискретные элементы и элементы ремней безопасности, натяжители, слип-кольца и датчики должны существовать в обоих файлах и будут воссозданы. Те материалы, которые не инициализированы, не будут иметь начальных деформаций и напряжений. Однако если инициализированные и неинициализированные материалы имеют общие узлы, то узлы инициализированного материала будут двигаться, вызывая неожиданные деформации в неинициализированном материале. Этот эффект может привести к появлению резких пиков в распределенных нагрузках. Следует обратить внимание на следующее: •

Время счета и интервалы записи выходных результатов непрерывно продолжаются от заданных в файле job1 значений, т.е. время в нуль не устанавливается.

•

Не пытайтесь использовать рестартовую часть ввода входных данных для изменения чего-нибудь, так как это будет затерто новым входным файлом.

•

Обычно часть полного входного файла job2.in1 копируется из файла job1.inf с требуемыми изменениями. Напоминаем, что нет необходимости корректировать координаты узлов, поскольку деформированное состояние инициализированного материала считывается из файла job1.

•

Обновленная база данных будет создана с учетом сдвига по времени.

БАЗА ДАННЫХ В ФОРМАТЕ VDA/IGES Поверхности в формате VDA - это поверхности геометрических объектов, заданных полиномами. Этот формат был определен в германской автомобильной промышленности на основе стандарта VDA [46]. Использование VDA-поверхностей дает два преимущества. Первое: устраняется проблема слияния сетки конечных элементов на поверхностях геометрических объектов; второе: можно получить гладкие поверхности, что очень важно при расчете формования металла. В случае



ВВЕДЕНИЕ

гладкой поверхности можно избежать обычных фасеточных сеток с углами и кромками. Это дает большое преимущество при расчетах упругой отдачи. Очень простое, без ограничений, обращение с VDA-поверхностями позволяет произвольное движение и генерацию поверхностей модели. Подробные сведения см. в Приложении I.

ГЕНЕРАЦИЯ СЕТКИ Программа LS-DYNA может взаимодействовать с различными коммерческими пакетами препроцессорной обработки. В настоящее время имеется возможность непосредственно работать с кодами TRUEGRID1, PATRAN, FEMB, HYPERMESH и MEDINA. Несколько программтрансляторов сторонних фирм доступны для кодов PATRAN и IDEAS. В свою очередь, препроцессор LS-INGRID [LSTC Report 1019] поставляется фирмой LSTC и специализирован под программу LS-DYNA. Некоторые из возможностей этого препроцессора: полная совместимость со всеми управляющими параметрами, типами нагрузок и материалов, расчет массовых характеристик, импорт моделей из других исходных кодов (TRUEGRID, PATRAN, IDEAS, форматы IGES NASTRAN), интерактивный просмотр и графическая проверка граничных условий и т.п., редактирование модели, генерация сеток общего назначения, импорт прежних форматов моделей, используемых программами LS-DYNA и DYNA3D, комплексная обработка поверхностей, включая те, которые заданы с помощью сплайнов, параметрическое моделирование. Возможности, используемые для приложений к автомобилестроению: свертывание и обследование подушки безопасности, размещение пассажиров, позиционирование ремня безопасности (как с балочными, так и оболочечными элементами), объединение моделей пассажиров, подушек и ремней безопасности.

LS-ПОСТПРОЦЕССОР Постпроцессор LS-POST обрабатывает результаты, полученные программой LS-DYNA. Постпроцессор считывает созданные программой бинарные файлы с графиками, поверхностями равных значений, зависимостями параметров от времени и деформированными контурами структуры. Цветные поверхности равных значений для большого числа величин можно 1 TRUEGRID - код компании XYZ Scientific Applications, Inc., PATRAN - код фирмы PDA Engineering, HYPERMESH - код компании Altair Engineering, FEMB - код фирмы Engineering Technology Associates, IDEAS - код корпорации Structural Dynamics Research Corporation.



ВВЕДЕНИЕ

отобразить на сетки, состоящие из плоских, оболочечных и объемных конечных элементов. Постпроцессор может вычислять различные меры деформаций, усилия реакций на границах и моменты. Постпроцессор LS-POST используется компьютерами CRAY, SUN, DEC, IBM RS6000, SGI, HP и PC. Программа LS-DYNA создает три базы данных в двоичном формате. Одна из них содержит полную информацию о состоянии модели для редких промежутков времени; для типичных расчетов по программе число таких состояний от 50 до 100. Другая содержит сведения о данных для узлов и элементов через частые промежутки времени, типичное число таких состояний от 1000 до 10000. В третьей базе сохраняются сведения о параметрах интерфейса для контактных поверхностей. В связи с проблемами обработки одного большого файла имеется альтернативный метод организации вывода результатов. По выбору пользователя создается много баз в формате ASCII. Они содержат информацию о силах в поперечных сечениях, усилиях при соударении с жесткими стенками, данные, относящиеся к узловым точкам и точкам интегрирования, общие сведения о кинетической и внутренней энергии, о состоянии материала, контактных силах. Кроме этих файлов, создаются файлы, совместимые с постпроцессором MOVIE.BYU, а также с постпроцессором MPGS разработки компании Cray Research. Фирмой General Motors разработан аниматор SMUG для баз данных и файла NASTRAN BDF. Каждая база в формате ASCII создается в соответствии с собственной уникальной частотой записи выходных данных, заданной пользователем.



ВВЕДЕНИЕ

СТРУКТУРА ФАЙЛОВ файл графики G=

база данных ASCII

экспериментальные данные

командный файл С=

ПОСТПРОЦЕССОР

файл сохранения команд S=tsave

файл вывода на печать

файл графики на языке PostScript

файл графики на языке HPGL видеовыход для систем PAL/NTSC файл графики для лазерного принтера



ВВЕДЕНИЕ

СКОРОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ В таблице приведены относительные скорости выполнения для различных элементов программы LS-DYNA: Тип элемента Относит. затраты Объемный 8-ми узловой с 1 точкой интегрирования 4 и контролем формы Элемент, указанный выше, но с контролем формы 5 по типу Фланаган-Белычко (Flanagan-Belytschko) Элемент Фланаган-Белычко (постоянные напряжения 7 и контроль формы по типу Фланаган-Белычко) 4-х узловой оболочечный элемент Белычко-Цая 4 с четырьмя точками интегрирования по толщине 4-х узловой оболочечный элемент Белычко-Цая 3 с конечным соотношением пластичности Треугольный оболочечный элемент BCIZ 7 с четырьмя точками интегрирования по толщине Треугольный оболочечный элемент Co 4 с четырьмя точками интегрирования по толщине 2-х узловой балочный элемент Хьюса-Лю 9 с четырьмя точками интегрирования по толщине 2-х узловой балочный элемент Белычко-Швера 2 2-х узловой стержневой элемент 1 8-ми узловой объемный-оболочечный элемент 11 с четырьмя точками интегрирования по толщине Эти расчеты относительных затрат времени весьма приблизительны. По затратам времени каждый узел на поверхности контактного взаимодействия с проскальзыванием примерно эквивалентен половине цикла по слою конечных элементов. Рисунок I.5 иллюстрирует относительную стоимость различных оболочечных элементов программы LS-DYNA3D.

2 0 .0 1

30

8 .8 4

P e r f o r m a n c e

20

1 .4 9

1 .2 8

1 .2 5

1 .0 7

1

2 .4 5

2 .8 0

10

0 BT

BTW

BL

BWC Element

Type

CHL

HL

FBT

CFHL

FHL

Fully int egrat ed element s

Рис. I.5. Относительные затраты четырехузловых оболочечных элементов программы LS-DYNA: BT – элемент Белычко-Цая, BTW - элемент Белычко-Цая с жесткостью депланации оболочечного элемента BWC (Белычко-Цая-Чанга). BL – элемент Белычко-Левиатана, CHL – элемент ХьюсаЛю (HL) с одной точкой интегрирования, построенный с использованием гипотезы плоских сечений. FBT - Белычко-Цая, FHL - полноинтегрируемый элемент Хьюса-Лю, CFHL – версия элемент Хьюса-Лю с использованием гипотезы плоских сечений.



ВВЕДЕНИЕ

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ Единицы измерений в программе LS-DYNA должны быть непротиворечивыми. Один из способов проверить, является ли система единиц согласованной, состоит в получении соотношений: 1 (единица силы) = 1 (единица массы) x 1 (единица ускорения), при этом 1 (единица ускорения) =

1(lengthunit) [1(timeunit )]2

Примеры согласованных единиц измерений:

Единица длины Единица времени Единица массы Единица силы Модуль Юнга для стали Плотность стали Предел текучести мягкой стали Ускорение силы тяжести Скорость, соответ. 30 милям в час

(a)

(b)

(c)

м с кг Ньютон 210.0E+09 7.85E+03 200.0E+06 9.81 13.4

мм с тонна Ньютон 210.0E+03 7.85E–09 200.0 9.81E+03 13.4E+03

мм мс кг килоНьютон 210.0 7.85E–06 0.200 9.81E-03 13.4

ОБЩИЙ ФОРМАТ КАРТЫ В следующих разделах для каждого ключевого слова приведены карты, которые должны быть заданы. Каждая карта задается в ее жестком формате и выглядит как ряд полей в строке из 80 символов. Большинство карт имеют 8 полей шириной в 10 символов, как показано ниже. Формат карты

1

2

3

4

5

6

NSID

PSID

A1

A2

A3

VEZ

I

I

F

F

F

I

Умолчание

нет

нет

1.0

1.0

0

1

Примечания

1

Переменная Тип


2

7

8

3


ВВЕДЕНИЕ

Тип переменной или F для вещественного числа, или I для целого. Значение величины принимается по умолчанию, если задан нуль, поле формата пустое или отсутствует соответствующая карта. Примечания относятся к комментариям в конце соответствующего раздела. Если формат карты представляет собой не восемь полей шириной в 10 символов, то он указывается над картой. Может быть использован свободный формат, при этом данные разделяются запятыми. При использовании свободного формата количество цифр для задания числа не должно превышать числа полей, которое бы отводилось при использовании жесткого формата. Число в формате I8 ограничено значением 99999999, и числа с более чем 8 цифрами не воспринимаются. Жесткий и свободный формат могут произвольно чередоваться в колоде, но не в пределах одной карты.



*AIRBAG

*AIRBAG Назначение: описание подушки безопасности или контрольного объема. Ключевое слово *AIRBAG (подушка безопасности) используется для описания термодинамических свойств газа, поступающего в подушку безопасности, а также для описания конфигурации полностью наполненной подушки. Управляющие карты ключевого слова в этом разделе вводятся в алфавитном порядке: *AIRBAG_OPTION1_{OPTION2}_{OPTION3}_ *AIRBAG_INTERACTION (ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДВУХ ПОДУШЕК) *AIRBAG_REFERENCE_GEOMETRY_OPTION_OPTION (БАЗОВАЯ ГЕОМЕТРИЯ ПОДУШКИ) *AIRBAG_OPTION1_{OPTION2} Опция OPTION1 задает одно из следующих термодинамических соотношений: SIMPLE_PRESSURE_VOLUME (Простое соотношение давление-объем) SIMPLE_AIRBAG_MODEL (Элементарная модель подушки безопасности) ADIABATIC_GAS_MODEL (Адиабатическая газовая модель) WANG_NEFSKE (Модель Ванга-Нефске) WANG_NEFSKE_JETTING (Модель Ванга-Нефске с впрыскиванием струи) WANG_NEFSKE_MULTIPLE_JETTING (Многоструйная модель Ванга-Нефске) LOAD_CURVE (Задающая кривая) LINEAR_FLUID (Линейная модель жидкости) HYBRID (Гибридная модель) HYBRID_JETTING (Гибридная модель с впрыскиванием струи) HYBRID_CHEMKIN (Гибридная модель Чемкина) Опция OPTION2 указывает на считывание дополнительной строки данных для термодинамических соотношений типа Ванга-Нефске. Эти дополнительные данные определяют условия инициирования выходного потока из подушки безопасности. OPTION2 задается единственным образом: POP Опция OPTION3 указывает на использование постоянства импульса при расчете воздействия струи на подушку безопасности. Считывается дополнительная строка данных. OPTION3 задается только единственным образом: CM Идентификатор OPTIONAL_NUMERIC_ID – это уникальный номер, который используется только для идентификации подушки безопасности, заданной при описании взаимодействия подушки безопасности с использованием управляющей карты *AIRBAG_INTERACTION. Ни для чего другого этот номер не используется. Чтобы задать идентификатор ID, равный 25, для подушки безопасности, поведение которой подчиняется термодинамическому соотношению Ванга-Нефске, нужно ввести следующее ключевое слово: *AIRBAG_WANG_NEFSKE_25. Более подробную информацию об этих моделях можно найти в работах Ванга [47, 48] и Нушольтца [12, 49]. LS-DYNA Версия 960

1.1 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Формат карты

Переменная

Тип

Умолчание


1

2

3

4

5

6

7

8

SID

SIDTYP

RBID

VSCA

PSCA

VINI

MWD

SPSF

I

I

I

F

F

F

F

F

нет

0

0

1.

1.

0.

0.

0.

необязат.

ПЕРЕМЕННАЯ SID SIDTYP

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора Тип набора: = 0: сегмент, ¹ 0: идентификаторы частей расчетной модели.

RBID

Идентификатор части абсолютного твердого тела для написанной пользователем подпрограммы активации: = -RBID: флаги подпрограммы датчика инициируют нагнетатель; задающие кривые сдвигаются на время инициирования. = 0: контрольный объем активизирован с момента времени 0 = RBID: пользовательская подпрограмма датчика отмечает начало наполнения подушки; задающие кривые сдвигаются на время инициирования. См. Приложение B.

VSCA

Коэффициент пересчета объема Vsca (по умолчанию = 1.0)

PSCA

Коэффициент пересчета давления Psca (по умолчанию = 1.0)

VINI

Начальный заполненный объем Vini

MWD

Усредненный по массе коэффициент демпфирования D

SPSF

Коэффициент пересчета давления в заторможенном потоке, 0 <= g <= 1

Примечания: Первая карта необходима для всех опций подушки безопасности. Порядок следующих карт, различный для каждой из опций, приведен на следующих страницах.

1.2 (*AIRBAG)


*AIRBAG

Контрольные объемы с сосредоточенными параметрами – это способ определения объемов внутри замкнутых поверхностей и приложения давления, основанный на некоторых термодинамических соотношениях. Объем задается набором многоугольников, как при задании граничных условий для давления, или заданием подмножества материалов оболочечных элементов, образующих замкнутую границу. Все нормали многоугольника должны быть ориентированы наружу по отношению к контрольному объему. Образовавшиеся “дыры” считаются закрытыми плоскими поверхностями. Коэффициенты Vsca и Psca используются для пересчета величин применяемой системы единиц при переходе от конструкции нагнетателя к его конечно-элементной модели. Для каждого контрольного объема используется два набора значений объема и давления. Первый набор появляется как результат использования конечно-элементной модели для расчета объема (Vfemodel) и прикладываемого давления (Pfemodel). Термодинамические параметры контрольного объема могут быть рассчитаны в некоторой другой системе единиц; так, существуют независимые объем (Vcvolume) и давление (Pcvolume), которые используются при интегрировании дифференциальных уравнений для контрольного объема. Формулы перехода имеют вид:

V cvolum e = (V sca V fem odel ) - V ini ,

Pfe mod el = Psca Pcvolume . Сила сопротивления, усредненная по массе потока, которая действует на конструкцию, содержащую контрольный объем, подсчитывается по формуле

Fi d = mi D ( vi - vcg ) , где Fid – сила сопротивления, mi – узловая масса, vi - узловая скорость, vcg - средняя взвешенная по массе скорость конструкции, ограничивающей контрольный объем, D - коэффициент торможения потока. Альтернативное, независимое описание сопротивления основано на понятии давления остановленного потока. Это давление приблизительно равно максимальному давлению, которое действует на пластинку, ориентированную по нормали к стационарному потоку. Давление заторможенного потока определяется как p=grV2, где V - нормальная скорость контрольного объема относительно скорости окружающего воздуха, r - плотность окружающего воздуха, g коэффициент, который выбирается пользователем пределах от 0 до 1. Для предотвращения избыточного торможения потока рекомендуется выбирать небольшие значения. Входные данные для сенсора, включающего нагнетатель. Данные вводятся только в случае, если параметр RBID не равен нулю. Если параметр RBID равен нулю, эти данные не вводятся. Если идентификатор абсолютно твердого тела не равен нулю, необходимо задать входные данные для пользовательской подпрограммы описания реакции сенсора (A) или задать данные для сенсора, выбранного по умолчанию (B).


1.3 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Сенсор устанавливается на абсолютно твердом теле, связанном с конструкцией. Движение сенсора происходит в локальной системе координат, заданной для абсолютно твердого тела при описании его материала, см. *MAT_RIGID. Это важно, т.к. по умолчанию в качестве локальной системы координат берутся главные оси тензора инерции. Поворот и перенос локальной системы происходит вместе с абсолютно твердым телом. Если выполняется заданный пользователем критерий для развертывания подушки, устанавливается флаг-метка и начинается развертывание. В этом случае все задающие кривые, определяющие зависимость массового расхода от времени, сдвигаются на время инициирования. A. Входные данные для пользовательской подпрограммы (RBID>0). См. приложение B. Подпрограмма пользователя должна быть в наличии. Следующие карты используются для задания входных параметров для пользовательской подпрограммы. Для каждого контрольного объема можно использовать не более 25 параметров. Формат карты 1


N

Тип

I

Умолчание

2

3

4

5

6

7

8

нет

Формат карты (для подпрограммы пользователя задается не более 25 констант; вводится только необходимое число карт, т.е. например, 9 констант задаются на 2 картах) 1

2

3

4

5

C1

C2

C3

C4

C5

Тип

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.


ПЕРЕМЕННАЯ N C1,…,CN

1.4 (*AIRBAG)

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Число вводимых параметров (не более 25) Не более 25 констант для подпрограммы пользователя


*AIRBAG

B. Входные данные для сенсора, встроенного в программу LS-DYNA (RBID<0). Следующие три карты используются для задания входных параметров для встроенной подпрограммы функционирования сенсора. Активизация ускорения/скорости/смещения 1

2

3

4

5

AX

AY

AZ

AMAG

TDUR

Тип

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

1

2

3

4

DVX

DVY

DVZ

DVMAG

Тип

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

1

2

3

4

UX

UY

UZ

UMAG

Тип

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.





6

7

8

5

6

7

8

5

6

7

8

1.5 (*AIRBAG)

*AIRBAG

ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

AX

Уровень ускорения вдоль оси X локальной системы координат, вызывающий включение нагнетателя. Используется абсолютное значение ускорения по оси X. = 0: опция не активирована

AY

Уровень ускорения вдоль оси Y локальной системы координат, вызывающий включение нагнетателя. Используется абсолютное значение ускорения по оси Y. = 0: опция не активирована

AZ

Уровень ускорения вдоль оси Z локальной системы координат, вызывающий включение нагнетателя. Используется абсолютное значение ускорения по оси Z. = 0: опция не активирована

AMAG

Величина ускорения, необходимого для включения нагнетателя = 0: опция не активирована

TDUR

Время действия ускорения, при превышении которого включается нагнетатель. Это интегральное время от начала расчета, т.е. это время не является непрерывным.

DVX

Изменение скорости вдоль оси X, вызывающее включение нагнетателя. Используется абсолютное значение изменения скорости. = 0: опция не активирована

DVY

Изменение скорости вдоль оси Y, вызывающее включение нагнетателя. Используется абсолютное значение изменения скорости. = 0: опция не активирована

DVZ

Изменение скорости вдоль оси Z, вызывающее включение нагнетателя. Используется абсолютное значение изменения скорости. = 0: опция не активирована

DVMAG

Величина изменения скорости, необходимого для включения нагнетателя. = 0: опция не активирована

UX

Приращение смещения вдоль оси X, вызывающее включение нагнетателя. Используется абсолютное значение смещения вдоль оси X. = 0: опция не активирована

UY

Приращение смещения вдоль оси Y, вызывающее включение нагнетателя. Используется абсолютное значение смещения вдоль оси Y. = 0: опция не активирована

1.6 (*AIRBAG)


*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

Приращение смещения вдоль оси Z, вызывающее включение нагнетателя. Используется абсолютное значение смещения вдоль оси Z. = 0: опция не активирована

UZ

Величина смещения, необходимого для включения нагнетателя. = 0: опция не активирована

UMAG

Дополнительная карта для опции SIMPLE_PRESSURE_VOLUME


Тип

Умолчание

1

2

3

4

CN

BETA

LCID

LCIDDR

F

F

I

I

Нет

нет

нет

0

ПЕРЕМЕННАЯ CN

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Коэффициент, задается в случае, если идентификатор задающей кривой LCID не определен. < 0.0: |CN| - это идентификатор задающей кривой, которая определяет этот коэффициент, как функцию времени.

BETA

Коэффициент пересчета b. Задается в случае, если идентификатор задающей кривой не определен.

LCID

Идентификатор необязательной задающей кривой, определяющей зависимость давления от относительного объема

LCIDDR

Идентификатор необязательной задающей кривой, определяющей коэффициент CN, как функцию времени на стадии динамической релаксации

Примечания: Используются соотношения следующего вида: Давление = b

CN Относитель ный объем ,

Относитель ный объем =


Текущий объем Начальный объем

1.7 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Давление, таким образом, является функцией отношения текущего объема к начальному объему. Константа CN используется для задания соотношения, известного из литературы. Коэффициент пересчета b используется просто для приведения заданных величин к одному масштабу. Эту простую модель можно использовать в случае, если задано начальное давление и не учитывается утечка газа, температура и массовый поток на входе. Обычно она применяется для моделирования поведения воздуха в автомобильных шинах. Задающая кривая LCIDDR может быть использована для постепенного повышения давления на этапе динамической релаксации, чтобы избежать колебаний после достижения необходимого давления газа. В разделе DEFINE_CURVE эта задающая кривая должна быть помечена как относящаяся к динамической релаксации. После инициирования процесса для регулирования давления используется либо константа, либо идентификатор задающей кривой |CN|. Дополнительные карты для опции SIMPLE_AIRBAG_MODEL Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

CV

CP

T

LCID

MU

A

PE

RO

F

F

F

I

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

LOU

TEXT

A

B

MW

GASC

Тип

I

F

F

F

F

F

умолчание

0

0.

0.

0.

0.

0.


0

необязат.

необязат.

необязат.

необязат.

необязат.


Тип

Умолчание

Карта 2



ОПИСАНИЕ

CP

Теплоемкость при постоянном давлении

CV

Теплоемкость при постоянном объеме

T

1.8 (*AIRBAG)

Температура поступающего воздуха LS-DYNA Версия 960

*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

LCID

Идентификатор задающей кривой, определяющей массовый расход на входе. См. раздел *DEFINE_CURVE.

MU

Форм-фактор для выходного отверстия m: < 0.0: |m| - номер задающей кривой, определяющей форм-фактор как функцию абсолютного давления

A

Площадь выходного отверстия A: ³ 0.0: A – это площадь выходного отверстия, не зависящая от времени, < 0.0: |A| - это номер задающей кривой, определяющей площадь выходного отверстия как функцию абсолютного давления.

PE

Давление окружающего воздуха pe

RO

Плотность окружающего воздуха r

LOU

Идентификатор необязательной задающей кривой, определяющей зависимость массового расхода на выходе от манометрического давления в подушке. См. *DEFINE_CURVE.

TEXT

Температура окружающего воздуха (задается только в случае, если CV=0)

A

Первый коэффициент в формуле для теплоемкости нагнетаемого воздуха (например, Дж/моль/oK) (задается только в случае, если CV=0)

B

Второй коэффициент в формуле для теплоемкости нагнетаемого воздуха (например, Дж/моль/oK2) (задается только в случае, если CV=0)

MW

Молекулярный вес нагнетаемого воздуха (например, кг/моль) (задается только в случае, если CV=0)

GASC

Универсальная газовая постоянная нагнетаемого воздуха (например, 8.314 Дж/моль/oK) (задается только в случае, если CV=0)

Замечания Уравнение состояния для определения давления в подушке безопасности имеет вид:

p = (g - 1) re , где p – давление, r - плотность, e - удельная внутренняя энергия газа, g - отношение удельных теплоемкостей:


1.9 (*AIRBAG)

*AIRBAG

g =

cp cv

.

Из условия сохранения массы, скорость изменения массы, втекающей в подушку, задается следующим образом:

dM dM in dM out = dt dt dt

.

Массовый расход на входе задается идентификатором задающей кривой LCID. Утечку, или массовый расход на выходе, можно моделировать двумя способами. Первый способ состоит в задании площади выходного отверстия с соответствующим форм-фактором и последующим занулением идентификатора задающей кривой LOU. Второй состоит в задании массового расхода на выходе с помощью некоторой задающей кривой с последующим одновременным занулением m и A. Если CV=0, то удельная теплоемкость изобарического процесса (при постоянном давлении) определяется по формуле

cp =

(a + bT ) , MW

а удельная теплоемкость в изохорическом процессе (при постоянном объеме) определяется соотношением:

cv = c p -

R . MW

Дополнительная карта для опции ADIABATIC_GAS_MODEL


Тип

Умолчание

1.10 (*AIRBAG)

1

2

3

4

5

6

PSF

LCID

GAMMA

P0

PE

RO

F

I

F

F

F

F

1.0

нет

нет

нет

нет

нет

7

8


*AIRBAG

ПЕРЕМЕННАЯ PSF LCID

GAMMA

ОПИСАНИЕ

Коэффициент пересчета давления Дополнительная задающая кривая для признака предварительной (начальной) нагрузки. См. раздел *DEFINE_CURVE. Отношение удельных теплоемкостей

P0

Начальное давление (манометрическое)

PE

Давление окружающего воздуха

RO

Начальная плотность газа

Примечания: Идентификатор задающей кривой LCID определяет метку предварительной (начальной) нагрузки. На этапе предварительного нагружения значение функции нагрузка-время равно нулю, и давление в контрольном объеме определяется по формуле:

p = PSF p0 . Как только появляется первое ненулевое значение функции, этап предварительного нагружения заканчивается, и далее до конца анализа используется закон для идеального газа. Если LCID = 0, предварительное нагружение отсутствует. Давление после предварительного нагружения определяется по уравнению состояния для адиабатически расширяющегося идеального газа:

p = (g - 1) re , где p - давление, r - плотность, e – удельная внутренняя энергия газа, g - отношение удельных теплоемкостей:

g =

cp cv

.

Указанное выше давление – это абсолютное давление. Результирующее давление, действующее на контрольный объем,

ps = PSF ( p - pe ) , где PSF – коэффициент пересчета давления. При наличии начального давления po соответствующая ему внутренняя энергия равна

e0 =


p0 + pe . r (g - 1) 1.11 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Дополнительные 4 карты для всех моделей Ванга-Нефске (опции WANG_NEFSKE) Карта 1


Тип

Умолчание Карта 2


Тип



Тип

Умолчание

1.12 (*AIRBAG)

1

2

3

4

5

6

7

8

CV

CP

T

LCT

LCMT

TVOL

LCDT

IABT

F

F

F

I

I

F

I

F

нет

нет

0.

0

нет

0.

0.

не испол.

1

2

3

4

5

6

7

8

C23

LCC23

A23

LCA23

CP23

LCCP23

AP23

LCAP23

F

I

F

I

F

I

F

I

нет

0

нет

0

нет

0

0.0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

PE

RO

GC

LCEFR

POVER

PPOP

OPT

KNKDN

F

F

F

I

F

F

F

I

нет

нет

нет

0

0.0

0.0

0.0

0


*AIRBAG

Следующую карту необходимо ввести, если моделируется нагнетатель, LCMT=0. Если нет, эта карта все равно вводится, но заполняется пробелами. Карта 4


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

IOC

IOA

IVOL

IRO

IT

LCBF

F

F

F

F

F

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

7

8

Следующая карта вводится только в случае, если CV=0. Она используется для задания зависимости удельной теплоемкости от температуры. См. ниже. Карта 5


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

TEXT

A

B

MW

GASC

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

6

7

8

Следующая карта вводится только в случае, если задана опция POP. Эта опция используется для задания дополнительных критериев для инициирования выходного потока из подушки. Карта 5


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

TDP

AXP

AYP

AZP

AMAGP

TDURP

TDA

RBIDP

F

F

F

F

F

F

F

I

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

нет


1.13 (*AIRBAG)

*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

CV

Теплоемкость при постоянном объеме

CP

Теплоемкость при постоянном давлении

T

Температура поступающего газа. Изменения температуры могут быть определены с помощью задающей кривой LCT.

LCT

Номер необязательной задающей кривой, определяющей зависимость температуры поступающего газа от времени. При этом отменяются значения в столбцах Т.

LCMT

Задающая кривая, определяющая зависимость расхода на входе или давления в резервуаре от времени. Если объем резервуара TVOL не равен нулю, то кривая задает зависимость давления в резервуаре от времени. Если LCMT=0, то необходимо моделировать нагнетатель, см. карту 4. На этапе динамической релаксации подушка игнорируется до появления флага-признака ввода в действие этой кривой при динамической релаксации.

TVOL

Объем резервуара, который нужен только для задания кривой LCMT, определяющей зависимость давления в резервуаре от времени

LCDT

Задающая кривая для временной зависимости скорости изменения температуры (dT/dt)

IABT

Начальная температура подушки (необязательная переменная, обычно не задается)

C23

Коэффициент пропускания выходного отверстия. Задается равным нулю, если задана переменная LCC23 (см. ниже).

LCC23

Номер задающей кривой, определяющей зависимость коэффициента пропускания выходного отверстия от времени. Ненулевое значение переменной C23 отменяет значение LCC23.

A23

Площадь пропускания выходного отверстия. Задается равным нулю, если затем задана переменная LCA23 (см. ниже).

LCA23

Номер задающей кривой, определяющей зависимость коэффициента пропускания выходного отверстия от абсолютного давления. Ненулевое значение переменной A23 отменяет значение LCA23.

CP23

Коэффициент пропускания при утечке за счет пористости ткани. Задается равным нулю, если задана переменная LCCP23 (см. ниже).

LCCP23

Номер задающей кривой, определяющей зависимость от времени коэффициента пропускания при утечке за счет пористости ткани. Ненулевое значение переменной CP23 отменяет значение LCCP23.

1.14 (*AIRBAG)


*AIRBAG

ПЕРЕМЕННАЯ AP23 LCAP23

ОПИСАНИЕ

Площадь утечки за счет пористости ткани Номер задающей кривой, определяющей площадь утечки за счет пористости ткани как функцию (абсолютного) давления. Ненулевое значение переменной AP23 отменяет значение LCAP23.

PE

Давление окружающего воздуха

RO

Плотность окружающего воздуха

GC

Коэффициент пересчета гравитационной постоянной (по умолчанию не задается). Если для всех параметров подушки используется согласованная система величин, то следует задать единицу.

LCEFR

Необязательная кривая, описывающая зависимость расхода на выходе от манометрического давления

POVER

Начальное относительное избыточное давление (манометрическое) Pover в контрольном объеме

PPOP

Относительное давление (манометрическое) Ppop, достаточное для инициирования выходного течения

OPT

Утечка газа через ткань подушки. Значение переменной устанавливается в нуль, если переменные CP23, LCCP23, AP23 и LCAP23 отличны от нуля. = 1: выход газа из отверстия описывается формулами Ванга-Нефске. Запирание не учитывается. = 2: выход газа из отверстия описывается формулами Ванга-Нефске. Учитывается запирание проходного сечения за счет контактного взаимодействия. = 3: утечка газа описывается формулами работы [50]. Запирание не учитывается. = 4: утечка газа описывается формулами [50]. Учитывается запирание проходного сечения за счет контактного взаимодействия. = 5: утечка газа описывается формулами для течения в пористой среде. Запирание не учитывается. = 6: утечка газа описывается формулами для течения в пористой среде. Учитывается запирание проходного сечения за счет контактного взаимодействия.


1.15 (*AIRBAG)

*AIRBAG

ПЕРЕМЕННАЯ KNKDN

ОПИСАНИЕ

Идентификатор необязательной задающей кривой, которая определяет зависимость коэффициента пересчета для падения давления. Эта переменная используется только для описания процесса впуска. Коэффициент, определенный этой задающей кривой, используется для пересчета давления, действующего на те участки подушки, которые не находятся четко в прямой видимости струи. Как правило, вначале процесса этот коэффициент меньше единицы, а затем равен единице. К сегментам, которые находятся в прямой видимости струи, всегда прикладывается полное давление.

IOC

Коэффициент пропускания отверстия нагнетателя

IOA

Площадь отверстия нагнетателя

IVOL IRO IT

Объем нагнетаемого газа Плотность нагнетаемого газа Температура нагнетаемого газа

LCBF

Задающая кривая, определяющая зависимость выгоревшей доли топлива от времени

TEXT

Температура окружающего воздуха

A

Первый коэффициент в формуле для теплоемкости накачиваемого газа (например, Дж/моль/oK)

B

Второй коэффициент в формуле для теплоемкости накачиваемого газа (например, Дж/моль/oK2)

MW GASC

Молекулярный вес нагнетаемого газа (например, кг/моль) Универсальная газовая постоянная нагнетаемого газа (например, 8.314 Дж/моль/oK)

TDP

Время задержки перед инициированием выходного потока после достижения давления POP

AXP

Величина ускорения POP вдоль оси X локальной системы координат = 0.0: опция не активирована

AYP

Величина ускорения POP вдоль оси Y локальной системы координат = 0.0: опция не активирована

1.16 (*AIRBAG)


*AIRBAG

ПЕРЕМЕННАЯ AZP

ОПИСАНИЕ

Величина ускорения POP вдоль оси Z локальной системы координат = 0.0: опция не активирована

AMAGP

Величина ускорения POP = 0.0: опция не активирована

TDURP

Время действия ускорения POP, при превышении которого инициируется выходной поток. Это интегральное время от начала расчета, т.е. оно не является непрерывным.

TDA

Время задержки перед инициированием выходного потока после того, как было превышено заданное время действия ускорения POP

RBIDP

Идентификатор части абсолютно твердого тела, используемого для сравнения значений ускорения с ускорением POP

Примечания: Давление после предварительного нагружения определяется из уравнения состояния для адиабатического расширения идеального газа:

p = (g - 1) re , где p - давление, r - плотность, e – удельная внутренняя энергия газа, g - отношение удельных теплоемкостей

g =

cp cv

,

где cv – удельная теплоемкость при постоянном объеме, cp – удельная теплоемкость при постоянном давлении. Соотношение для давления задается в виде

Q=

pe , p

где pe – внешнее давление и p – внутренне давление в подушке. Соотношение для критического давления определяется по формуле

Qcrit

æ 2 ö = ç ÷ è g +1ø

g

g -1

,

где g - отношение удельных теплоемкостей:

g LS-DYNA Версия 960

=

c

p

cv

.

1.17 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Если Q ≤ Qcrit ,

то Q = Qcrit.

Уравнения Ванга-Нефске для потока через воздушные клапаны и при утечке имеют вид

(

)

(

)

m& 23 = C23 A23

g -1 1 æ gR ö p g Q g 2 gc ç Q 1 ÷ g 1 R T2 è ø

¢ = C23 ¢ A23 ¢ m& 23

g -1 1 æ gR ö p g Q g 2 gc ç ÷ 1- Q R T2 è g -1ø

и .

Следует заметить, что коэффициент пересчета гравитационной постоянной должен задаваться в согласованных единицах. В качестве альтернативы при расчете расхода на выходе по модели Ванга-Нефске можно использовать кривую для расхода на выходе в зависимости от внутреннего давления. Тогда не нужно задавать параметры C23, LCC23, A23, LCA23, CP23, LCCP23, AP23 и LCAP23. При моделировании нагнетателя предполагается, что его контрольный объем не меняется и количество выгоревшего топлива может быть задано пользователем в виде табличной кривой зависимости коэффициента выгорания от времени. Соотношение для объема имеет вид:

Qcrit =

pc æ 2 ö =ç ÷ pi è g + 1 ø

g g -1

,

где pc - критическое давление, при котором возникает течение со звуковой скоростью, pI давление нагнетателя. Давление на выходе задается следующими соотношениями:

p e = p a if p a ³ p c , p e = p c if p a < p c , где ра - давление в контрольном объеме. Приток газа в контрольный объем описывается уравнением

m& in = C O AO

2 pI r I

g +1 æ g2 ö g cg ç Q - Q g ÷ ç ÷ è ø , g -1

где Со, Ао и rI - коэффициент пропускания, площадь отверстия нагнетателя и плотность газа соответственно.

1.18 (*AIRBAG)


*AIRBAG

m& out

Если задана переменная OPT, то если она равна 1 или 2, расход на выходе из подушки записывается следующим образом:

é gc × ê ë

m& out =

nairmats

å

n =1

ù ( FLC( t )n × FAC( p )n × Arean ) ú × 2 p r û

(

2

g Qk - Q g -1

g +1

g

),

где r - плотность газа в подушке, nairmats – число тканей, используемых в подушке, Arean – текущая площадь открытого участка ткани с номером n. Если переменная OPT равна 3 или 4, то имеет место соотношение

é nairmats ù m& out = ê å ( FLC( t )n × FAC( p )n × Arean ) ú × 2 ( p - pext ) r ë n =1 û и если 5 или 6, то

é nairmats ù m& out = ê å ( FLC( t )n × FAC( p )n × Area n ) ú × ( p - pext ) . ë n =1 û Многотканевые подушки могут использовать один и тот же идентификатор части, поскольку площадь получается суммированием всех сегментов подушки, для которых известны идентификаторы соответствующих частей. В целях оптимизации вывода сейчас для каждой подушки можно задавать не более 10 материалов. Но при необходимости это ограничение можно снять. Полный выходной поток из подушки будет включать и часть потока за счет пропускания, определяемого константами C23 и A23 или их задающими кривыми, описанными выше. Если CV=0, то удельная теплоемкость при постоянном давлении записывается в виде

cp =

(a + bT) MW ,

а удельная теплоемкость при постоянном объеме определяется соотношением

cv = c p -


R MW .

1.19 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Еще 2 карты для моделей впрыскивания струи Приведенные дополнительные карты задаются для опций WANG_NEFSKE_JETTING и WANG_NEFSKE_MULTIPLE_JETTING, две последующих карты задаются для каждой опции. Струю можно определить заданием либо координат фокуса струи, конца вектора струи и вторичного фокуса струи, либо трех узлов, расположенных в этих точках. Если положение подушки меняется как функция времени, рекомендуется использовать узловые точки. Задается любая из карт, но не обе сразу: Первая дополнительная карта из двух, необходимых для опции WANG_NEFSKE_JETTING Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

XJFP

YJFP

ZJFP

XJVH

YJVH

ZJVH

CA

BETA

F

F

F

F

F

F

F

F

Умолчание

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

1.0

Примечание

1

1

1

1

1

1

Первая дополнительная карта WANG_NEFSKE_MULTIPLE_JETTING

из

двух,

Карта 1


Тип

необходимых

для

1

2

3

4

5

6

7

8

XJFP

YJFP

ZJFP

XJVH

YJVH

ZJVH

LCJRV

BETA

F

F

F

F

F

F

F

F

Умолчание

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

1.0


1

1

1

1

1

1


Тип

1.20 (*AIRBAG)

опции


*AIRBAG

Вторая дополнительная карта из двух, необходимых для опций WANG_NEFSKE_JETTING и WANG_NEFSKE_MULTIPLE_JETTING Карта 2


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

XSJFP

YSJFP

ZSJFP

PSID

ANGLE

NODE1

NODE2

NODE3

F

F

F

I

F

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

0

0

0

1

1

1

Примечание ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

XJFP

Координата x фокуса струи, т.е. воображаемого ее начала на рис. 1.1. См. ниже замечание 1.

YJFP

Координата y фокуса струи, т.е. воображаемого ее начала на рис. 1.1.

ZJFP

Координата z фокуса струи, т.е. воображаемого ее начала на рис. 1.1.

XJVH

Координата x конца вектора струи для определения оси конуса

YJVH

Координата y конца вектора струи для определения оси конуса

ZJVH

Координата z конца вектора струи для определения оси конуса

CA

Угол конуса a в радианах < 0.0: |a| - идентификатор задающей кривой, определяющей угол конуса как функцию времени

LCJRV

Идентификатор задающей кривой, определяющей пространственное распределение относительной скорости струи, см. рис. 1.2 и 1.3. Скорость струи определяется по расходу на входе и пересчитывается по значению функции задающей кривой, соответствующему значению угла y . Обычно значения задающей кривой изменяются от 0 до 1. См. *DEFINE_CURVE.

BETA

Коэффициент эффективности b для пересчета окончательного значения давления, полученного из уравнения Бернулли < 0.0: |b| - идентификатор задающей кривой, определяющей коэффициент эффективности как функцию времени


1.21 (*AIRBAG)

*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

XSJFP

Координата x вторичного фокуса струи, подушка пассажира. Если координаты вторичного фокуса равны (0,0,0), предполагается коническая струя (подушка водителя).

YSJFP

Координата y вторичного фокуса

ZSJFP

Координата z вторичного фокуса

PSID

Идентификатор необязательного набора частей, см. *SET_PART. Если он равен нулю, все элементы включены в подушку.

ANGLE

Угол отсечки в градусах. Для углов, значение которых больше угла отсечки, относительная скорость струи полагается равной нулю. См. рисунок 1.3. Эта переменная используется только для многоструйной модели.

NODE1

Идентификатор узла, расположенного в фокусе струи, т.е. воображаемое начало на рисунке 1.1. См. ниже замечание 1.

NODE2

Идентификатор узла на оси струи

NODE3

Идентификатор необязательного узла, расположенного во вторичном фокусе струи

Примечания: 1.

Предполагается, что направление струи определяется с помощью метода координат (XJFP, YJFP, ZJFP) и (XJVH, YJVH, ZJVH), если не заданы NODE1 и NODE2. В этом случае координаты узлов, заданных переменными NODE1, NODE2 и NODE3, заменяют значения XJFP, YJFP, ZJFP и XJVH, YJVH, ZJVH. Если подушка подчиняется движению абсолютно твердого тела, рекомендуется использовать узлы. Узлы должны быть связаны с автомобилем, чтобы координаты струи менялись в соответствии с движением автомобиля.

Опция впуска дает простую модель для расчета реального распределения давления в подушке в момент удара о препятствие и начала развертывания подушки. Повышенное давление действует только на те поверхности, которые находятся в прямой видимости по отношению к воображаемому началу струи. С помощью необязательной задающей кривой LCRJV распределение давления может быть пересчитано в соответствии с так называемым распределением относительной скорости струи. Для подушки пассажира конус заменяется клиновидной фигурой. Первичный и вторичный фокусы струи определяют грани клина, а угол a определяет угол клина. Вместо того чтобы прикладывать давление ко всем поверхностям в прямой видимости от воображаемого начала (начал), можно задать набор частей, к которым прикладывается давление.

1.22 (*AIRBAG)


*AIRBAG

Профиль Гаусса

Подушка Мнимое начало

Ось конуса Узел 1

Узел 2

Диаметр отверстия

a-small a-large

Давление прикладывается к поверхностям в прямой видимости от мнимого начала

a

Фокус вторичной струи Профиль Гаусса Мнимое начало Узел 2

Узел 1 r

Узел 3

L

z b

Рис. 1.1. Геометрия струи для: a) подушки водителя (давление прикладывается в том случае, если центральная зона поверхности находится в прямой видимости) и b) подушки пассажира.


1.23 (*AIRBAG)

*AIRBAG

y

Фокус струи Рис. 1.2. Многоструйная модель для подушки водителя.

Относительная скорость струи

y (градусы)

Угол отсечки

Рис. 1.3. Нормированная скорость струи относительно угла для многоструйной модели подушки водителя.

1.24 (*AIRBAG)


*AIRBAG

Дополнительная карта для опции CM (Constant Momentum – постоянный импульс) Следующая карта задается дополнительно для опций WANG_NEFSKE_JETTING_CM и WANG_ NEFSKE_MULTIPLE_JETTING_CM Дополнительная карта для опции _CM Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

8

NREACT

Тип

Умолчание

I

нет


ПЕРЕМЕННАЯ NREACT

ОПИСАНИЕ

Узел для приложения реактивной силы струи. Если переменная равна нулю, эта сила не будет учитываться.

Примечания: По сравнению со стандартной формулировкой впуска газа в программе LS-DYNA, формулировка для постоянного импульса имеет несколько отличий. В этой формулировке впуск оказывает большее влияние на процесс разворачивания подушки: суммарная сила обычно больше, и она не уменьшается с расстоянием от струи. Скорость на выходе струи полагается равной скорости адиабатического потока идеального газа и определяется акустическим приближением:

æ ( cp - cv ) Tcp ö ÷ voutlet = (g RT ) = ç ç ÷ cv è ø. Плотность в сопле рассчитывается из условия сохранения массы:

& . r0n outlet A outlet = m Это отличается от стандартной формулировки впуска, где предполагается, что плотность газа в струе равна плотности атмосферного воздуха (скорость струи также рассчитывается из условия сохранения массы).


1.25 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Распределение скорости на любом радиусе r от оси струи и на расстоянии z от фокуса vrz связано со скоростью на оси струи vr=0,z так же, как в стандартной формулировке впрыскивания:

vr ,z = vr =0,z e

æ r ö2 -ç ÷ è az ø

.

Скорость на оси струи vr=0 на расстоянии z от фокуса струи рассчитывается из условия сохранения импульса в струе. Из условия, что импульс в сопле равен импульсу в точке z, следует 2 r 0 v outlet A outlet = r 0 ò v 2jet dA jet

{

= r 0 v 2r = 0 ,Z b + F b

},

где

b=

p (a z )

2

2 F = расстояние между фокусами для подушки пассажира Наконец, давление, приложенное к элементу подушки, который находится в пределах видимости струи, записывается следующим образом:

pr, z = br 0 vr,2 z Объединяя приведенные выше уравнения, получим ·

p r,z =

- r / a z) ù b m v o u tlet éê e ( ë ûú 2

2

2 ìp a z 2 p (a z ) ) ï ( +F í 2 2 ïî

ü ï ý ïþ

Суммарная сила струи:

& outlet Fjet = mn

(не зависит от расстояния от сопла).

Условие сохранения массы в струе может не выполняться из-за того, что струя увлекает газ из окружающего объема. В этом отличие от стандартной формулировки впуска, где масса сохраняется, а импульс нет. Результатом этого является уменьшение силы струи с расстоянием от сопла.

1.26 (*AIRBAG)


*AIRBAG

Силы при впуске могут быть приведены к узлу NREACT, чтобы моделировать реактивное усилие на рулевой колонке или скобах крепления. Усилие записывается в файл ABSTAT в формате ASCII и в файл XTF в двоичном формате. Дополнительная карта для опции LINEAR_FLUID


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

BULK

RO

LCINT

LCOUTT

LCOUTP

LCFIT

LCBULK

LCID

F

F

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

RO LCINT

нет

ОПИСАНИЕ

ПЕРЕМЕННАЯ BULK

не обязат. не обязат. не обязат. не обязат.

Объемный модуль K среды в контрольном объеме. Константа, зависящая от времени. Задается, если LCBULK=0. r, плотность среды

F(t ) - кривая входного потока, определяющая зависимость массы в единицу времени как функцию времени, см. *DEFINE_CURVE.

LCOUTT

G (t ) - кривая выходного потока, определяющая зависимость массы в единицу времени как функцию времени. Эта задающая кривая является необязательной.

LCOUTP

H ( p ) - кривая выходного потока, определяющая зависимость массы в

единицу времени дополнительной. LFIT

от

давления.

Эта

задающая

кривая

является

L(t) - добавочное давление как функция времени. Эта задающая кривая является необязательной.

LCBULK

LCID


Кривая, определяющая зависимость объемного модуля от времени. Эта необязательная кривая, но если она задана, то константа BULK не используется. Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость давления от времени, см. *DEFINE_CURVE.

1.27 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Примечания: Если LCID = 0, давление определяется по формуле

æ V (t) ö P(t) = K (t ) lnç 0 ÷ + L(t) , è V (t) ø где

P(t ) - давление,

V(t)

- объем среды в сжатом состоянии,

V0 (t) = V0 (t) =

M(t) r

- объем среды в несжатом состоянии,

M(t) = M(0) + ò F(t) dt - ò G (t) dt - ò H(p) dt - масса среды в момент времени t, M( 0) = V ( 0)r - масса среды в момент времени 0, P(0) = 0 .

Полагая параметр LCID ≠ 0, можно задать динамику изменения давления в контрольном объеме, и тогда масса жидкости в этом объеме определяются по объему и плотности. Эта модель используется для моделирования процесса штампования в жидкости или аналогичных процессов. Давление определяется по массе, втекающей в объем, и текущему объему. Давление к контрольному объему прикладывается равномерно. Обратите внимание на знаки в уравнении для слагаемого M (t) . Массовый поток должен быть всегда положительным, поскольку выходной поток всегда вычитается.

1.28 (*AIRBAG)


*AIRBAG

Дополнительные карты для опций HYBRID и HYBRID_JETTING 1


Тип

Умолчание


Тип

Умолчание


Тип

Умолчание

2

3

ATMOST ATMOSP ATMOSD

4

5

GC

CC

6

7

8

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

1.0

1

2

3

4

5

6

7

8

C23

LCC23

A23

LCA23

CP23

LCP23

AP23

LCAP23

F

I

F

I

F

I

F

I

нет

0

нет

0

нет

0

нет

0

1

2

3

4

5

6

7

8

OPT

PVENT

NGAS

I

F

I

нет

нет

нет


1.29 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Вводятся всего 2*NGAS карт, которые показаны ниже. Для каждого типа газа необходимо ввести по две карты.


1

2

LCIDM

LCIDT

I

I

нет

1

Тип

Умолчание


3

4

5

6

7

8

MW

INITM

A

B

C

F

F

F

F

F

F

нет

не исп.

нет

нет

нет

нет

нет

2

3

4

5

6

7

8

FMASS

Тип

F

Умолчание


нет

ОПИСАНИЕ

ATMOST

Температура атмосферного воздуха

ATMOSP

Давление атмосферного воздуха

ATMOSD

Плотность атмосферного воздуха

GC

Универсальная газовая постоянная

CC

Константа преобразования = .0: устанавливается равной 1.0

C23

Коэффициент пропускания выходного отверстия. нулю, если задана переменная LCC23 (см. ниже).

LCC23

1.30 (*AIRBAG)

Полагается равным

Номер задающей кривой, определяющей зависимость коэффициента пропускания выходного отверстия от времени. Ненулевое значение переменной C23 отменяет значение переменной LCC23.


*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

A23

Площадь пропускания выходного отверстия. Параметр полагается равным нулю, если задана переменная LCA23 (см. ниже).

LCA23

Номер задающей кривой, определяющей площадь пропускания выходного отверстия как функцию абсолютного давления. Ненулевое значение переменной для A23 отменяет значение переменной LCA23.

CP23

Коэффициент пропускания при утечке за счет пористости ткани. Полагается равным нулю, если задана переменная LCCP23 (см. ниже).

LCCP23

Номер задающей кривой, определяющей зависимость коэффициента пропускания при утечке за счет пористости ткани от времени. Ненулевое значение переменной CP23 отменяет значение переменной LCCP23.

AP23

Площадь утечки за счет пористости ткани

LCAP23

Номер задающей кривой, определяющей зависимость площади утечки за счет пористости ткани от абсолютного давления. Ненулевое значение переменной AP23 отменяет значение переменной LCAP23.

OPT

Утечка газа через ткань подушки. Если переменные CP23, LCCP23, AP23 и LCAP23 отличны от нуля, то значение переменной устанавливается в нуль. = 1: выход газа из отверстия описывается формулами Ванга-Нефске. Запирание не учитывается. = 2: выход газа из отверстия описывается формулами Ванга-Нефске. Учитывается запирание пропускающей поверхности за счет контактного взаимодействия. = 3: утечка газа описывается формулами работы [50]. Запирание не учитывается. = 4: утечка газа описывается формулами работы [50]. Учитывается запирание пропускающей поверхности за счет контактного взаимодействия. = 5: утечка газа описывается формулами для течения в пористой среде. Запирание не учитывается. = 6: утечка газа описывается формулами для течения в пористой среде. Учитывается запирание пропускающей поверхности за счет контактного взаимодействия.

PVENT

Манометрическое давление в момент начала утечки

NGAS

Число типов газа, для которых ниже вводятся данные (включая первоначальный воздух)


1.31 (*AIRBAG)

*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

LCIDM

Идентификатор задающей кривой для массового расхода нагнетаемого газа (= 0 для газа в подушке в момент времени 0). > 0: кусочно-линейная интерполяция, < 0: интерполяция с помощью кубического сплайна.

LCIDT

Идентификатор задающей кривой для температуры нагнетаемого газа (= 0 для газа в подушке в момент времени 0) > 0: кусочно-линейная интерполяция, < 0: интерполяция с помощью кубического сплайна.

BLANK

(не используется)

MW

Молекулярный вес

INITM

Начальная массовая доля газового компонента

A

Коэффициент для молярной теплоемкости нагнетаемого воздуха при o постоянном давлении (например, Дж/моль/ K)

B

Коэффициент для молярной теплоемкости нагнетаемого воздуха при o постоянном давлении (например, Дж/моль/ K2)

C

Коэффициент для молярной теплоемкости нагнетаемого воздуха при o постоянном давлении (например, Дж/моль/ K3)

FMASS

1.32 (*AIRBAG)

Доля дополнительно всасываемой массы


*AIRBAG

Дополнительные 2 карты для опции HYBRID_JETTING Следующие две карты вводятся для расчета по гибридным моделям впуска струи HYBRID_JETTING. Струю можно определить заданием либо координат фокуса струи, конца вектора струи и фокуса вторичной струи, либо трех узлов, расположенных в этих точках. Если положение подушки меняется как функция времени, рекомендуется использовать узловые точки. Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

XJFP

YJFP

ZJFP

XJVH

YJVH

ZJVH

CA

BETA

F

F

F

F

F

F

F

F

Умолчание

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет


1

1

1

1

1

1

Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8

XSJFP

YSJFP

ZSJFP

PSID

IDUM

NODE1

NODE2

NODE3

F

F

F

I

F

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

0

0

0

2

1

1

1


Тип


Тип

Умолчание

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

XJFP

Координата x фокуса струи, т.е. воображаемого начала на рис. 1.1. См. замечание 1 ниже.

YJFP

Координата y фокуса струи, т.е. воображаемого начала на рис. 1.1.

ZJFP

Координата z фокуса струи, т.е. воображаемого начала на рис. 1.1.

XJVH

Координата x конца вектора струи для определения оси конуса


1.33 (*AIRBAG)

*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

YJVH

Координата y конца вектора струи для определения оси конуса

ZJVH

Координата z конца вектора струи для определения оси конуса

CA

Угол конуса a в радианах < 0.0: |a| - это идентификатор нагрузочной кривой, определяющей угол конуса как функцию времени

BETA

Коэффициент эффективности b для пересчета окончательного значение давления, полученного из уравнения Бернулли < 0.0: |b| - это идентификатор задающей кривой, определяющей коэффициент эффективности как функцию времени

XSJFP

Координата x фокуса вторичной струи, подушка пассажира. Если координаты вторичного фокуса равны (0,0,0), предполагается коническая струя (подушка водителя).

YSJFP

Координата y вторичного фокуса

ZSJFP

Координата z вторичного фокуса

PSID

Идентификатор дополнительного набора частей, см. *SET_PART. Если он равен нулю, все элементы включены в подушку.

IDUM

Поле манекена (переменная не используется)

NODE1

Идентификатор узла, расположенного в фокусе струи, т.е. воображаемое начало на рис. 1.1. См. замечание 1 ниже.

NODE2

Идентификатор узла на оси струи

NODE3

Идентификатор дополнительного вторичной струи

узла,

расположенного

в

фокусе


Предполагается, что направление струи определяется с помощью метода координат (XJFP, YJFP, ZJFP) и (XJVH, YJVH, ZJVH), если не заданы NODE1 и NODE2. В этом случае координаты узлов, заданных переменными NODE1, NODE2 и NODE3, заменяют XJFP, YJFP, ZJFP и XJVH, YJVH, ZJVH. Если подушка подчиняется движению абсолютно твердого тела, рекомендуется использовать узлы. Узлы должны быть связаны с автомобилем, чтобы координаты струи менялись в соответствии с движением автомобиля.

1.34 (*AIRBAG)


*AIRBAG

Опция впуска дает простую модель для расчета реального распределения давления в подушке в момент удара о препятствие и начала развертывания подушки. Повышенное давление действует только на те поверхности, которые находятся в прямой видимости по отношению к воображаемому началу струи. С помощью необязательной задающей кривой LCRJV распределение давления может быть пересчитано в соответствии с так называемым распределением относительной скорости струи. Для подушки пассажира конус заменяется клиновидной фигурой. Первичный и вторичный фокусы струи определяют грани клина, а угол a определяет угол клина. Вместо того чтобы прикладывать давление ко всем поверхностям в прямой видимости от воображаемого начала (начал), можно задать набор частей, к которым прикладывается давление. 2.

Переменная IDUM не используется. Она была включена для того, чтобы сохранить формат данных таким же, как в опциях WANG_NEFSKE_JETTING.


1.35 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Дополнительные карты для опции HYBRID_CHEMKIN Для расчета по гибридной модели Чемкина используются 3 управляющие карты. Для каждого типа газа вводится дополнительный набор карт, состоящий из управляющей карты и нескольких карт, которые задают термодинамические свойства.

Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

LCIDM

LCIDT

NGAS

DATA

ATMT

ATMP

RG

I

I

I

I

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

1

2

3

4

5

6

7

8

3

4

5

6

7

8

Тип



HCONV

Тип

F

Умолчание

0.

Карта 3

1

2

C23

A23

Тип

F

F

Умолчание

0.

0.


ПЕРЕМЕННАЯ LCIDM

1.36 (*AIRBAG)

8

ОПИСАНИЕ

Задающая кривая, определяющая зависимость массового расхода на входе от времени. > 0: кусочно-линейная интерполяция, < 0: интерполяция с помощью кубического сплайна.


*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

LCIDT

Задающая кривая, определяющая зависимость температуры газа на входе от времени. > 0: кусочно-линейная интерполяция < 0: интерполяция с помощью кубического сплайна

NGAS

Число типов газа, для которых далее вводятся данные (включая первоначальный воздух)

DATA

Термодинамические данные = 1: база данных NIST (необходимо ввести 3 дополнительных карты со свойствами), = 2: база данных CHEMKIN (дополнительные карты не вводятся), = 3: полиномиальные данные (необходимо ввести 1 дополнительную карту со свойствами).

ATMT

Температура атмосферного воздуха

ATMP

Давление атмосферного воздуха Универсальная газовая постоянная

RG

Коэффициент конвективной теплоотдачи

HCONV C23

Коэффициент пропускания отверстия

A23

Площадь отверстия

Для каждого типа газа вводится набор карт, состоящий из контрольной карты и нескольких карт с данными о термодинамических характеристиках. Ввод данных прекращается заданием карты, содержащей символ “*”. Управляющая карта Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

CHNAME

MW

LCIDN

FMOLE

FMOLET

A

F

I

F

F

нет

нет

0

нет

0.


6

7

8

1.37 (*AIRBAG)

*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

Химический символ данного типа газа (например, N2 для азота, AR для аргона)

CHNAME

Обязательно задается для DATA=2 (CHEMKIN) и не обязательно для DATA=1 или DATA=3. Молекулярный вес данного типа газа

MW LCIDN

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость молярной доли на входе для данного типа газа от времени. Если >0, то переменная FMOLE не используется.

FMOLE

Молярная доля данного типа газа во входном потоке Начальная молярная доля данного типа газа в резервуаре

FMOLET

Дополнительные карты с данными о термодинамических характеристиках. Дополнительные карты не вводятся при использовании базы данных CHEMKIN (DATA=2). Но файл с этой базой данных и с именем chemkin должен присутствовать в той же директории, которая используется для расчета по программе LS-DYNA. Если DATA=1, необходимо ввести следующие 3 карты для базы данных NIST. Необходимые данные находятся на сайте: http://webbook.nist.gov/chemistry/ Карта 1


1

2

3

TLOW

TMID

THIGH

F

F

F

нет

нет

нет

a

b

c

Тип

Умолчание

4

5

6

7

8

Карта 2


Тип

Умолчание

1.38 (*AIRBAG)

low

low

low

d low

e low

f low

h low

F

F

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет


*AIRBAG

Карта 3


Тип

Умолчание

a high

b high

c high

d high

high

f high

h high

F

F

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет


a

e

ОПИСАНИЕ

TLOW

Нижний предел температуры для аппроксимирующей кривой

TMID

Среднее значение температуры для аппроксимирующей кривой

THIGH

Верхний предел температуры для аппроксимирующей кривой Коэффициенты для аппроксимации с помощью полиномов в интервале

,..,h low low

низких температур базы данных NIST (см. ниже) a

Коэффициенты для аппроксимации с помощью полиномов в интервале

,..,h high high

высоких температур базы данных NIST (см. ниже) Если DATA=3, необходимо ввести следующую карту для аппроксимации с помощью полиномов. Карта 1

1

2

3

4

5


a

b

c

d

e

Тип

F

F

F

F

F

нет

0.

0.

0.

0.

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ

7

8

ОПИСАНИЕ

a

Коэффициент, см. ниже

b


c



6

1.39 (*AIRBAG)

*AIRBAG


ОПИСАНИЕ

d


e


Уравнения кривых для аппроксимации теплоемкости:

NIST:

CHEMKIN:

cp =

cp =

1æ e ö 2 3 ç a + bT + cT + dT + 2 ÷ Mè T ø

.

R a + bT + cT 2+ dT 3+ eT 4 ) ( M ,

R – универсальная газовая постоянная (8.314 Нм /моль × K), M – молекулярный вес газа.

Полином:

1.40 (*AIRBAG)

cp =

1 a + bT + cT 2+ dT 3+ eT 4 ) ( M .


*AIRBAG

*AIRBAG_INTERACTION Назначение: задание двух сообщающихся между собой подушек безопасности. После каждого ключевого слова *AIRBAG_INTERACTION вводится следующая карта:


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

AB1

AB2

AREA

SF

PID

LCID

IFLOW

I

I

F

F

I

I

I

нет

нет

нет

нет

0

0

0


8

ОПИСАНИЕ

AB1

Идентификатор первой подушки, как он задан в карте *AIRBAG

AB2

Идентификатор второй подушки, как он задан в карте *AIRBAG

AREA

Площадь отверстия между подушками < 0.0: |AREA| - идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость площади отверстия от абсолютного давления, = 0.0: AREA – площадь части, которая разделяет подушки, см. ниже.

SF

Форм-фактор < 0.0: |SF| - идентификатор задающей кривой, определяющей коэффициент пропускания отверстия как функцию относительного времени

PID

Необязательный идентификатор той части, которая разделяет два взаимодействующих контрольных объема. Площадь этой части и есть AREA.

LCID

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость массового расхода от разности давления, см. *DEFINE_CURVE. Если параметр LCID задан, переменные AREA, SF и PID игнорируются.

IFLOW


Направление потока < 0: односторонний поток от AB1 к AB2, = 0: двусторонний поток между AB1 и AB2, > 0: односторонний поток от AB2 к AB1.

1.41 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Примечания: Задающие кривые массового расхода и температуры для вторичных камер должны быть заданы как нулевые кривые, например, при вводе кривой по ключевому слову DEFINE_CURVE задаются две точки (0.0, 0.0) и (10000., 0.0). Все варианты ввода могут быть использованы для следующих типов описания подушки безопасности: *AIRBAG_SIMPLE_AIRBAG_MODEL *AIRBAG_WANG_NEFSKE *AIRBAG_WANG_NEFSKE_JETTING *AIRBAG_WANG_NEFSKE_MULTIPLE_JETTING *AIRBAG_HYBRID *AIRBAG_HYBRID_JETTING Задающая кривая LCID, определяющая зависимость массового расхода от разности давления, может дополнительно использоваться с ключевыми словами: *AIRBAG_LOAD_CURVE *AIRBAG_LINEAR_FLUID Если взаимодействие задано с использованием переменных AREA, SF и PID, то подушки должны содержать один и тот же газ, т.е. Cp, Cv и g должны быть одинаковыми. Поток газа между подушками описывается формулами, которые подобны формулам Ванга-Нефске, но без учета запирания потока. Такая возможность будет добавлена позже.

1.42 (*AIRBAG)


*AIRBAG

*AIRBAG_REFERENCE_GEOMETRY_OPTION_OPTION Можно использовать две опции: BIRTH RDT Базовая геометрия активизируется в момент времени BIRTH. До этого времени для наполнения подушки используется заданная вводом геометрия. До момента времени BIRTH величина шага решения по времени определяется на основе фактической геометрии, даже если активизирована опция RDT. Если опция RDT активизирована, величина шага по времени будет определяться по базовой геометрии при условии, что текущее время превышает время BIRTH. Эту опцию удобно использовать для неразвернутой подушки, когда на нее не действуют сжимающие нагрузки и элементы могут свободно расширяться, прежде чем возникнут напряжения. Если эта опция не используется, величина шага по времени будет определяться по текущей конфигурации и будет увеличиваться с ростом элементов. Использование значений по умолчанию может сделать решение гораздо более затратным, но, возможно, более устойчивым. Назначение: Если в качестве базовой конфигурации берется геометрия свернутой подушки, то точность геометрии развернутой подушки будет зависеть от растяжения и сжатия элементов при ее сворачивании. При сворачивании подушки такие деформации неизбежны. Если в качестве базовой конфигурации задать геометрию нерастянутой развернутой подушки, то любые искажения начальной геометрии свернутой подушки не будут влиять на окончательную геометрию наполненной газом подушки, поскольку напряжения определяются матрицей градиентов деформации

Fij =

¶xi ¶X j

,

где выбор X j может совпадать с конфигурацией свернутой или развернутой подушки. В данном случае может быть задана именно конфигурация развернутой подушки. Отметим, что базовая геометрия, которая имеет меньшую площадь по сравнению с начальной геометрии подушки, не приводит к появлению начальных растягивающих усилий.


1.43 (*AIRBAG)

*AIRBAG

Следующая карта вводится только в том случае, если в ключевом слове задана опция BIRTH. 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

BIRTH

F

Умолчание

0.0

Формат карты (I8,3E16.0) Карта 2,...


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

NID

X

Y

Z

I

F

F

F

нет

0.

0.

0.

8

9

10


ПЕРЕМЕННАЯ BIRTH NID

ОПИСАНИЕ

Время активации стандартной геометрии (по умолчанию = 0.0) Номер узла

X

Координата x

Y

Координата y

Z

Координата z

1.44 (*AIRBAG)


*ALE

*ALE Ключевое слово *ALE позволяет определять входные данные, относящиеся к расчетам с использованием независимых переменных Лагранжа-Эйлера. В данном разделе управляющие карты по ключевому слову приводятся в алфавитном порядке: *ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP *ALE_REFERENCE_SYSTEM_CURVE *ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUP *ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE *ALE_REFERENCE_SYSTEM_SWITCH *ALE_SMOOTHING Дополнительная информация, имеющая отношение к расчетам в среде ALE, содержится в разделах, посвященных следующим ключевым словам: *CONTROL_ALE, *INITIAL_VOID и *SECTION_SOLID_ALE.


2.1 (ALE)

*ALE *ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP Назначение: задавать идентификаторы частей модели для каждой группы из нескольких материалов. Конечные элементы, содержащие материалы одной и той же группы, считаются выполненными из одного материала. В настоящее время данная опция позволяет смешивать до трех различных групп материалов в одном элементе. Для каждой группы задаются следующие карты. ВНИМАНИЕ: ОБЩЕЕ ЧИСЛО ГРУПП ДОЛЖНО БЫТЬ МЕНЬШЕ ИЛИ РАВНО ТРЕМ. Формат карты 1

2

SID

IDTYPE

I

I

Умолчание

нет

0


1


Тип

3


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

SID

Идентификатор набора

IDTYPE

Тип набора: =0: набор частей, =1: часть.


Определенная здесь опция нескольких материалов несовместима с материалами “пустоты”, см. *INITIAL_VOID, и их нельзя использовать одновременно в одном и том же расчете.

2.2 (ALE)


*ALE Пример

НЕФТЬ

ВОДА

ВОЗДУХ

ГРУППА 1

ГРУППА 2

ГРУППА 3

ИДЕНТИФ. ЧАСТЕЙ: 1 И 2

ИДЕНТИФ. ЧАСТИ 3

ИДЕНТИФ. ЧАСТЕЙ : 5, 6 И 7

Приведенный выше пример задает смесь трех групп материалов: нефть, вода и воздух. Таким образом, число групп расчета в среде ALE равно трем, т.е. NALEGP=3. В первую группу входят две части (материала): с идентификаторами частей 1 и 2. Во вторую группу входит одна часть (материал): с идентификатором части 3. В третью группу входят три части (материала): с идентификаторами частей 5, 6 и 7.


2.3 (ALE)

*ALE *ALE_REFERENCE_SYSTEM_CURVE Назначение: эта команда используется для задания предписанного движения сетки метода ALE по заранее определенным 12-ти задающим кривым. Команду нужно комбинировать с ключевым словом *ALE_ REFERENCE_ SYSTEM_GROUP. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

Карта 2


Тип

Умолчание

Карта 3


Тип

Умолчание

2.4 (ALE)

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

LC1

LC2

LC3

LC4

LC5

LC6

LC7

LC8

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

1

2

3

4

5

6

7

8

LC9

LC10

LC11

LC12

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

ID

I

нет


*ALE


ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора кривых.

ID

Идентификаторы задающих кривых

LC1...LC12

Примечание: Скорость узла в точке с координатами

ì x& ü ï ï í y& ý = ï z& ï î þ f1 (t)

(x, y, z)

ì f1 ü é f 2 ï ï ê í f5 ý + ê f 6 ïf ï êf î 9 þ ë 10

определяется следующим образом:

f3 f7 f11

f4 ù ì x ü ï ï f8 úú í y ý f12 ûú îï z þï

- значение задающей кривой LC1 в момент времени t , и т.д.


2.5 (ALE)

*ALE *ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUP Назначение: команда используется для отнесения набора узлов к конкретному типу системы координат (Лагранжа, Эйлера или ALE, т.е. независимая Лагранжа-Эйлера). Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8


SID

STYPE

PRTYPE

PRID

BCTRAN

BCEXP

BCROT

ICOORD

I

I

I

I

I

I

I

I

Умолчание

нет

0

0

0

0

0

0

0

Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8


XC

YC

ZC

EXPLIM

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

inf.

Тип

Тип

Умолчание

ОПИСАНИЕ

ПЕРЕМЕННАЯ SID STYPE

2.6 (ALE)

Идентификатор набора Тип набора: =0: набор частей, =1: часть, =2: набор узлов, =3: набор сегментов.


*ALE ПЕРЕМЕННАЯ PRTYPE

PRID

ОПИСАНИЕ

Тип системы координат: =0: Эйлера, =1: Лагранжа, =2: нормальное сглаживание сетки метода ALE, =3: предписанный режим движения в соответствии с задающими кривыми, см. *ALE_REFERENCE_ SYSTEM_CURVE, =4: автоматическое движение сетки в соответствии со средней взвешенной по массе скоростью в ALE-сетке, =5: автоматическое движение сетки в соответствии с системой координат, определяемой тремя узлами, заданными пользователем, см. *ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE, =6: переключение по времени между различными типами систем счета, см. *ALE_REFERENCE_SYSTEM_SWITCH, =7: автоматическое расширение сетки, чтобы включить до двенадцати узлов, определенных пользователем, см. *ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE. Идентификатор списка переключения, группы узлов или группы кривых (PRTYPE 3, 5, 6 или 7)

BCTRAN

Ограничения перемещений (при PRTYPE 3, 4, 5 и 7): =0: нет ограничений, =1: ограничено перемещение по координате x, =2: ограничено перемещение по координате y, =3: ограничено перемещение по координате z, =4: ограничено перемещение по координатам x и y, =5: ограничено перемещение по координатам y и z, =6: ограничено перемещение по координатам z и x, =7: ограничено перемещение по координатам x, y, и z.

BCEXP

Ограничения на расширение сетки (при PRTYPE 3, 4, 5 и 7): =0: нет ограничений, =1: ограничено расширение по координате x, =2: ограничено расширение по координате y, =3: ограничено расширение по координате z, =4: ограничено расширение по координате x и y, =5: ограничено расширение по координате y и z, =6: ограничено расширение по координате z и x, =7: ограничено расширение по координате x, y, и z.

BCROT

Ограничения на поворот сетки (PRTYPE 3,4 5 and 7): =0: нет ограничений, =1: ограничен поворот вокруг оси x, =2: ограничен поворот вокруг оси y, =3: ограничен поворот вокруг оси z, =4: ограничен поворот вокруг осей x и y, =5: ограничен поворот вокруг осей y и z, =6: ограничен поворот вокруг осей z и x, =7: ограничен поворот вокруг осей x, y, и z.


2.7 (ALE)

*ALE ПЕРЕМЕННАЯ ICOORD

XC,YC,ZC EXPLIM

2.8 (ALE)

ОПИСАНИЕ

Центр расширения или поворота сетки (при PRTYPE 3, 4, 5 и 7): =0: в центре тяжести, =1: в точке (XC, YC, ZC). Центр расширения сетки Предельный коэффициент расширения и сжатия сетки. Каждое декартово направление обрабатывается отдельно. Расстояние между узлами не может увеличиться в большее, чем EXPLIM число раз или не может уменьшиться в меньшее, чем 1/EXPLIM число раз.


*ALE *ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE Назначение: определять группу узлов для управления движением ALE-сетки. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

NID1

NID2

NID3

NID4

NID5

NID6

NID7

NID8

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

1

2

3

4

5

6

7

8

NID9

NID10

NID11

NID12

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет


ID

Тип

I

Умолчание

нет

Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание



Тип

Умолчание


2.9 (ALE)

*ALE

ПЕРЕМЕННАЯ ID

NID1...NID12

ОПИСАНИЕ

Идентификатор группы узлов при PRTYPE 3 или 7, см. *ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUP Узлы, заданные пользователем

Примечание: При PRTYPE=3 сетка в координатах ALE должна повторять движение координатной системы, заданной тремя узлами (NID1, NID2, NID3). Эти узлы расположены в x1 , x2 и x3 соответственно. Оси координатной системы x ¢ , y ¢ и z¢ определяются следующими формулами: x ¢ = (x2 - x1 )/ | x2 - x1 | z¢ = x ¢ ´ (x 3 - x1 ) / | x ¢ ´ (x3 - x1 )| y ¢ = z¢ ´ x ¢

При PRTYPE=7 сетка координат ALE должна перемещаться и расширяться так, чтобы включить в себя до 12 узлов, заданных пользователем (NID1,..., NID12).

2.10 (ALE)


*ALE *ALE_REFERENCE_SYSTEM_SWITCH Назначение: команда позволяет в процессе расчета переключаться между системами координат Лагранжа, Эйлера или метода ALE. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8


T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

Тип

F

F

F

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1

2

3

4

5

6

7

8

TYPE1

TYPE2

TYPE3

TYPE4

TYPE5

TYPE6

TYPE7

TYPE8

Тип

I

I

I

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0

0

0

0


ID

Тип

I

Умолчание

нет


Умолчание




2.11 (ALE)

*ALE



Тип

Умолчание


T1...T7 TYPE1...TYPE8

ID1...ID7

1

2

3

4

5

6

7

8

ID1

ID2

ID3

ID4

ID5

ID6

ID7

ID8

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

ОПИСАНИЕ

Идентификатор списка переключения, см. *ALE_REFERENCE_SYSTEM_GROUP Моменты времени для смены типа системы счета Типы систем счета: =0: Эйлера, =1: Лагранжа, =2: нормальное сглаживание сетки метода ALE, =3: предписанный режим движения в соответствии с задающими кривыми, см. *ALE_REFERENCE_ SYSTEM_CURVE, =4: автоматическое движение сетки в соответствии со средней взвешенной по массе скоростью в ALE-сетке, =5: автоматическое движение сетки в соответствии с системой координат, определяемой тремя узлами, заданными пользователем, см. *ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE, =6: переключение по времени между различными типами систем счета, см. *ALE_REFERENCE_SYSTEM_SWITCH, =7: автоматическое расширение сетки, чтобы включить до двенадцати узлов, определенных пользователем, см. *ALE_REFERENCE_SYSTEM_NODE Идентификатор группы узлов или кривых (PRTYPE 3, 5 или 7)

Примечание: В момент времени T2 тип системы счета переключается с TYPE2 на TYPE3, и т.д.

2.12 (ALE)


*ALE *ALE_SMOOTHING Назначение: за счет ограничения-сглаживания удерживать узел в его первоначальном параметрическом положении на линии между двумя другими узлами. Это ограничение действует во время каждой операции сглаживания сетки. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

SNID

MNID1

MNID2

IPRE

XCO

YCO

ZCO

I

I

I

I

F

F

F

нет

нет

нет

0

0.0

0.0

0.0


ОПИСАНИЕ

SNID

Идентификатор подчиненного узла, см. рисунок 2.1

MNID1

Идентификатор первого главного узла (мастер-узла)

MNID2

Идентификатор второго главного узла (мастер-узла)

IPRE

=0: сглаживание выполняются после релаксации сетки, =1: сглаживание выполняются до релаксации сетки.

XCO

Координата x вектора-ограничителя

YCO

Координата y вектора-ограничителя

ZCO

Координата z вектора-ограничителя


8

2.13 (ALE)

*ALE Примечание: Сетки в независимых координатах Лагранжа-Эйлера задаются путем выбора типа конечных элементов и с помощью карты *CONTROL_ALE. Используется только для объемных элементов.

1-й мастер-узел

•

•

Подчиненный узел

• 2-й мастер-узел Рис. 2.1

2.14 (ALE)

Простое ограничение, которое гарантирует, что подчиненный узел останется на прямой линии между двумя главными узлами, иногда бывает необходимым для сглаживания сеток метода ALE.


*BOUNDARY

*BOUNDARY Ключевое слово *BOUNDARY дает возможность задать движение узлов на границе. Определение карт управления по ключевому слову в этом разделе дается в алфавитном порядке:

*BOUNDARY_ACOUSTIC_COUPLING *BOUNDARY_AMBIENT_EOS *BOUNDARY_CONVECTION_OPTION *BOUNDARY_CYCLIC *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_OPTION *BOUNDARY_FLUX_OPTION *BOUNDARY_NON_REFLECTING *BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_OPTION *BOUNDARY_PRESSURE_OUTFLOW_OPTION *BOUNDARY_RADIATION_OPTION *BOUNDARY_SLIDING_PLANE *BOUNDARY_SPC_OPTION *BOUNDARY_SYMMETRY_FAILURE *BOUNDARY_TEMPERATURE_OPTION *BOUNDARY_USA_SURFACE


3.1 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_ACOUSTIC_COUPLING Назначение: задавать набор сегментов для акустических связанных расчетов. Сегменты должны задавать поверхность оболочечного или объемного элемента (элемента конструкции). Данная опция позволяет связывать акустические элементы (объемные элементы типа 8) либо по одной стороне структуры оболочечного или объемного элемента, либо по двум сторонам оболочечной структуры. Узловые точки оболочечных сегментов и узловые точки на любой стороне сегментов должны совпадать. Если жидкость имеется только на одной стороне сегмента, и если узлы сливаются, входные данные, представленные в данном разделе, не нужны. Если интерфейсные узлы сливаются, двусторонняя связь не работает. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

SSID

Тип

I

Умолчание

нет

ПЕРЕМЕННАЯ SSID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора сегмента, см. *SET_SEGMENT

Примечание : Для стабильности связывания акустических структур должно выполняться следующее условие: 2 ra D <5, rs t s

где r a - плотность акустической среды,

D - суммарная толщина акустических элементов, примыкающих к элементу конструкции, rs - плотность и ts - толщина оболочечного элемента конструкции.

3.2 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_AMBIENT_EOS Назначение: определять задающие кривые для внутренней энергии и относительного объема окружающих элементов. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

PID

LC1

LC2

I

I

I

нет

нет

нет


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

PID

Идентификатор части расчетной модели

LC1

Идентификатор задающей кривой для удельной внутренней энергии

LC2

Идентификатор задающей кривой для относительного объема


3.3 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_CONVECTION_OPTION Имеются следующие опции: SEGMENT SET Назначение: задавать условия конвекции на границе для теплового анализа или связанного теплового и прочностного анализа. Для каждой опции задаются две карты. Для опции SET задается следующая карта: Формат карты (Карта 1 из 2) Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

8

5

6

7

8

SSID

Тип

Умолчание

I

нет

Для опции SEGMENT задается следующая карта: Формат карты (Карта 1 из 2) Карта 1


Тип

Умолчание

3.4 (BOUNDARY)

1

2

3

4

N1

N2

N3

N4

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет


*BOUNDARY Следующая карта задается для обеих опций: Формат карты (Карта 2 из 2) Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

HLCID

HMULT

TLCID

TMULT

I

F

I

F

нет

1.0

нет

1.0


5

6

7

8

ОПИСАНИЕ


SSID N1,N2...

Идентификаторы узлов, задающих сегмент

HLCID

Идентификатор задающей кривой для коэффициента теплопередачи h: >0: функция времени, =0: используется коэффициент умножения HMULT, <0: функция температуры.

HMULT

Задающая кривая-множитель для коэффициента h

TLCID

Идентификатор задающей кривой для T ¥ в зависимости от времени, см. *DEFINE_CURVE =0: используется коэффициент умножения TMULT.

TMULT

Задающая кривая-множитель для параметра T ¥

Примечания:

Условие конвекции на границе рассчитывается с помощью соотношения q& ¢¢ = h(T - T ¥ ), где h

- коэффициент конвективной теплоотдачи,

(T - T ¥ ) - температурный потенциал. Имеется три возможных альтернативы для коэффициента конвективной теплоотдачи, который может быть функцией времени, функцией температуры или константой. Кроме того, температура на границе T ¥ может быть либо постоянной, либо функцией времени. Для обеих кривых можно использовать множители для масштабирования параметров.


3.5 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_CYCLIC Назначение: задавать узлы на границах циклической симметрии модели. Эти граничные условия можно использовать для моделирования сегмента объекта с циклической симметрией, например, лопастного колеса, см. рис. 3.1. Границы сегмента, обозначенные как сторона 1 и сторона 2, могут быть изогнутыми или плоскими. В данном разделе задается список спаренных точек на сторонах, которые должны быть соединены. Формат карты


Тип


1

2

3

4

5

XC

YC

ZC

NSID1

NSID2

F

F

F

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

6

7

8

ОПИСАНИЕ

XC

Компонента x вектора оси вращения

YC

Компонента y вектора оси вращения

ZC

Компонента z вектора оси вращения

NSID1

Идентификатор набора узлов на первой границе (сторона 1, см. рис. 3.1).

NSID2

Идентификатор набора узлов на второй границе (сторона 2, см. рис. 3.1). Каждый граничный узел на этой границе привязан к соответствующему узлу в первом наборе узлов. Наборы узлов NSID1 и NSID2 должны содержать одинаковое число узловых точек. Нужно позаботиться о том, чтобы узлы обоих наборов имели такое местоположение, которое в цилиндрических координатах отличается на один и тот же угол.

Примечание: Возможны только глобально заданные оси вращения.

3.6 (BOUNDARY)


*BOUNDARY

Согласующийся интерфейс

Сторона 2

Сторона 1

Сторона 2

Сторона 1

Сегмент

Рис. 3.1. При наличии циклической симметрии моделируется только один сегмент.


3.7 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_OPTION

Имеются следующие опции: CONTROL FLOW NEIGHBOR SYMMETRY WAKE

Назначение: задавать входные параметры для анализа динамики несжимаемой жидкости или задач взаимодействия жидкости с конструкцией с помощью метода граничных элементов. Метод граничных элементов (BEM) можно использовать для расчета установившегося или переходного движения потока жидкости, обтекающего недеформируемое или деформируемое тело. Теория, которая лежит в основе метода (см. Теоретическое руководство по программе LS-DYNA), ограничивается рассмотрением только присоединенного потока невязкой и несжимаемой жидкости. Метод нельзя использовать для анализа потоков, в которых присутствует ударная волна или кавитация. Практически метод можно успешно применять для более широкого класса задач о потоках текучей среды, чем это подразумевается в предположении о присоединенном потоке без учета вязкости и сжимаемости. Многие потоки, представляющие значительный технический интерес, имеют большие числа Рейнольдса (свыше 1 миллиона). В таких потоках влияние вязкости среды мало, если поток остается присоединенным, и предположение о нулевой вязкости может оказаться несущественным ограничением. Отрыв потока необязательно повлияет на правильность анализа. Если на границе с телом существуют хорошо определенные линии разрыва, спутные потоки могут быть присоединены к этим линиям разрыва, что приведет к вполне разумным результатам. Чтобы скорректировать ненулевые числа Маха в газах, можно использовать правило Прандтля-Глауэрта, и тогда можно будет корректно моделировать влияние аэродинамической сжимаемости (до тех пор, пока нет ударных волн). Карта *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_FLOW запускает анализ и является обязательной.

3.8 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_CONTROL

Назначение: управлять временем выполнения расчета по методу граничных элементов. Опция CONTROL используется, чтобы управлять временем выполнения расчета по методу граничных элементов (ВЕМ), при этом настоятельно рекомендуется использовать эту опцию. Расчеты с помощью BEM могут легко поглотить большую часть времени выполнения программы LS-DYNA, если не использовать соответствующим образом параметры этой карты (особенно DTBEM и/или IUPBEM). Переменная DTBEM используется для увеличения промежутка времени между вызовами подпрограммы, в которой реализован метод BEM. Обычно это возможно с небольшими потерями в точности, так как характерные времена в задачах динамики сооружений и гидродинамики могут отличаться на несколько порядков. Характерное время для задач динамики сооружений по программе LS-DYNA задается размером самого малого элемента сооружения, деленным на скорость звука в данном материале. В типичной задаче это характерное время может равняться одной микросекунде. Так как в методе граничных элементов жидкость считается несжимаемой (это соответствует бесконечной скорости звука), характерное время определяется длиной наименьшего элемента потока по направлению потока, деленной на скорость жидкости. В типичной задаче это характерное время может равняться 10-ти миллисекундам. Для данного примера DTBEM может быть задано равной одной миллисекунде при небольшой потери точности. Таким образом, обращение к методу граничных элементов будет происходить только один раз на 1000 итераций программы LSDYNA, при этом экономится большое количество компьютерного времени. Переменная IUPBEM используется для того, чтобы увеличить число вызовов подпрограммы BEM до того, как произойдет пересчет и факторизация матрицы коэффициентов влияния (это процедуры, требующие больших затрат времени). Если движение тела является движением абсолютно твердого тела, то после инициализации матрицу коэффициентов влияния не нужно будет пересчитывать и факторизовать, и можно значительно сократить время счета ВЕМ, если задать IUPBEM очень большим. В тех ситуациях, когда деформации конструкции невелики, можно использовать промежуточное значение для IUPBEM (например, 10). Задается одна карта. 1

2

3

4

LWAKE

DTBEM

IUPBEM

FARBEM

I

F

I

F

Умолчание

50

0.

100

2.0


1


Тип


5

6

7

8

2

3.9 (BOUNDARY)

*BOUNDARY


ОПИСАНИЕ

LWAKE

Количество элементов в спутном потоке несущих поверхностей. Спутные потоки должны задаваться для всех несущих поверхностей.

DTBEM

Промежуток времени между обращениями к методу граничных элементов. Давление в жидкости, вычисленное во время предыдущего обращения к методу BEM, будет использоваться в последующих итерациях программы LS-DYNA, пока не истечет время DTBEM.

IUPBEM

Количество вызовов подпрограммы метода BEM до пересчета и повторной факторизации матрицы коэффициентов влияния

FARBEM

Безразмерная граница между расчетом коэффициентов влияния в зоне близкодействия и в зоне дальнодействия.

Примечания :

1.

Спутные потоки движутся со скоростью невозмущенного потока. Количество элементов в спутном потоке должно быть задано таким, чтобы итоговая длина потока была в 5-10 раз больше измеряемой по направлению потока характеристической длины несущей поверхности, с которой связан спутный поток. Заметим, что каждый элемент спутного потока имеет длину по направлению потока, равную скорости невозмущенного потока, умноженной на шаг по времени между обращениями к программе метода граничных элементов. Этим шагом управляет переменная DTBEM.

2.

Наиболее точные результаты будут получены, если задать значение переменной FARBEM равным 5 или больше, в то же время при таких низких значениях, как 2, точность снизится незначительно, а время, необходимое для расчета матрицы коэффициентов влияния, сократится на 50%.

3.10 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_FLOW

Назначение: запускать расчет методом граничных элементов, задавать набор оболочечных элементов, определяющих поверхность рассматриваемых тел, и задавать невозмущенный поток. Карта *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_FLOW запускает расчет по методу BEM. Кроме того, эта карта идентифицирует оболочечные элементы, задающие поверхности рассматриваемых тел и свойства невозмущенного потока. Невозмущенный поток может быть нулевым для тел, которые движутся в изначально покоящейся жидкости. Задается одна карта. 1

2

3

4

5

6

7

SSID

VX

VY

VZ

RO

PSTATIC

MACH

I

F

F

F

F

F

F

Умолчание

нет

нет

нет

нет

нет

0.

0.


1

2

3


Тип

8

ОПИСАНИЕ


Идентификатор набора оболочечных элементов, которые задают поверхность рассматриваемых тел (см. *SET_SHELL). Узлы в данных оболочках должны быть упорядочены таким образом, чтобы нормали к оболочкам указывали в жидкость.

VX, VY, VZ

Компоненты скорости невозмущенного потока в направлении осей x, y и z.

RO PSTATIC MACH


Плотность жидкости Статическое давление в жидкости Число Маха для невозмущенного потока

3.11 (BOUNDARY)

*BOUNDARY


1.

Рекомендуется использовать материал NULL (см. *MAT_NULL) для оболочечных сегментов в наборе SSID. Это дает возможность выявить давление в жидкости при постпроцессорной обработке. Для треугольных оболочек номер четвертого узла должен быть таким же, как номер третьего узла. Для задач о взаимодействии конструкций с жидкостями рекомендуется, чтобы оболочки граничных элементов имели те же узлы и совпадали с элементами оболочек конструкции (или внешней гранью объемных элементов), которые задают поверхность тела. Такой подход гарантирует, что сегменты граничных элементов будут двигаться вместе с поверхностью тела по мере ее деформации.

2.

Давление PSTATIC прикладывается равномерно ко всем сегментам набора сегментов. Если рассматриваемое тело полое, PSTATIC следует задавать как статическое давление невозмущенного потока минус давление на внутренней поверхности тела.

3.

Можно учесть влияние сжимаемости дозвукового течения на потоки газов, если использовать ненулевое значение числа Маха. Давления, возникающие в результате течения жидкости, увеличиваются за счет поправки на сжимаемость Прандтля-Глауэрта. В задачах о движении воды или других жидкостей число Маха следует задавать равным нулю.

3.12 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_NEIGHBOR

Назначение: задавать соседние элементы для данного сегмента граничных элементов. Давление на поверхности тела определяется градиентом распределения диполей по поверхности (см. Теоретическое руководство по программе LS-DYNA). Чтобы установить, как рассчитывается градиент для каждого сегмента граничных элементов, используется “Массив соседних элементов”. Обычно этот массив задается автоматически самой программой LS-DYNA, и входные данные от пользователя не требуются. Опция NEIGHBOR необходима в тех случаях, когда пользователь хочет задать массив вручную. Для опции NEIGHBOR задаются следующие карты: Формат карт 1, 2, 3, ... (Ввод прекращается с появлением следующей карты “*”.)


1

2

3

4

5

NELEM

NABOR1

NABOR2

NABOR3

NABOR4

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

Тип


6

8

ОПИСАНИЕ

NELEM

Номер элемента

NABOR1

Элемент, примыкающий к NELEM по стороне 1

NABOR2


NABOR3


NABOR4



7

3.13 (BOUNDARY)

*BOUNDARY


У каждого граничного элемента имеется четыре стороны (рис. 3.2). Сторона 1 соединяет узлы 1 и 2, сторона 2 соединяет узлы 2 и 3, и т.д. В треугольных элементах сторона 4 отсутствует, т.е. принимает значение null. узел 3

узел 4

с т орона 3

с т орона 2

с т орона 4 с т орона 1

узел 2

узел 1

Рис. 3.2. Сегмент с четырьмя сторонами.

Для большинства элементов задание соседних элементов очевидно. В типичном случае четырехугольный элемент окружен четырьмя другими, и тогда массив соседей такой, как показано на рис. 3.3.

с о с е д (3,j) с о с е д (4,j)

с т орона 4

с т орона 3 с е г ме н т j с т орона 1

с о с е д (2,j) с т орона 2

с о с е д (1,j)

Рис. 3.3. Типичное задание соседних элементов.

Есть несколько ситуаций, в которых пользователь может захотеть непосредственно задать массив соседей для определенных элементов. Например, спутный поток граничных элементов приводит к разрывному распределению диполей, и не следует использовать те соседние элементы, которые пересекают спутный поток. Рисунок 3.4 иллюстрирует ситуацию, в которой спутный поток присоединен к стороне 2 сегмента j. Для этой ситуации существует два варианта. Если сосед (2,j) задается нулевым, линейный расчет градиента в направлении от стороны 2 к стороне 4 будет проводиться с использованием разности в интенсивностях диполей на сегменте j и соседнем элементе (4,j). Именно так по умолчанию происходит в программе LS-DYNA, если пользователь не вводит исходные данные. При задании соседнего элемента (2,j) отрицательным числом в расчете градиента будет использоваться более точная, квадратичная аппроксимирующая кривая. Для аппроксимирующей кривой будут использоваться: сегмент j, соседний элемент (4,j) и элемент (2,j), который расположен на противоположной от сегмента j стороне элемента (4,j).

3.14 (BOUNDARY)


*BOUNDARY

-с о с е д (2,j)


с е г ме н т j с т орона 2 с т орона 4

Рис. 3.4.

Если сосед (2,j) – отрицательное число, предполагается, что он лежит на противоположной от сегмента j стороне соседа (4,j).

Другая возможность заключается в том, чтобы не указывать вообще никаких соседей в направлении от стороны 2 к стороне 4. В этом случае как сосед (2,j), так и сосед (4,j) могут быть заданы нулевыми, тогда градиент в этом направлении будет считаться нулевым. Данный вариант следует использовать с осторожностью, так как для трехмерных течений результирующее давление жидкости не будет точным. Однако иногда данный вариант бывает полезным, если нужны квазидвумерные результаты. Все вышеописанные варианты можно аналогичным образом применять и в направлении от стороны 1 к стороне 3. Для треугольных граничных элементов сторона 4 является нулевой (null). Выше описано, как можно рассчитать градиенты в направлении от стороны 2 к стороне 4, если задать соседа (4,j) нулем для линейного расчета (это умолчание используется в программе LSDYNA, когда исходные данные не задаются) или отрицательным числом, чтобы использовать сегмент с другой стороны соседа (2,j) и квадратичную аппроксимирующую кривую. Возможно, имеется другой треугольный сегмент для использования в качестве соседа (4,j), см. рис. 3.5.


Рис. 3.5.

с е г ме н т j с т орона 2

Иногда в качестве соседа (4,j) можно использовать другой треугольный сегмент граничного элемента.

Правила расчета градиента для диполя в направлении от стороны 2 к стороне 4 (и аналогично для случая от стороны 1 к стороне 3) можно окончательно сформулировать следующим образом (см. табл. 3.1).


3.15 (BOUNDARY)

*BOUNDARY Таблица 3.1 Расчет поверхностного давления для элемента j.

NABOR2

NABOR4

Расчет градиента диполя

>0

>0

Квадратичная кривая с использованием элементов j, NABOR2 и NABOR4

<0

>0

Квадратичная кривая с использованием элементов j, -NABOR2 и NABOR4. Принято, что -NABOR2 лежит на противоположной от сегмента j стороне NABOR4 (см. рис. 3.4)

>0

<0

Квадратичная кривая с использованием элементов j, NABOR2, и -NABOR4. Принято, что -NABOR4 лежит на противоположной от сегмента j стороне NABOR2

=0

>0

Линейная аппроксимация с использованием элементов j и NABOR4

>0

=0

Линейная аппроксимация с использованием элементов j и NABOR2

=0

=0

Нулевой градиент

3.16 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_SYMMETRY

Назначение: задавать плоскость симметрии применительно к методу граничных элементов. Опцию SYMMETRY можно использовать для сокращения времени счета и объема памяти при симметричных конфигурациях расчетной модели. В этом случае уменьшение числа граничных элементов вдвое уменьшит объем памяти, используемую методом граничных элементов, в 4 раза и в 8 раз сократит компьютерное время, необходимое для факторизации матрицы коэффициентов влияния. Можно задать только одну плоскость симметрии. Для опции SYMMETRY задается следующая карта: 1


2

3

4

5

6

7

8

BEMSYM

Тип

I

Умолчание

0


ОПИСАНИЕ

ПЕРЕМЕННАЯ BEMSYM


Параметр задает плоскость симметрии для метода граничных элементов = 0:

плоскость симметрии не задана

= 1:

плоскость симметрии x = 0

= 2:

плоскость симметрии y = 0

= 3:

плоскость симметрии z = 0

3.17 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_ELEMENT_METHOD_WAKE

Назначение: присоединять спутные следы к кромкам несущих поверхностей. Спутные следы должны быть присоединены к граничным элементам на кромках несущих поверхности (таких как крыло, лопасть воздушного винта, руль направления или горизонтальный руль). Спутные следы следует также присоединять к разделительным линиям, когда известно, что имеется оторвавшийся поток (как в случае острой передней кромки треугольного крыла при большом угле атаки). Наличие спутных следов необходимо для корректного расчета поверхностного давления в этих ситуациях. Как было отмечено выше, никогда нельзя использовать два сегмента на противоположных сторонах спутного следа в качестве соседних элементов. Для опции WAKE задаются следующие карты: Формат карт 1, 2, 3, ... (Ввод прекращается с появлением следующей карты “*”.)


1

2

NELEM

NSIDE

I

I

нет

нет

Тип

По умолчанию


3

4

5

6

7

8

1


ОПИСАНИЕ

NELEM

Номер элемента, к которому присоединяется спутный след

NSIDE

Сторона элемента NELEM, к которой присоединяется спутный след (см. рис. 3.2). Это должна быть сторона NELEM, лежащая “по течению”.


1.

Обычно на кромке встречаются два элемента (один на “верхней” поверхности, а второй на “нижней” поверхности). Можно присоединять спутный след к любому элементу, но не к обоим сразу.

3.18 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_FLUX_OPTION

Имеются следующие опции: SEGMENT SET

Назначение: задавать граничные условия течения для теплового теплового/прочностного анализа. В каждой опции задаются две карты.

или

связного

Для опции SET задается следующая карта: Формат карты (Карта 1 из 2) Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

5

6

7

8

SSID

I

нет

Для опции SEGMENT задается карта: Формат карты (Карта 1 из 2) Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

N1

N2

N3

N4

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет


3.19 (BOUNDARY)

*BOUNDARY Задается следующая карта для обеих опций: Формат карты (Карта 2 из 2) Карта 1


1

2

3

4

5

LCID

MLC1

MLC2

MLC3

MLC4

I

F

F

F

F

нет

1.0

1.0

1.0

1.0

Тип


6

7

8

ОПИСАНИЕ

SSID

Идентификатор сегмента, см. *SET_SEGMENT

N1,N2...

Идентификаторы узлов, определяющих сегмент

LCID

Идентификатор задающей кривой для теплового потока, см.*DEFINE_CURVE >0: функция времени, =0: используются постоянные значения коэффициентов в узлах, <0: функция температуры.

MLC1

Коэффициент пересчета в узле N1, см. рис. 3.6.

MLC2


MLC3


MLC4



Возможны три способа задания теплового потока. Тепловой поток может быть функцией времени, функцией температуры и постоянной величиной в течение всего расчета. При задании коэффициентов для каждого узла сегмента можно использовать билинейную функцию для теплового потока. Считается, что тепловой поток отрицателен в направлении внешней нормали поверхности. Поверхность задается по правилу левой руки: при обходе узлов в направлении N1-N2-N3-N4 вектор внешней нормали поверхности направлен в ладонь левой руки. См. рис. 3.6.

3.20 (BOUNDARY)


*BOUNDARY q3 q2

q4

•

• q1

n2

n3

•n4

•

n1

Рис. 3.6. Нумерация узлов определяет направление внешней нормали к поверхности.


3.21 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_MCOL

Назначение: задавать параметры для связи с модулем MCOL. MCOL – это программа для моделирования динамики морских судов средствами механики твердого тела. Более подробная информация дана в примечании 1. Формат карты 1

2

3

4

5

NMCOL

MXSTEP

ENDTMCOL

TSUBC

PRTMCOL

Тип

I

I

F

F

F

Умолчание

2

нет

0.0

0.0

нет



6

7

8

3

4

5

2

Карта 2 должна быть задана для каждого судна Карта 2

1

2

RBMCOL

MCOLFILE

Тип

I

A60

Умолчание

2

нет




ОПИСАНИЕ

NMCOL

Число судов при использовании модуля MCOL

MXSTEP

Максимальное число шагов, которые выполняются при работе программы MCOL. Если количество этих шагов превышает MXSTEP, работа программы LS-DYNA завершается.

ENDTMCOL

3.22 (BOUNDARY)

Время несвязанной работы модуля MCOL, см. ниже примечание 2 = 0.0: приравнивается к моменту завершения программы LSDYNA


*BOUNDARY

ПЕРЕМЕННАЯ TSUBC

ОПИСАНИЕ

Промежуток времени для работы MCOL в паузах работы программы LS-DYNA = 0.0: модуль не используется

PRTMCOL

Временной интервал для выдачи данных по твердому телу модуля MCOL

RBMCOL

Задание для корабля типа материала твердого тела из списка программы LS-DYNA

MCOLFILE

Имя файла, содержащего входные параметры корабля для модуля MCOL


1.

Основой модуля MCOL является метод интегральной свертки применительно к решению уравнений движения. Для каждого корабля в качестве входной информации необходимо задание тензоров массы и инерции. Затем массы увеличиваются, чтобы учесть влияние присоединенной массы воды. Отдельная программа рассчитывает различные члены формул демпфирования/плавучести, которые также подаются на вход MCOL. Связность выполняется следующим простым образом: на каждом шаге по времени программа LSDYNA рассчитывает результирующие силы и моменты, действующие на твердые тела модуля MCOL, и передает их на вход MCOL. Затем MCOL обновляет положения кораблей и возвращает новые местоположения твердых тел LS-DYNA. Более подробное теоретическое и практическое описание программы MCOL дано в отдельном отчете (готовится).

2.

По окончанию расчета по LS-DYNA / MCOL, можно провести анализ, используя только модуль MCOL. Значение параметра ENDTMCOL – это время окончания такого анализа. Если ENDTMCOL меньше, чем время окончания работы программы LS-DYNA, несвязанный анализ не будет активирован.

3.

Выходные данные модуля MCOL содержатся в файлах MCOLOUT (положение кораблей) и MCOLENERGY (энергия разрушения). В постпроцессоре LS-POST содержимое файла MCOLOUT может быть представлено в виде графика при использовании опции истории нагружения твердого тела и файла MCOLENERGY.


3.23 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_NON_REFLECTING

Назначение: задавать неотражающую границу. Эта опция применяется к доменам сплошных сред, моделируемых с помощью объемных элементов, так как неопределенные домены обычно не моделируются. Для задач геофизики эта опция важна, так как ограничивает размер моделей. Формат карты Карта 1

1

2

3

SSID

AD

AS

I

F

F

Умолчание

нет

0.0

0.0


1, 2

3

3


Тип


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ


AD

Флаг-признак активации по умолчанию для продольных волн =0.0: не активирован, ¹0.0: активирован.

AS

Флаг-признак активации по умолчанию для волн сдвига =0.0: не активирован, ¹0.0: активирован.


1.

Задаваемые данным ключевым словом неотражающие границы используются только с трехмерными объемными элементами. Границы задаются как набор сегментов, причем сегменты эквивалентны граням элементов на границе. Сегменты задаются перечислением угловых узлов элемента в направлении либо по часовой стрелке, либо против нее.

2.

Неотражающие границы используются на внешних границах анализируемой модели бесконечного домена (например, полупространства), чтобы предотвратить повторное возвращение в модель сформировавшихся на границах модели искусственных отражений волн напряжений, а значит, предотвратить искажение результатов. Программа LS-DYNA автоматически рассчитывает функцию, соответствующую импедансу, для всех неотражающих сегментов границ, предполагая линейное поведение материала. Итак, конечно-элементную сетку следует строить таким образом, чтобы все объекты, обладающие нелинейным поведением, содержались внутри модели дискретного анализа.

3.

При использовании двух дополнительных переключений можно изучать влияние отраженных волн.

3.24 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_NON_REFLECTING_2D

Назначение: задавать неотражающую границу. Эта опция применяется к областям сплошных сред, моделируемых с помощью двумерных объемных элементов в плоскости xy, так как области неопределенной протяженности обычно не моделируются. Для задач геофизики эта опция важна, так как ограничивает размер моделей. Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

NSID

I

Умолчание

нет


1, 2

ПЕРЕМЕННАЯ NSID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE. См. рис. 3.7.


1.

Задаваемые данным ключевым словом неотражающие границы используются только с двумерными объемными элементами либо в осесимметричной геометрии, либо в геометрии с плоской деформацией. Граница задается строкой узлов, последовательно формируемой при движении по границе в направлении против часовой стрелки.

2.

Неотражающие границы используются на внешних границах анализируемой модели бесконечного домена, (например, полупространства), чтобы предотвратить повторное возвращение в модель сформировавшихся на границах модели искусственных отражений волн напряжений, а значит, предотвратить искажение результатов. LS-DYNA автоматически рассчитывает функцию, соответствующую импедансу, для всех неотражающих сегментов границ, предполагая линейное поведение материала. Таким образом, конечно-элементную сетку следует строить таким образом, чтобы все объекты, обладающие существенно нелинейным поведением, содержалось внутри модели дискретного анализа.


3.25 (BOUNDARY)

*BOUNDARY

Задание узлов k, k+1, k+2, при движении против часовой стрелки вокруг границы.

k+....

y

x

k+2

k+1

k Рис. 3.7.

При задании двумерной границы номера узлов в наборе перечисляются последовательно при движении вдоль границы против часовой стрелки.

3.26 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_OUTFLOW_CFD_OPTION

Допускается использование следующих опций: SEGMENT SET

Назначение: задавать граничные условия с “пассивным” оттоком для решения задач с несжимаемыми течениями. Эти граничные условия активны, только если SOLN=4 или SOLN=5 в картах ключевого слова *CONTROL_SOLUTION. Для опции SET задается следующая карта. Формат карты Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

8

5

6

7

8

SSID

Тип

I

Умолчание

нет

Для опции SEGMENT задается следующая карта. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

N1

N2

N3

N4

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

ПЕРЕМЕННАЯ SSID N1, N2, ...


ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора сегмента Идентификаторы узлов, задающих сегмент

3.27 (BOUNDARY)

*BOUNDARY

Примечание:

При решении задач о движении несжимаемых жидкостей роль граничных условий с оттоком состоит в том, чтобы обеспечить расчетную границу, которая является пассивной – в частности, в присутствии структур сильных вихревых течений. Обычно это граничное условие применяется на границах, которые были наложены искусственно, чтобы смоделировать условия дальнодействия в большом физическом домене.

3.28 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_PRESCRIBED_CFD_OPTION

Возможные опции таковы: NODE SET

Назначение: задавать накладываемую на узел или набор узлов узловую переменную (скорость, температуру, компоненты и т.д.) для решения задачи Навье-Стокса. Не следует использовать опцию NODE в задачах с адаптацией по типу r, так как идентификаторы узлов могут измениться во время адаптивного этапа. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

typeID

4

5

DOF

LCID

SF

I

I

I

F

нет

нет

нет

1.

ПЕРЕМЕННАЯ typeID

DOF


3

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор узла (NID) или идентификатор набора узлов (NSID), см. *SET_NODE Применяемые степени свободы: = 101: скорость по оси x, = 102: скорость по оси y, = 103: скорость по оси z, = 104: температура, = 107: кинетическая энергия турбулентности, = 110: вязкость турбулентного вихря, = 121: массовая доля компоненты 1, = 122: массовая доля компоненты 2, = 123: массовая доля компоненты 3, = 124: массовая доля компоненты 4, = 125: массовая доля компоненты 5, = 126: массовая доля компоненты 6, = 127: массовая доля компоненты 7, = 128: массовая доля компоненты 8, = 129: массовая доля компоненты 9, = 130: массовая доля компоненты 10, = 201: скорость по осям x, y, z, = 202: скорость по осям x, y, = 203: скорость по осям x, z,

3.29 (BOUNDARY)

*BOUNDARY ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

= 204: = 301: LCID

SF

скорость по осям y, z, все виды.

Идентификатор задающей кривой для описания движения в зависимости от времени, см. *DEFINE_CURVE Коэффициент пересчета задающей кривой (по умолчанию равен 1.0)


Данное ключевое слово используется при задании всех узловых переменных при решении задач о движении несжимаемой жидкости. По функции оно схоже с ключевым словом *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_OPTION, но позволяет задавать граничные условия для скоростей, массовых концентраций каждой компоненты, температур, кинетической энергии турбулентности и т.д. Кроме того, ключевое слово обеспечивает установку всех скоростей, например, на поверхности без проскальзывания и внедрения. Многочисленные варианты ключевого слова позволяют задавать отдельные переменные в узлах с помощью независимых задающих кривых и коэффициентов пересчета. $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *BOUNDARY_PRESCRIBED_CFD_SET $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Набору узлов присваивается скорость по направлению оси х в $ соответствии с заданной кривой скорости от времени (кривая пересчитана) $ *BOUNDARY_PRESCRIBED_CFD_SET $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nsid dof lcid sf $ 4 101 8 2.0 $ $ nsid = 4 идентификатор набора узлов, требует карты *SET_NODE_опция $ dof = 101 задается скорость по оси x $ lcid = 8 скорость в соответствии с задающей кривой 8, требует карты $ *DEFINE_CURVE $ sf = 2.0 скорость, заданная кривой, пересчитывается с коэффициентом 2.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

3.30 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_ОPTION

Используются следующие опции: NODE SET RIGID RIGID_LOCAL

Назначение: задавать для узла или набора узлов параметры движения (скорость, ускорение или смещение). Скорости и смещения можно также приписывать твердым телам. Если активна опция local (“локальный”), движение задается в локальной системе координат для твердого тела (см. переменную LCO для ключевого слова *MAT_RIGID). Разрешено задавать скорость и ускорение поступательного движения для узлов твердого тела. Процедура описана в конце этого раздела. Для узлов твердого тела используется опция NODE. Не следует использовать опцию NODE в задачах с адаптацией типа r, так как идентификаторы узлов могут измениться во время адаптивного этапа. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

typeID

DOF

VAD

LCID

SF

VID

DEATH

BIRTH

I

I

I

I

F

I

F

F

нет

нет

0

нет

1.

0

1.E+28

0.0

Карта нужна, если на первой карте DOF=9, 10, 11 или VAD=4. Если DOF<9 и VAD<4, эта карта пропускается. Карта 2


1

2

OFFSET1 OFFSET2

3

4

5

MRB

NODE1

NODE2

Тип

F

F

I

I

I

Умолчание

0.

0.

0

0

0


6

7

8

3.31 (BOUNDARY)


ОПИСАНИЕ

NID, NSID, PID

Идентификатор узла (NID), идентификатор набора узлов (NSID, см. *SET_NODE) и идентификатор части (PID, см. *PART) для твердого тела

DOF

Применяемые степени свободы: = 1: поступательное движение по оси x, = 2: поступательное движение по оси y, = 3: поступательное движение по оси z, = 4: поступательное движение в направлении, заданном вектором с идентификатором VID. Разрешено движение в плоскости, перпендикулярной вектору. =-4: поступательное движение в направлении, заданном VID. Не разрешено движение в плоскости, перпендикулярной вектору. Данная опция не применяется к твердым телам. = 5: степень свободы вращательного движения вокруг оси x, = 6: степень свободы вращательного движения вокруг оси y, = 7: степень свободы вращательного движения вокруг оси z, = 8: вращательное движение вокруг вектора, заданного VID. Разрешено вращение вокруг перпендикулярных осей. =-8: вращательное движение вокруг вектора, заданного VID. Не разрешено вращение вокруг перпендикулярных осей. Данная опция не применяется к твердым телам. = 9: степени свободы y/z для узла, вращающегося вокруг оси x в положении (OFFSET1,OFFSET2) в плоскости yz, точка (y,z). НЕ разрешено движение в радиальном направлении. =-9: степени свободы y/z для узла, вращающегося вокруг оси x в положении (OFFSET1,OFFSET2) в плоскости yz, точка (y,z). Разрешено движение в радиальном направлении. =10: степени свободы z/x для узла, вращающегося вокруг оси y в положении (OFFSET1,OFFSET2) в плоскости zx, точка (z,x). НЕ разрешено движение в радиальном направлении. =-10: степени свободы z/x для узла, вращающегося вокруг оси y в положении (OFFSET1,OFFSET2) в плоскости zx, точка (z,x). Разрешено движение в радиальном направлении. =11: степени свободы x/y для узла, вращающегося вокруг оси z в положении (OFFSET1,OFFSET2) в плоскости xy, точка (x,y). НЕ разрешено движение в радиальном направлении. =-11: степени свободы x/y для узла, вращающегося вокруг оси z в положении (OFFSET1,OFFSET2) в плоскости xy, точка (x,y). Разрешено движение в радиальном направлении.

VAD

Флаг-признак задания скорости/ускорения/перемещения: =0: скорость (твердые тела и узлы), =1: ускорение (только узлы), =2: перемещение (твердые тела и узлы), =3: скорость в зависимости от перемещения (твердые тела), =4: относительное перемещение (только твердые тела).

3.32 (BOUNDARY)


*BOUNDARY ПЕРЕМЕННАЯ LCID

SF VID

DEATH

ОПИСАНИЕ

Идентификатор задающей кривой для описания зависимости движения от времени, см. *DEFINE_ CURVE Коэффициент пересчета задающей кривой (по умолчанию равен 1.0) Идентификатор вектора для значений DOF 4 или 8, см. *DEFINE_VECTOR Время, когда снимается заданное движение/ограничение =0.0:

BIRTH

значение по умолчанию 1028

Время, когда задается движение/ограничение

OFFSET1

Смещение для степеней свободы в интервале 9-11 (по направлениям осей y, z, x)

OFFSET2

Смещение для степеней свободы в интервале 9-11 (по направлениям осей z, x, y)

MRB

Главное твердое тело (мастер-тело) для измерения относительного смещения.

NODE1

Необязательный узел ориентации n1 для относительного смещения

NODE2

Необязательный узел ориентации n2 для относительного смещения


Допустимы произвольные поступательные и вращательные движения. Вращения вокруг локальной оси могут быть заданы либо путем задания DOF=8, либо через использование опции “смещения” (offset) при DOF>8. Для простых преобразований или совмещения единиц измерений можно использовать коэффициент пересчета задающей кривой. Относительное смещение может быть указано двумя способами: 1. по прямой линии между центрами масс твердых тел, 2. по вектору с началом в узле n1 и концом в узле n2. В первом случае положительное смещение будет соответствовать разделению твердых тел, отрицательное смещение - сближению твердых тел. Когда используется этот способ, центры масс твердых тел не должны совпадать. Во втором случае относительное смещение определяется вектором, и твердые тела могут совпадать. Заметим, что данный способ напрямую не влияет на движение главного твердого тела, т.е. не генерируются никакие силы, которые действовали бы на главное твердое тело.


3.33 (BOUNDARY)

*BOUNDARY

Время активации BIRTH - это момент времени в процессе решения, когда начинает действовать введенное ограничение. До этого момента заданная карта движения игнорируется. Значение функции по задающим кривым будет соответствовать смещенному времени, определяемому разностью времени решения и параметром BIRTH, т.е. отрезком (время решения - BIRTH). Относительные смещения, имевшие место до наступления момента, BIRTH, игнорируются. Выявляются только те относительные смещения, которые происходят после момента BIRTH. Когда узел с ограничениями принадлежит твердому телу, поступательное движение накладывается без изменения угловой скорости твердого тела путем расчета соответствующей скорости поступательного движения для центра масс твердого тела с помощью следующего уравнения:

v cm = v node - w ´ (x cm - x node )

,

где vcm - скорость центра масс, vnode - заданная скорость узла, w - угловая скорость твердого тела, xcm - текущая координата центра масс, и xnode текущая координата узловой точка. С особой осторожностью следует предписывать движение узлу твердого тела. Обычно для твердого тела следует задавать движение более чем одного узла, иначе можно получить неожиданные результаты. $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Для множества узлов задается скорость поступательного движения в направлении $ оси x в соответствии с кривой скорость-время (кривая пересчитана). $ *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nsid dof vad lcid sf vid death 4 1 0 8 2.0 $ $ nsid = 4 номер идентификатора для набора узлов, требует *SET_NODE_опция $ dof = 1 поступательное движение в направлении оси x $ vad = 0 предписывается величина скорости движения $ lcid = 8 скорость определяется по задающей кривой 8, требует *DEFINE_CURVE $ sf = 2.0 скорость, определяемая по задающей кривой, пересчитывается с $ коэффициентом 2.0 $ vid в данном примере не используется $ death используется по умолчанию (обычно для движения не используется $ время death) $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

3.34 (BOUNDARY)


*BOUNDARY

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Для твердого тела задается смещение при вращении вокруг оси $ z в соответствии с заданной кривой смещение-время. $ *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ pid dof vad lcid sf vid death 84 7 2 9 14.0 $ $ pid = 84 задается движение части расчетной схемы под номером 84 $ dof = 7 задается вращение вокруг оси z $ vad = 2 движение задается через смещение (угловое) $ lcid = 9 вращение происходит в соответствии с задающей кривой 9, требует $ *DEFINE_CURVE (поворот должен быть задан в радианах) $ sf используется по умолчанию (sf = 1.0) $ vid в данном примере не используется $ death = 14 заданное движение отменяется через 14 мс (предполагается, что время в $ мс) $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


3.35 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_PRESSURE_CFD_SET

Назначение: прикладывать нагрузку в виде давления к каждому сегменту из набора сегментов для моделирования несжимаемого потока. Принятые условности, связанные с давлением, показаны на рис. 3.8. Формат карты Карта 1


1

2

3

SSID

LCID

P

I

I

F

нет

нет

нет

1

1

Тип

Умолчание


4

5

6

7

ОПИСАНИЕ

SSID

Идентификатор набора сегментов, см. *SET_SEGMENT

LCID

Идентификатор задающей кривой, см. *DEFINE_CURVE

P

8

Прикладываемое давление


1.

Можно использовать значения задающей кривой для увеличения или уменьшения величины давления. Значения моментов времени не пересчитываются.

3.36 (BOUNDARY)


*BOUNDARY

n1

n2 t

a) Двумерное определение давления для граничных сегментов t n3

s

n1

n2 n4

r t

s

n3

r n1 n2

б) Трехмерное определение давления для граничных сегментов Рис. 3.8.

Нумерация узлов для граничных сегментов давления. Положительное давление действует в отрицательном направлении вектора t. Для двумерных задач при определении сегмента второй узел повторяется в качестве третьего и четвертого узлов.


3.37 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_PRESSURE_OUTFLOW_OPTION


Назначение: задавать граничные условия, соответствующие потере давления. Эти граничные условия присоединяются к объемным элементам с помощью формулировки Эйлера для окружающей среды (7) и определяются как элементы потери давления окружающей средой (3). См. *SECTION_SOLID_OPTION. Для опции SET задается следующая карта: Формат карты Карта 1


1

3

4

5

6

7

8

5

6

7

8

SSID

Тип

Умолчание

2

I

Нет

Для опции SEGMENT задается следующая карта: Формат карты Карта 1


1

2

3

4

N1

N2

N3

N4

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

Тип

Умолчание

3.38 (BOUNDARY)


*BOUNDARY ПЕРЕМЕННАЯ SSID N1,N2...


ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора сегментов Идентификатор узлов, задающих сегмент

3.39 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_RADIATION_ОPTION


Назначение: задавать граничные условия, соответствующие радиационному излучению, для теплового или связанного теплового и прочностного анализа. Для каждой опции задаются две карты. Имеется два типа граничных условий для радиационного излучения: 1. Первый тип моделирует теплообмен между конечно-элементным сегментом поверхности и окружающей средой при температуре T¥. Коэффициент прямой видимости между конечноэлементным сегментом поверхности и окружающей средой равен 1. 2. Второй тип моделирует теплообмен между всеми сегментами, состоящими из конечных элементов и образующими полностью закрытый объем. Коэффициенты прямой видимости между всеми конечно-элементными сегментами, определяющими закрытый объем, должны быть рассчитаны и сохранены в файле с именем viewfl. При использовании опции _SET можно задавать несколько независимых закрытых объемов с граничными условиями радиационного излучения. Для опции SET задается следующая карта: Формат карты (Карта 1 из 2) Карта 1


1

2

SSID

TYPE

I

I

I

I

нет

1

0

0

Тип

Умолчание

3

4

5

6

7

8

6

7

8

RAD_GRP FILE_NO

Для опции SEGMENT задается следующая карта: Формат карты (Карта 1 из 2) Карта 1


1

2

3

4

5

N1

N2

N3

N4

TYPE

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

1

Тип

Умолчание

3.40 (BOUNDARY)


*BOUNDARY При граничных условиях радиационного излучения по типу 1 задается следующая карта: Формат карты (Карта 2 из 2)


1

2

3

4

RFLCID

RFMULT

TILCID

TIMULT

I

F

I

F

нет

1.0

нет

1.0

Тип

Умолчание

5

6

7

8

При граничных условиях радиационного излучения по типу 2 задается следующая карта: Формат карты (Карта 2 из 2)


1

2

SELCID

SEMULT

I

F

нет

1.0

Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ SSID N1,N2... TYPE

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора сегментов, см. *SET_SEGMENT Идентификаторы узлов, определяющих сегмент Тип излучения: =1: излучение на границе со средой (по умолчанию), =2: излучение в закрытом объеме. При определении условий излучения в закрытом объеме с помощью опции _SET используются следующие два параметра.

RAD_GRP


Идентификатор группы закрытых объемов с излучением. Набор сегментов, образующих закрытый объем с излучением, которые имеют один и тот же идентификатор группы, расширяется до получения единого закрытого объема. Если параметр RAD_GRP не задан или задан нулевым, сегменты помещаются в нулевую группу. Все сегменты, определенные в опции _SEGMENT, помещаются в нулевой набор.

3.41 (BOUNDARY)


ОПИСАНИЕ

FILE_NO

Номер файла для коэффициентов прямой видимости. Параметр FILE_NO добавляется к имени viewfl. Например, если FILE_NO задается равным 22, тогда коэффициенты считываются из файла viewfl_22. Для нулевой группы закрытых объемов с излучением FILE_NO игнорируется, и коэффициенты считываются из файла viewfl. Можно использовать один и тот же файл для задания различных групп закрытых объемов с излучением.

RFLCID

Идентификатор кривой для параметра излучения f, см. *DEFINE_CURVE: >0: функция времени, =0: постоянное значение коэффициента, RFMULT, <0: функция температуры.

RFMULT

Коэффициент кривой для f, см. *DEFINE_CURVE

TILCID

Идентификатор задающей кривой при T ¥ в зависимости от времени, см. *DEFINE_CURVE =0: постоянное значение коэффициента, TIMULT

TIMULT

Коэффициент кривой для T ¥ , см. *DEFINE_CURVE

SELCID

Идентификатор кривой для коэффициента излучения поверхности, см. *DEFINE_CURVE: >0: функция времени, =0: постоянное значение коэффициента, SEMULT, <0: функция температуры.

SEMULT

Коэффициент кривой для коэффициента излучения поверхности, см. *DEFINE_CURVE


Граничные условия радиационного излучения рассчитываются с помощью коэффициента лучистой теплопередачи. Задается соотношение q& ¢¢ = hr (T - T ¥ ), где hr – коэффициент лучистой теплопередачи, который подсчитывается по формуле 2

2

hr = f (T + T¥ )(T + T ¥) . Обменный коэффициент F характеризует влияние геометрии системы, коэффициентов излучения и отражения на перенос излучения между поверхностями. Карты с данными о граничных условиях излучения требуют задания произведения f = F s и значения T ¥ для поверхности границы. Должна быть определена константа Стефана-Больцмана для излучения в закрытом объеме (тип 2). См. *CONTROL_THERMAL_SOLVER.

3.42 (BOUNDARY)


*BOUNDARY Должен быть определен файл с именем viewfl или viewfl_**, содержащий произведения площади поверхности на коэффициент прямой видимости (т.е., AiFij). Произведения AiFij должны храниться в этом файле построчно в формате 8E10.0: Строка 1

A1F11

A1F12 • • • • A1F1n

Строка 2

A2F21

A1F22 • • • • A2F2n

• Строка n

• AnFn1

•

••••

•

AnFn2 • • • • AnFnn

Порядок сегментов в файле, содержащем коэффициенты прямой видимости, соответствует тому порядку, в котором наборам задавались параметры радиационного излучения на границах. Например, следующее определение: $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *BOUNDARY_RADIATION_SET $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Создать граничные группы 8 и 9 для задания излучения в закрытом объеме. $ *BOUNDARY_RADIATION_SET 15 2 9 10 1.0 1.0 *BOUNDARY_RADIATION_SET 12 2 9 10 1.0 1.0 *BOUNDARY_RADIATION_SET 13 2 8 21 1.0 1.0 $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

Группа 9 для описания излучения в закрытом объеме составлена из всех сегментов набора SEGMENT_SET 15, за ними следуют сегменты из набора SEGMENT_SET 12, а коэффициенты прямой видимости хранятся в файле viewfl_10. Группа 8 для излучения в закрытом объеме составлена из сегментов набора SEGMENT_SET 13, а коэффициенты считываются из файла viewfl_21. В нулевой группе порядок определяется сегментами, заданными по ключевому слову *BOUNDARY_RADIATION_SEGMENT, а за ними следуют сегменты, относящиеся к ключевому слову *BOUNDARY_RADIATION_SET.


3.43 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_SLIDING_PLANE

Назначение: задавать скользящую плоскость симметрии. Эта опция применяется к областям сплошной среды, которые моделируются объемными элементами. Формат карты


1

2

3

4

5

NSID

VX

VY

VZ

COPT

I

F

F

F

I

нет

0

0

0

0

Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ NSID

6

7

ОПИСАНИЕ

Идентификатор узлового набора, см. *SET_NODE

VX

Координата x вектора, задающего нормаль или вектор

VY

Координата y вектора, задающего нормаль или вектор

VZ

Координата z вектора, задающего нормаль или вектор

COPT

8

Опция: =0: узел движется в плоскости, содержащей нормаль, =1: узел движется только в направлении вектора.


На любой узел, в зависимости от значения параметра COPT, можно наложить ограничения по движению в произвольно ориентированной плоскости или по линии. Каждая карта граничных условий задает вектор с началом в точке (0, 0, 0) и концом в точке с координатами, перечисленными выше. Так как предполагается, что длина этого вектора произвольна, заданные координаты задают только направление. Предпочтительнее использование *BOUNDARY_SPC, чем *BOUNDARY_SLIDING_PLANE, так как замечено, что при длительных расчетах граничные условия, накладываемые во втором случае, нарушаются из-за округления.

3.44 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_SPC_ОPTION

Возможные опции таковы: NODE SET

Назначение: задавать одноточечные ограничения для узловых точек. Не следует использовать эту опцию в расчетах с r-адаптацией, так как идентификаторы узлов могут измениться во время адаптивного этапа. По возможности взамен используйте ключевое слово *CONSTRAINED_GLOBAL. Формат карты


1

2

3

4

5

6

7

8

NID/NSID

CID

DOFX

DOFY

DOFZ

DOFRX

DOFRY

DOFRZ

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

0

0

0

0

0

0

0

Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ NID/NSID CID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор узла или набора узлов, см. *SET_NODE Идентификатор системы координат, см. *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM

DOFX

Ввести 1 для ограничения поступательного движения в локальном направлении x

DOFY

Ввести 1 для ограничения поступательного движения в локальном направлении y

DOFZ

Ввести 1 для ограничения поступательного движения в локальном направлении z

DOFRX

Ввести 1 для ограничения вращательного движения вокруг локальной оси x

DOFRY

Ввести 1 для ограничения вращательного движения вокруг локальной оси y

DOFRZ

Ввести 1 для ограничения вращательного движения вокруг локальной оси z


3.45 (BOUNDARY)

*BOUNDARY

Примечание :

Ограничения накладываются в том случае, если степень свободы принимает значение 1. Если значение равно нулю, ограничений нет. Нельзя применять опцию SPC к узлам, принадлежащим твердым телам (см. *MAT_RIGID для ограничений на твердые тела). $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *BOUNDARY_SPC_NODE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать ограничения на граничные узлы 6 и 542. $ *BOUNDARY_SPC_NODE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nid cid dofx dofy dofz dofrx dofry dofrz 6 0 1 1 1 1 1 1 542 0 0 1 0 1 0 1 $ $ Узел 6 фиксируется по всем шести степеням свободы (движение запрещено). $ $ Узел 542 ограничен условиями симметрии в плоскости x-z, $ запрещено поступательное движение по оси y и вращательное вокруг осей x и z. $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

3.46 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_SYMMETRY_FAILURE

Назначение: задавать плоскость симметрии с критерием разрушения. Эта опция применяется к областям сплошной среды, которые моделируются объемными элементами. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

SSID

FS

VTX

VTY

VTZ

VHX

VHY

VHZ

I

F

F

F

F

F

F

F

нет

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.

ПЕРЕМЕННАЯ SSID FS

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора сегмента, см. *SET_SEGMENT Разрушающее напряжение при растяжении (> 0.0). Используется среднее напряжение в элементах, окружающих граничные узлы, направленное перпендикулярно к границе.

VTX

Координата x начала вектора нормали с началом на стене и концом, направленным к телу (т.е. вектор направлен от плоскости симметрии к телу)

VTY

Координата y начала вектора

VTZ

Координата z начала вектора

VHX

Координата x конца вектора

VHY

Координата y конца вектора

VHZ

Координата z конца вектора


Предполагается наличие плоскости симметрии для узлов на границе начала вектора, определенного выше. Ограничивается только движение, перпендикулярное плоскости симметрии. После разрушения узлы становятся свободными.


3.47 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_TEMPERATURE_OPTION

Имеются следующие опции: NODE SET

Назначение: задавать температурные граничные условия для теплового и связанного теплового/прочностного анализа. Формат карты


1

2

3

NID/SID

LCID

CMULT

I

I

F

нет

0

1.0

Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ NID/SID

LCID

CMULT

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор узла/Идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE_OPTION Идентификатор кривой температуры в зависимости от времени: =0: используется постоянное значение коэффициента, задаваемого переменной CMULT Коэффициент пересчета для температуры


Если не задан идентификатор задающей кривой, то предполагается, что температура на границе постоянна. Параметр CMULT используется также для пересчета значений задающей кривой.

3.48 (BOUNDARY)


*BOUNDARY *BOUNDARY_THERMAL_WELD

Назначение: задавать движущийся источник тепла для моделирования процесса сварки. Используется только для связанных тепловых и прочностных расчетов, в которых источник сварки или изделие движутся. Формат карты 1 1

2

3

4

5

6

7

8

PID

PTYP

NID

NFLAG

X0

Y0

Z0

N2ID

I

I

I

I

F

F

F

I

нет

1

нет

1

нет

нет

нет

нет

1

2

3

4

5

6

7

8


a

b

c

c

r

LCID

Q

F f

F r

Тип

F

F

F

F

I

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет


Тип

Умолчание

Формат карты 2

Умолчание

f

Формат необязательной карты 3 (эта карта задается, только если N2ID = -1 на карте 1, см. выше) 1

2

3


tx

ty

tz

Тип

F

F

F

нет

нет

нет

Умолчание


4

5

6

7

8

3.49 (BOUNDARY)

*BOUNDARY ПЕРЕМЕННАЯ PID

PTYP

NID

NFLAG

X0,Y0,Z0

N2ID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части или идентификатор набора частей, на которые воздействует источник сварки Тип идентификатора PID: =1: PID задает идентификатор одной части, =2: PID задает идентификатор набора частей Идентификатор узла, задающего положение источника сварки =0: положение, задаваемое точкой (X0, Y0, Z0), см. ниже Флаг-признак, управляющий движением источника сварки =1: источник движется вместе с узлом NID, =2: источник зафиксирован в пространстве в начальном положении узла NID Координаты источника сварки, которые остаются зафиксированными в пространстве (необязательные, игнорируются при ненулевом NID) Идентификатор второго узла для задания направления луча сварки > 0: луч направлен от N2ID к NID, движется вместе с этими узлами, =-1: направление луча задается входными параметрами (tx, ty, tz) в необязательной карте 3

a

Ширина зоны сварки

b

Глубина сварочной зоны (в направлении луча)

cf

Прямое направление сварочной зоны

c

Обратное направление сварочной зоны

r

LCID

Идентификатор задающей кривой для мощности сварки в зависимости от времени =0: используется постоянное значение Q

Q

Коэффициент кривой для мощности поступления энергии сварки [энергия/время , например, Вт]

F f

Функция прямого распределения

F r

Функция обратного распределения (Заметим: Ff+ Fr = 2.0)

tx,ty,tz

3.50 (BOUNDARY)

Вектор направления луча сварки в глобальных координатах (при этом N2ID = -1)


*BOUNDARY


Это граничное условие позволяет моделировать движущийся источник тепла при сварке в соответствии с работой Голдака (J. Goldak) [51]. Тепло выделяется в эллиптической области с центром в источнике сварки и ослабевает по экспоненциальному закону в зависимости от расстояния по формуле

q=

6 3FQ p p abc

e

æ -3x 2 ö çç 2 ÷÷ è a ø

e

æ -3y 2 ö çç 2 ÷÷ è b ø

e

æ -3z 2 ö çç 2 ÷÷ è c ø

,

где q = плотность энергии источника сварки,

( x,y,z ) = координаты точки r

в свариваемом материале,

ì F , если точка p в начале луча, F=í f î Fr , если точка p за лучом ìc if point p is in front of beam c=í f î cr if point p is behind beam Строится локальная система координат с центром в источнике тепла. Вектор относительной скорости источника тепла задает “прямое” направление так, что точки материала, приближающиеся к источнику тепла, находятся впереди луча. Направление луча используется для расчета глубины сварочной зоны. Ширина сварочной зоны измеряется по нормали к плоскости “относительная скорость–направление луча”.


3.51 (BOUNDARY)

*BOUNDARY *BOUNDARY_USA_SURFACE

Назначение: задавать поверхность для связи с граничными элементами модуля USA (анализ подводной ударной волны) [52]. Вектор нормали, направленный вовне, должен указывать на жидкую среду. Формат карты


1

2

3

SSID

WETDRY

NBEAM

I

I

I

нет

0

0

Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ SSID WETDRY

NBEAM

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор сегмента, см. *SET_SEGMENT Флаг-признак мокрой поверхности: =0: сухая, связи с модулем USA нет, =1: мокрая, связанная с модулем USA. Число узлов, затронутых элементами поверхности вращения (SOR) модуля USA. Совсем не обязательно, чтобы у модели LS-DYNA были балочные элементы там, где есть балочные элементы у USA (т.е., элементов SOR), просто у модели LS-DYNA есть узлы, которые примут силы, возвращаемые модулем USA.


Мокрая поверхность, состоящих из элементов общей границы модуля USA с тремя или четырьмя узлами, задается в программе LS-DYNA набором сегментов поверхности, имеющих 4 узла, причем четвертый узел может совпадать с третьим, образуя треугольник. Нормали к сегментам должны быть направлены в жидкость модуля USA. Если для уменьшения размерности матриц DAA будут использоваться зоны перекрытия модуля USA, пользователь, тем не менее, должен задавать мокрую поверхность, как если бы перекрытия не использовались. Если в модуле USA используются элементы поверхности вращения (SOR), то в данном разделе параметр NBEAM должен быть ненулевым на одной и только одной карте. Когда комбинированная задача решается с помощью модуля USA, процедура состоит из нескольких этапов. Сначала выполняется программа LS-DYNA, создается ее дамп-файл “d3dump” и файл связи “strnam”, который содержит данные в точках сетки узлов и данные о связности мокрых сегментов для процессора FLUMAS, таблицу уравнений для степеней свободы и вектор масс конструкции для процессора AUGMAT. Файл “Dyna.pre” обозначен как “grdnam” в руководстве по FLUMAS и как “strnam” в руководстве по AUGMAT. На первом этапе строка команды на исполнение такова:

3.52 (BOUNDARY)


*BOUNDARY LS-DYNA memory=nwds i=inputfilename > outputfilename,

где “inputfilename” – это входной файл программы LS-DYNA. На втором этапе создается матрица масс жидкости DAA как результат работы процессора FLUMAS модуля USA: FLUMAS -m nwds < flumasinputfilename > flumasoutputfilename

На третьем этапе модифицированные расширенные уравнения DAA для связной задачи рассчитываются в результате работы процессора AUGMAT модуля USA: AUGMAT -m nwds < augmatinputfilename > augmatoutputfilename

Этот этап повторяется каждый раз, когда нужно изменить формулировку DAA. На четвертом этапе осуществляется интегрирование по времени для связанной задачи, при этом строка с командой на исполнение такова: LS-DYNA memory=nwds r=d3dump usa=usainputfilename > outputfilename

Входные файлы, flumasinputfilename, augmatinputfilename и usainputfilename, готовятся в соответствии с документацией программы USA. При расчете связанных задач рекомендуется проверять выходные файлы в формате ASCII, чтобы убедиться, что каждое исполнение завершилось нормально.


3.53 (BOUNDARY)

*BOUNDARY

3.54 (BOUNDARY)


*COMPONENT

*COMPONENT Ключевое слово *COMPONENT позволяет включать в рассмотрение при расчетах специализированные компоненты и свойства. В данном разделе управляющие карты по ключевому слову определяются в алфавитном порядке: *COMPONENT_GEBOD_OPTION *COMPONENT_GEBOD_JOINT_OPTION *COMPONENT_HYBRIDIII *COMPONENT_HYBRIDIII_JOINT_OPTION


4.1 (COMPONENT)

*COMPONENT *COMPONENT_GEBOD_OPTION

Назначение: построить модель твердотельного манекена на основе размеров и массы из базы данных GEBOD. Движением манекена управляют уравнения, интегрируемые в программе LS-DYNA отдельно от модели конечных элементов. Характеристики суставов (жесткости, предельные углы поворота и т.д.) по умолчанию задаются внутренне и должны давать приемлемые результаты, однако их можно изменить с помощью команды *COMPONENT_ GEBOD_JOINT. Контакт между сегментами манекена и модели конечных элементов определяется с помощью команды *CONTACT_GEBOD. В этом случае важным является использование файла позиционирования, более подробно это описано в Приложении K. Опция OPTION определяет тип человеческого субъекта. Типы “male” (мужчина) и “female” (женщина) представляют взрослых, а “child” (ребенок) пола не имеет. MALE

FEMALE CHILD

Формат карты (Карта 1 из 2)


1

2

3

DID

UNITS

SIZE

I

I

F

нет

нет

нет

Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ DID UNITS

SIZE

4.2 (COMPONENT)

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор манекена. Должен быть определен уникальный номер. Система единиц, используемая в модели в конечных элементах: =1:

lbf*sec2/in - inch – sec,

=2:

kg - meter – sec,

=3:

kgf*sec2/mm - mm – sec,

=4:

metric ton - mm – sec,

=5:

kg - mm – msec.

Размер манекена. Это процентиль статистического распределения роста и веса мужчин и женщин, который изменяется в диапазоне от нуля до 100. Для детей входным параметром является возраст в месяцах с допустимым диапазоном от 24 до 240.


*COMPONENT Формат карты (Карта 2 из 2) Карта 1

1

2

3

4

5

6

VX

VY

VZ

GX

GY

GZ

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.



7

8

ОПИСАНИЕ

VX,VY,VZ

Начальная скорость манекена в глобальных координатах по x, y и z

GX,GY,GZ

Глобальные x, y и z компоненты ускорения силы тяжести, действующего на манекен

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *COMPONENT_GEBOD_MALE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Создается мужской манекен с идентификационным номером 7, размер которого определен $ с 50%-ным уровнем значимости в системе единиц lbf*sec^2-inch-sec. $ Манекену приписывается начальная скорость в 616 дюймов/с в отрицательном $ направлении оси х, и на него действует сила тяжести $ в отрицательном направлении оси z с величиной 386 дюймов/с2. $ *COMPONENT_GEBOD_MALE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ did units size 7 1 50 $ vx vy vz gx gy gz -616 0 0 0 0 -386 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


4.3 (COMPONENT)

*COMPONENT *COMPONENT_GEBOD_JOINT_OPTION Назначение: менять характеристики суставов твердотельного манекена GEBOD. Если параметр сустава задается нулевым, сохраняются значения по умолчанию, заданные в программе. Более подробно описано в Приложении К. Возможны следующие опции: PELVIS (таз) WAIST (талия) LOWER_NECK (нижний шейный отдел) UPPER_NECK (верхний шейный отдел) LEFT_SHOULDER (левый плечевой сустав) RIGHT_SHOULDER (правый плечевой сустав) LEFT_ELBOW (левый локтевой сустав) RIGHT_ELBOW (правый локтевой сустав) LEFT_HIP (левый тазобедренный сустав) RIGHT_HIP (правый тазобедренный сустав) LEFT_KNEE (левый коленный сустав) RIGHT_KNEE (правый коленный сустав) LEFT_ANKLE (левый голеностопный сустав) RIGHT_ANKLE (правый голеностопный сустав) Карта 1 -обязательная.


1

2

3

4

5

6

7

DID

LC1

LC2

LC3

SCF1

SCF2

SCF3

F

I

I

I

F

F

F

Тип ПЕРЕМЕННАЯ

8

ОПИСАНИЕ

DID

Идентификатор манекена, см. *COMPONENT_GEBOD_OPTION

LCi

Идентификатор задающей кривой, определяющей вращающий момент в зависимости от поворота (в радианах) для i-ой степени свободы сустава.

4.4 (COMPONENT)


*COMPONENT ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

Коэффициент пересчета для задающей кривой для i-ой степени свободы сустава.

SCFi

Карта 2 - обязательная.


Тип

1

2

3

4

5

6

C1

C2

C3

NEUT1

NEUT2

NEUT3

F

F

F

F

F

F


7

8

ОПИСАНИЕ

Коэффициент линейного вязкого демпфирования, применяемый для i-ой степени свободы сустава. Единица измерения – (вращающий момент*время/радиан), где единицы вращающего момента и времени зависят от выбора параметра UNITS в карте 1 *COMPONENT_GEBOD_OPTION.

Ci

Нейтральный угол (в градусах) i-ой степени свободы сустава

NEUTi

Карта 3 -обязательная.


1

2

3

4

5

6

LOSA1

HISA1

LOSA2

HISA2

LOSA3

HISA3

F

F

F

F

F

F


7

8

ОПИСАНИЕ

LOSAi

Величина наименьшего предельного угла поворота (в градусах) i-ой степени свободы сустава

HISAi

Величина наименьшего предельного угла поворота (в градусах) i-ой степени свободы сустава


4.5 (COMPONENT)

*COMPONENT Карта 4 - обязательная. 1

2

3

UNK1

UNK2

UNK3

Тип

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.


ПЕРЕМЕННАЯ UNKi

4.6 (COMPONENT)

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Жесткость разгрузки (вращающий момент/радиан) для i-ой степени свободы сустава. Это должно быть положительное число. Единицы вращающего момента зависят от выбора параметра UNITS в карте 1 в *COMPONENT_GEBOD_OPTION


*COMPONENT $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *COMPONENT_GEBOD_JOINT_LEFT_SHOULDER $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Коэффициенты демпфирования, применяемые ко всем трем степеням свободы левого плеча $ манекена 7 заданы равными 2.5. Все другие характеристики данного сустава $ имели значения по умолчанию. $ *COMPONENT_GEBOD_JOINT_LEFT_SHOULDER $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ did lc1 lc2 lc3 scf1 scf2 scf3 7 0 0 0 0 0 0 $ c1 c2 c3 neut1 neut2 neut3 2.5 2.5 2.5 0 0 0 $ losa1 hisa1 losa2 hisa2 losa3 hisa3 0 0 0 0 0 0 $ unk1 unk2 unk3 0 0 0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *COMPONENT_GEBOD_JOINT_WAIST $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задающая кривая 9 определяет зависимость вращающего момента от поворота $ для второй степени свободы (сгибание вбок) талии манекена 7. Задан также $ наибольший предельный угол для первой степени свободы (сгибание вперед), $ он равен 45 градусам. Все остальные характеристики данного сустава $ имели значения по умолчанию. $ *COMPONENT_GEBOD_JOINT_WAIST $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ did lc1 lc2 lc3 scf1 scf2 scf3 7 0 8 0 0 0 0 $ c1 c2 c3 neut1 neut2 neut3 0 0 0 0 0 0 $ losa1 hisa1 losa2 hisa2 losa3 hisa3 0 45 0 0 0 0 $ unk1 unk2 unk3 0 0 0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


4.7 (COMPONENT)

*COMPONENT *COMPONENT_HYBRIDIII Назначение: задавать манекен типа HYBRID III (гибрид III). Движением манекена управляющей уравнения, интегрируемые в программе LS-DYNA отдельно от модели конечных элементов. Характеристики суставов (жесткости, демпфирование, трение и т.д.) по умолчанию задаются внутренне и должны давать приемлемые результаты, однако их можно менять с помощью команды *COMPONENT_HYBRIDIII_JOINT. Манекен взаимодействует с моделью конечных элементов через контактные поверхности (границы раздела). Формат карты (Карта 1 из 2)


1

2

3

4

5

6

7

DID

SIZE

UNITS

DEFRM

VX

VY

VZ

I

F

I

I

F

F

F

нет

нет

нет

1

0.

0.

0.

Тип


8

ОПИСАНИЕ

DID

Идентификатор

манекена. Должен быть задан уникальный номер.

SIZE

Размер манекена. =1: 5%-ный уровень значимости для взрослых, =2: 50%-ный уровень значимости для взрослых, =3: 95%-ный уровень значимости для взрослых.

UNITS

Система единиц, используемых в модели конечных элементов: =1: bf*sec2/in - inch – sec, =2: kg - meter – sec, =3: kgf*sec2/mm - mm – sec, =4: metric ton - mm – sec, =5: kg - mm – msec.

DEFRM

Тип деформируемости: =1: все сегменты манекена абсолютно жесткие, =2: деформируемые живот/поверхность головы (пена низкой плотности, mat #57), =3: деформируемая оболочка (пена низкой плотности, mat #57), =4: деформируемая поверхность головы (вязко-упругая, mat #6), =5: деформируемые живот/оболочка, =6: деформируемые оболочка /поверхность головы, =7: деформируемые живот/оболочка /поверхность головы.

VX,VY,VZ

4.8 (COMPONENT)

Начальная скорость манекена в глобальных координатах x, y и z


*COMPONENT Формат карты (Карта 2 из 2) Карта 1

1

2

3

4

5

6

HX

HY

HZ

RX

RY

RZ

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.



7

8

ОПИСАНИЕ

HX,HY,HZ

Начальные значения глобальных координат x, y и z в точке Н

RX,RY,RZ

Начальный поворот манекена вокруг глобальных осей x, y и z (в градусах)

точки

Н

относительно

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *COMPONENT_HYBRIDIII $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задан жесткий манекен взрослого человека типа HYBRID III с идентификатором 7, $ размер которого определен с 50%-ным уровнем значимости в $ системе единиц lbf*sec^2-inch-sec. Начальная скорость манекена $ 616 дюймов/сек в отрицательном направлении оси x. $ Точка H изначально расположена в (x,y,z)=(38,20,0), $ а манекен повернут на 18 градусов относительно глобальной оси х. $ *COMPONENT_HYBRIDIII $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ did . size units defrm vx vy vz 7 2 1 1 -616. 0. 0. $ hx hy hz rx ry rz 38. 20. 0. 18. 0. 0. $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


4.9 (COMPONENT)

*COMPONENT *COMPONENT_HYBRIDIII_JOINT_OPTION Назначение: менять характеристики сустава в манекене типа HYBRID III. Если параметр сустава задан нулевым, используется встроенное значение по умолчанию. Возможны следующие опции: LUMBAR (поясничный отдел) LOWER_NECK (нижний шейный отдел) UPPER_NECK (верхний шейный отдел) LEFT_SHOULDER (левый плечевой сустав) RIGHT_SHOULDER (правый плечевой сустав) LEFT_ELBOW (левый локтевой сустав) RIGHT_ELBOW (правый локтевой сустав) LEFT_WRIST (левый лучезапястный сустав) RIGHT_WRIST (правый лучезапястный сустав) LEFT_HIP (левый тазобедренный сустав) RIGHT_HIP (правый тазобедренный сустав) LEFT_KNEE (левый коленный сустав) RIGHT_KNEE (правый коленный сустав) LEFT_ANKLE (левый голеностопный сустав) RIGHT_ANKLE (правый голеностопный сустав) RIBCAGE (грудная клетка)



Тип

1

2

3

4

5

DID

Q1

Q2

Q3

FRIC

F

F

F

F

F

4.10 (COMPONENT)

6

7

8


*COMPONENT



Тип

1

2

3

4

5

6

7

C1

ALO1

BLO1

AHI1

BHI1

QLO1

QHI1

F

F

F

F

F

F

F

8

Карта 3 - обязательная. Остается незаполненной, если у сустава только одна степень свободы.


Тип

1

2

3

4

5

6

7

C2

ALO2

BLO2

AHI2

BHI2

QLO2

QHI2

F

F

F

F

F

F

F

8

Карта 4 - обязательная. Остается незаполненной, если у сустава только две степени свободы.


Тип

1

2

3

4

5

6

7

C3

ALO3

BLO3

AHI3

BHI3

QLO3

QHI3

F

F

F

F

F

F

F


8

4.11 (COMPONENT)

*COMPONENT ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

DID

Идентификатор манекена, см. *COMPONENT_HYBRIDIII

Qi

FRIC

Начальное значение i-ой степени свободы сустава. Для степени свободы вращения задаются единицы градусов. См. Приложение K, чтобы найти список применяемых степеней свободы. Нагрузка на сустав за счет трения

Ci

Коэффициент линейного вязкого демпфирования, применяемый для iой степени свободы сустава.

ALOi

Линейный коэффициент для пружины малой жесткости i-ой степени свободы сустава

BLOi

Кубический коэффициент для пружины малой жесткости i-ой степени свободы сустава

AHIi

Линейный коэффициент для пружины большой жесткости i-ой степени свободы сустава.

BHIi

Кубический коэффициент для пружины большой жесткости i-ой степени свободы сустава

QLOi

Значение, при котором активируется режим малой жесткости пружины

QHIi

Значение, при котором активируется режим большой жесткости пружины

4.12 (COMPONENT)


*COMPONENT $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *COMPONENT_HYBRIDIII_JOINT_LEFT_ANKLE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Коэффициенты демпфирования, применяемые ко всем трем степеням свободы левого $ голеностопного сустава манекена 7, заданы равными 2.5. Для всех других $ характеристик данного сустава используются значения по умолчанию. $ Угол подошвенного сгиба назад задан равным 20 градусам. $ *COMPONENT_HYBRIDIII_JOINT_LEFT_ANKLE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ did q1 q2 q3 fric 7 0 20. 0 0 0 $ c1 alo1 blo1 ahi1 bhi1 qlo1 qhi1 2.5 0 0 0 0 0 0 $ c2 alo2 blo2 ahi2 bhi2 qlo2 qhi2 2.5 0 0 0 0 0 0 $ 2.5 alo3 blo3 ahi3 bhi3 qlo3 qhi3


4.13 (COMPONENT)

*COMPONENT

4.14 (COMPONENT)


*CONSTRAINED

*CONSTRAINED Ключевое слово *CONSTRAINED (СВЯЗАННЫЙ) используется для задания связанных степеней свободы при совместном движении. Управляющие карты этого раздела описываются в алфавитном порядке: *CONSTRAINED_ADAPTIVITY (Адаптивность) *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_OPTION (Дополнительные узлы) *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_OPTION (Обобщенный сварной шов) *CONSTRAINED_GLOBAL (Глобальная плоскость) *CONSTRAINED_INTERPOLATION (Интерполяционная связь) *CONSTRAINED_JOINT_ OPTION (Соединение) *CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_OPTION (Жесткость соединения) *CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID (Связь сеток Лагранжа и Эйлера) *CONSTRAINED_LINEAR (Линейные уравнения связи) *CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY_{OPTION} (Узловое жесткое тело) *CONSTRAINED_NODE_SET (Набор связанных узлов) *CONSTRAINED_POINTS (Связанные точки) *CONSTRAINED_RIGID_BODIES (Связанные жесткие тела) *CONSTRAINED_RIGID_BODY_STOPPERS (Стопоры связанных жестких тел) *CONSTRAINED_RIVET (Заклепочные соединения) *CONSTRAINED_SHELL_TO_SOLID (Связь оболочечного и объемного элементов) *CONSTRAINED_SPOTWELD_{OPTION} (Связь с помощью точечного шва) *CONSTRAINED_TIE-BREAK (Связь с разрывом) *CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE (Разрыв связанных узлов)


5.1 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_ADAPTIVITY Назначение: задавать адаптивное ограничение, которое привязывает узел к средней точке на грани оболочечного элемента. Это ключевое слово также формируется программой LS-DYNA в процессе адаптивного расчета. Эта опция используется для оболочечных элементов. Формат карт


Тип

Умолчание

1

2

3

SN

MN1

MN2

I

I

I

нет

нет

нет

ПЕРЕМЕННАЯ SN

4

5

6

8

ОПИСАНИЕ

Подчиненный узел. В данном случае это узел, привязанный к средней точке грани оболочечного элемента

MN1

Первый узел на грани оболочечного элемента

MN2

Второй узел на грани элемента

5.2 (CONSTRAINED)

7


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_OPTION Имеются две опции: NODE (УЗЕЛ) SET (НАБОР УЗЛОВ) Назначение: задавать дополнительные узлы для жесткого тела. Формат карт


Тип

Умолчание

1

2

PID

NID/NSID

I

I

нет

нет

ПЕРЕМЕННАЯ PID

NID/NSID

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части жесткого тела, к которой будут добавляться узлы, см. *PART Идентификатор добавленного узла (опция _NODE) добавленных узлов (опция _SET), см. *SET_NODE

или

набора

Примечания: Дополнительные узлы для жесткого тела могут находиться в любом месте, даже вне этого тела, но при этом считается, что они являются его частью. Эта возможность имеет много применений, в том числе: 1. задание геометрии штампованного выступа (профилирование листового металла) с помощью перечисления узлов вдоль выступа, 2. размещение узлов в местах, где будут задаваться соединения между жесткими телами, 3. задание узлов в местах приложения точечных нагрузок или в местах крепления пружин, 4. задание сосредоточенной массы на некотором участке, и так далее. Координаты дополнительных узлов меняются в соответствии с движением жесткого тела.


5.3 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_NODE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Жесткая привязка узлов 285 и 4576 к части 14 (часть 14 ДОЛЖНА быть жестким телом) $ *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_NODE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ pid nid 14 285 14 4576 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_SET $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Жесткая привязка всех узлов набора 4 к части 17 (часть 17 ДОЛЖНА быть жестким телом) $ $ В этом примере 4 узла деформируемого тела привязаны к жесткому телу 17 $ для обеспечения соединения двух частей. $ *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_SET $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ pid nsid 17 4 $ $ *SET_NODE_LIST $ sid 4 $ nid1 nid2 nid3 nid4 nid5 nid6 nid7 nid8 665 778 896 827 $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

5.4 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_ OPTION Имеются следующие опции: SPOT (ТОЧЕЧНАЯ СВАРКА) FILLET (УГЛОВОЙ ШОВ) BUTT (СТЫКОВОЙ ШОВ) CROSS_FILLET (ПЕРЕКРЕСТНЫЙ УГЛОВОЙ ШОВ) COMBINED (КОМБИНИРОВАННЫЙ ШОВ) Назначение: задавать точечные и угловые сварные швы. Допускаются совпадающие узлы, если задан идентификатор локальной координаты. Для точечных швов идентификатор локальной координаты не требуется, если узлы смещены. Предусмотрено пластическое и хрупкое разрушение. Они могут рассматриваться независимо или совместно. Разрушение происходит при выполнении любого из этих критериев. Сварные швы могут испытывать большие повороты, поскольку их движения моделируется с помощью уравнений механики жесткого тела. Формат карты 1. Эта карта необходима для всех опций, связанных со сварными швами.


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

NSID

CID

FILTER

WINDOW

NPR

NPRT

I

I

I

E

I

I

нет

нет

ПЕРЕМЕННАЯ NSID CID

FILTER


7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE_OPTION Идентификатор системы координат для вывода данных в локальной системе координат, см. *DEFINE_ COORDINATE_OPTION. Переменная CID не нужна для точечных сварных швов, если узлы не являются совпадающими Число силовых факторов, предназначенных для последующей фильтрации. Эта возможность позволяется избежать ложного разрушения, обусловленного “всплесками” расчетных значений усилий, но она требует значительной памяти, поскольку для каждого усилия хранятся 6 компонентов.

5.5 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

£ 1: нет фильтрации, = n: простое среднее силовых составляющих, деленное на n, или максимальное число векторов силы, которые хранятся для опции временного интервала, которая описана ниже. WINDOW

Временной интервал, в течение которого накапливаются данные для цифровой фильтрации. Здесь необходимо указать максимальное число шагов по времени, которые будут выполнены за время фильтрации. Если временной шаг становится очень маленьким, интервал фильтрации игнорируется и для усилий используется простое среднее. = 0: временной интервал не используется

NPR

Число NFW отдельных узловых пар в перекрестном угловом шве или комбинированном шве

NPRT

5.6 (CONSTRAINED)

Признак распечатки данных в файле RBDOUT: = 0: по умолчанию берется из управляющей карты, = 1: данные распечатываются, = 2: данные не распечатываются.


*CONSTRAINED Дополнительная карта для опции CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_SPOT: Карта 2


Тип

1

2

3

4

5

6

TFAIL

EPSF

SN

SS

N

M

F

F

F

F

F

F

ПЕРЕМЕННАЯ TFAIL EPSF

7

8

ОПИСАНИЕ

Время разрушения tf для связанного набора (по умолчанию равно 1.E+20) p Эффективная пластическая деформация при разрушении e fail

SN

Нормальное усилие при разрушении Sn (только для хрупкого разрушения точечной сварки)

SS

Усилие сдвига при разрушении Ss (только для хрупкого разрушения точечной сварки)

N

Показатель степени n нормального усилия (только для хрупкого разрушения точечной сварки)

M

Показатель степени m усилия сдвига (только для хрупкого разрушения точечной сварки)

Примечания: Разрушение точечной сварки при пластическом деформировании происходит в случае, если эффективная пластическая деформация в узле превышает заданное значение epfail. Это позволяет моделировать процесс отделения точечной сварки от листового металла, поскольку пластичностью обладает не сам точечный шов, а окружающий его материал. Узловые значения пластической деформации получаются с помощью метода наименьших квадратов по значениям, полученным в точках интегрирования элемента. Пластическая деформация получается интегрированием по элементу, и среднее значение переносится в узлы с помощью метода наименьших квадратов. Эту возможность можно использовать только для моделей материала, описывающих пластическое поведение металлов, и ее использование может приводить к несколько большему времени расчета. Хрупкое разрушение точечной сварки происходит, если выполняется условие n

m

æ max ( f n , 0 ) ö æ fS ö ç ÷ + ç ÷ ³1, Sn è ø è SS ø


5.7 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED где fn и fs – нормальное и сдвиговое усилия на поверхности контакта. В качестве составляющей fn принимается во внимание только растягивающее усилие. При достижении времени разрушения tf жесткое тело с отнесенными к нему узлами становится неактивным, и связанные узлы могут двигаться свободно. На рис. 5.1 показан порядок расположения узлов для точечных швов с двумя и тремя узлами. Этот порядок выбран в соответствие с локальной системой координат, в которой ось z определяет направление растяжения. Узлы в точечном шве могут совпадать. Разрушение шва с 3-мя узлами может происходить постепенно: сначала происходит разрушение первого узла, а затем оно может произойти во втором узле. Разрыв шва с n узлами происходит последовательно, начиная с внешних узлов (1 и n) и далее к узлам 2 и n-1. Разрушение должно происходить последовательно, чтобы исключить разрушения, которые приведут к образованию новых жестких тел. z

z

Узел 2

Узел 3

Узел 1

Узел 2 y

y Ш ОВ С 3 УЗЛАМИ Узел 1

Ш ОВ С 2 УЗЛАМИ x

x z Узел n

Узел n-1

Ш ОВ С n УЗЛАМИ y Узел 2

x Узел 1

Рис. 5.1.

5.8 (CONSTRAINED)

Порядок расположения узлов и ориентация локальной системы координат важны для определения разрушения точечной сварки.


*CONSTRAINED Дополнительная карта для опции FILLET: Карта 2


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

TFAIL

EPSF

SIGY

BETA

L

W

A

ALPHA

F

F

F

F

F

F

F

F


ОПИСАНИЕ

TFAIL

Время разрушения tf для связанного набора (по умолчанию =1.E+20)

EPSF

Эффективная пластическая деформация при разрушении e fail.

SIGY

Напряжения хрупкого разрушения sf

BETA

Параметр b хрупкого разрушения

p

L

Длина углового/стыкового шва L (см. рис. 5.2 и 5.3)

W

Ширина фланца w (см. рис. 5.2)

A

Ширина углового шва a (см. рис. 5.2)

ALPHA

Угол шва a (см. рис. 5.2) в градусах


Пластическое разрушение углового шва, т.е. вследствие пластической деформации, моделируется так же, как и разрушение точечного шва. Хрупкое разрушение углового шва происходит в случае, если выполняется условие

b s n2 + 3 (t n2 + t t2 ) ³ s f , где sn = нормальное напряжение, tn = касательное напряжение в направлении шва (ось y), tt = касательное напряжение по нормали к шву (ось x), sf = разрушающее напряжение, b = параметр.


5.9 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

Величина sn не равна нулю только при растяжении. При достижении времени разрушения tf жесткое тело с отнесенными к нему узлами становится неактивным, и связанные узлы могут двигаться свободно. На рис. 5.2 показан порядок расположения узлов для угловых швов с двумя и тремя узлами. Этот порядок выбран в соответствие с локальной системой координат, в которой ось z определяет направление растяжения. Узлы в угловом шве могут совпадать. Разрушение углового шва с 3 узлами может происходить постепенно: сначала происходит разрушение первого узла, а затем оно может произойти во втором узле.

Локальная с исте ма координат

z

z

ШОВ С 2 УЗ ЛАМИ a

2 x

1

w

y

a

L

ШОВ С 3 УЗ ЛАМИ 3 2 1

Рис. 5.2. Порядок расположения узлов и ориентация локальной системы координат при расчете разрушения углового шва. Угол задается в градусах.

5.10 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED Дополнительная карта для опции BUTT: Карта 2


Тип

1

2

3

4

5

6

7

TFAIL

EPSF

SIGY

BETA

L

D

LT

F

F

F

F

F

F

F

8

ОПИСАНИЕ

ПЕРЕМЕННАЯ TFAIL


EPSF

Эффективная пластическая деформация при разрыве e fail

SIGY

Напряжение хрупкого разрушения sf

BETA


p

L


D

Толщина стыкового шва d (см. рис. 5.3)

LT

Ширина стыкового шва Lt (см. рис. 5.3)


Пластическое разрушение стыкового шва, т.е. вследствие пластической деформации, моделируется так же, как разрушение точечного шва. Хрупкое разрушение стыкового шва происходит в случае, если выполняется условие b s n2 + 3 (t n2 + t t2 ) ³ s f , где sn tn tt sf b

= = = = =

нормальное напряжение, касательное напряжение в направлении шва (ось y), касательное напряжение по нормали к шву (ось z), напряжение при разрыве, параметр разрыва.

Величина sn не равна нулю только при растяжении. При достижении времени разрушения tf жесткое тело с отнесенными к нему узлами становится неактивным, и связанные узлы могут двигаться свободно. Узлы в стыковом шве могут совпадать.


5.11 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

L z

1

1

1

1

2

2

2

2

y

1

1

1

2

2

2

x

2-связные узлы, которые могут совпадать

d

2-связные узлы Lt L

y

4-связные узлы

Рис. 5.3.

Ориентация локальной системы координат и порядок расположения узлов при моделировании разрушения стыковых швов.

5.12 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_BUTT $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Сварка двух пластин встык в трех парах узловых точек. $ Парные узлы 32-33, 34-35 и 36-37. $ В этом случае необходимо ввести 3 карты *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_BUTT, $ по одной для каждой пары узлов. Каждый шов должен иметь длину (L) = 10, $ толщину (D) = 2 и ширину(Lt) = 1. $ Возможно разрушение двух типов: $ Пластическое разрушение, если эффективная пластическая деформация больше, чем 0.3 $ Хрупкое разрушение, если критерий разрушающего напряжения превышает 0.25; $ - пересчет критерия хрупкого разрушения при b = 0.9. b > 1 упрочняет шов $ Замечание: b < 1 ослабляет шов, $ *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_BUTT $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nsid cid 21 $ tfail epsf sigy beta L D Lt 0.3 0.250 0.9 10.0 2.0 1.0 $ $ *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_BUTT $ nsid cid 23 $ tfail epsf sigy beta L D Lt 0.3 0.250 0.9 10.0 2.0 1.0 $ *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_BUTT $ nsid cid 25 $ tfail epsf sigy beta L D Lt 0.3 0.250 0.9 10.0 2.0 1.0 $ *SET_NODE_LIST $ sid 21 $ nid1 nid2 32 33 *SET_NODE_LIST 23 34 35 *SET_NODE_LIST 25 36 37 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ LS-DYNA Версия 960

5.13 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED Дополнительные карты ( в количестве 1+NPR) для опции CROSS_FILLET: Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8

TFAIL

EPSF

SIGY

BETA

L

W

A

ALPHA

F

F

F

F

F

F

F

F

NODEA

NODEB

NCID

I

I

I


Тип Карты 3,4, ...,2+NPR Переменная


ОПИСАНИЕ

TFAIL


EPSF

Эффективная пластическая деформация e пластическое разрушение

SIGY

Напряжение sf хрупкого разрушения

BETA


p fail

, определяющая

L


W


A


ALPHA


NODEA

Идентификатор узла A в шовной паре (только для опций CROSS или COMBINED). См. рис. 5.4.

NODEB

Идентификатор узла B в шовной паре (только для опций CROSS или COMBINED)

NCID

5.14 (CONSTRAINED)

Идентификатор локальной системы координат (только для опций CROSS или COMBINED)


*CONSTRAINED

2 3 1

z2

z1

x2

y1 x1

y2

2

3

1

1

z3

x3 y3

2 3

Рис. 5.4.

Простой пример перекрестного углового шва и узлов, которые необходимо задать. Здесь число узловых пар NFW=3: (A=2, B=1), (A=3, B=1) и (A=3, B=2). Показаны оси локальной системы координат. Эти оси неподвижны в жестком теле и привязаны к локальной системе координат жесткого тела, которая поворачивается вместе с ним.


5.15 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED Дополнительные NPR наборов карт для опции COMBINED. Показанные ниже карты 2 и 3 вводятся NPR раз: Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8

TFAIL

EPSF

SIGY

BETA

L

W

A

ALPHA

F

F

F

F

F

F

F

F

NODEA

NODEB

NCID

WTYP

I

I

I

I


Тип

Карта 3



ОПИСАНИЕ

TFAIL


EPSF

Эффективная пластическая деформация при разрыве e fail

SIGY

Напряжение хрупкого разрушения sf

BETA


p

L


W


A


ALPHA


NODEA

Идентификатор узла A в шовной паре (только для опций CROSS и COMBINED)

NODEB

Идентификатор узла B в шовной паре (только для опций CROSS и COMBINED)

NCID

5.16 (CONSTRAINED)

Идентификатор локальной системы координат (только для опций CROSS и COMBINED)


*CONSTRAINED ПЕРЕМЕННАЯ WTYPE

ОПИСАНИЕ

Тип шва (только для опции GENERAL). См. рис. 5.5. = 0: угловой шов, = 1: стыковой шов.

Рис. 5.5.


Комбинация углового и стыкового шва.

5.17 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_GLOBAL

Назначение: задавать глобальную плоскость граничных условий-ограничений. Формат карт 1

2

3

4

5

6

TC

RC

DIR

X

Y

Z

Тип

I

I

I

F

F

F

Умолчание

0

0

0

0

0

0



8

ОПИСАНИЕ

TC

Ограничение поступательного движения: = 1: перемещение по оси x, = 2: перемещение по оси y, = 3: перемещение по оси z, = 4: перемещение по осям x и y, = 5: перемещение по осям y и z, = 6: перемещение по осям x и z, = 7: перемещение по осям x, y и z.

RC

Ограничение вращательного движения: = 1: вращение вокруг оси x, = 2: вращение вокруг оси y, = 3: вращение вокруг оси z, = 4: вращение вокруг осей x и y, = 5: вращение вокруг осей y и z, = 6: вращение вокруг осей z и x, = 7: вращение вокруг осей x, y и z.

DIR

Направление нормали = 1: глобальная ось x, = 2: глобальная ось y, = 3: глобальная ось z.

X

Смещение по координате x

Y

Смещение по координате y

Z

Смещение по координате z

5.18 (CONSTRAINED)

7


*CONSTRAINED


Узлы в переделах допуска, который зависит от размера сетки, привязаны к глобальной плоскости. Эту опцию рекомендуется использовать при перестройке адаптивной сетки с помощью r-метода, т.к. на этом этапе узловые связи теряются.


5.19 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_INTERPOLATION

Назначение: задавать интерполяционное ограничение. При задании такого типа связи движение отдельного зависимого узла интерполируется по движению набора независимых узлов. Эта опция полезна при перераспределении приложенной к зависимому узлу нагрузки в виде силы или момента, на независимые соседние узлы, а также ее можно использовать при моделировании поверхностей раздела между оболочечным элементом и элементом-“бруском” (прямоугольным параллелепипедом), между балочным элементом и элементом-“бруском”. Масса и динамический момент инерции зависимой узловой точки тоже перераспределяются. Эта связь применяется в глобальной системе координат. Для каждого ограничения необходимо ввести одну карту *CONSTRAINED_INTERPOLATION. Задание независимых узлов прекращается вводом карты, содержащей символ “*”. Формат карт 1

2

3

ICID

DNID

DDOF

Тип

I

I

I

Умолчание

0

0

123456


4

5

6

7

8

Карты 2, 3, 4 и т.д. Для каждого независимого узла вводится одна карта. Ввод прекращается заданием карты, содержащей символ “*”. 1

2

INID

IDOF

Тип

I

I

F

Умолчание

0

123456

1.0



3

4

5

6

7

8

TWGHTX TWGHTY TWGHTZ RWGHTX RWGHTY RWGHTZ

F

F

F

F

F

TWGHTX TWGHTX TWGHTX TWGHTX TWGHTX ОПИСАНИЕ

ICID

Идентификатор интерполяционного ограничения

DNID

Идентификатор зависимого узла. Этот узел не должен быть объектом жесткого тела или иметь какое-либо ограничение

5.20 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED ПЕРЕМЕННАЯ DDOF

ОПИСАНИЕ

Зависимые степени свободы. Список зависимых степеней свободы задается числом длиной до 6 цифр, каждая из которых обозначает степень свободы. Например, если задано число 1356, то это значит, что ограничены степени свободы 1, 3, 5 и 6. По умолчанию задается число 123456. Цифры означают следующие степени свободы: = 1: = 2: = 3: = 4: = 5: = 6:

перемещение по оси x, перемещение по оси y, перемещение по оси z, поворот вокруг оси x, поворот вокруг оси y, поворот вокруг оси z.

INID

Идентификатор независимого узла

IDOF

Независимые степени свободы, которые задаются по аналогии с зависимыми степенями свободы DDOF, описанными выше

TWGHTX

Весовой множитель для узла INID с активной степенью свободы, заданной переменной IDOF. Этот множитель используется для пересчета составляющей поступательного движения вдоль оси x. Обычно достаточно задать только переменную TWGHTX, даже если ее степень свободы не активна, т.к. остальные множители по умолчанию полагаются равными этому заданному значению. Не требуется, чтобы значения весовых множителей в сумме равнялись единице. По умолчанию значение весового множителя равно единице.

TWGHTY

Весовой множитель для узла INID с активной степенью свободы, заданной переменной IDOF. Этот множитель используется для пересчета составляющей поступательного движения вдоль оси y.

TWGHTZ

Весовой множитель для узла INID с активной степенью свободы, заданной переменной IDOF. Этот множитель используется для пересчета составляющей поступательного движения вдоль оси z.

RWGHTX

Весовой множитель для узла INID с активной степенью свободы, заданной переменной IDOF. Этот множитель используется для пересчета составляющей вращательного движения вокруг оси x.

RWGHTY

Весовой множитель для узла INID с активной степенью свободы, заданной переменной IDOF. Этот множитель используется для пересчета составляющей вращательного движения вокруг оси y.

RWGHTZ

Весовой множитель для узла INID с активной степенью свободы, заданной переменной IDOF. Этот множитель используется для пересчета составляющей вращательного движения вокруг оси z.


5.21 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_INTERPOLATION (Соединение балочного и объемного элементов) $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Привязка балочного элемента к объемному элементу $ $ Узел данной балки не является общим с узлом объемного элемента. $ В случае общего узла задается ограничение степеней свободы ddof=456. $ *CONSTRAINED_INTERPOLATION $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ icid dnid ddof 1 45 123456 $ inid idof twghtx twghty twghtz rwghtx rwghty rwghtz 22 123 44 123 43 123 $ *......... $

5.22 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_INTERPOLATION (Перераспределение нагрузки) $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Момент относительно оси y, приложенный в узле 100, преобразуется в эквивалентную $ нагрузку приложением соответствующих сил, направленных вдоль оси x, к узлам, $ лежащим на правой границе. $ *DEFINE_CURVE 1,0,0.,0.,0.,0.,0 0.,0. .1,10000. *LOAD_NODE_POINT 100,6,1,1.0 $ *CONSTRAINED_INTERPOLATION $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ icid dnid ddof 1 100 5 $ inid idof twghtx twghty twghtz rwghtx rwghty rwghtz 96 1 97 1 98 1 99 1 177 1 178 1 179 1 180 1 $ *......... $


5.23 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_JOINT_OPTION

Имеются следующие опции (одна задается обязательно): CONSTRAINED_JOINT_SPHERICAL (Сферический шарнир) CONSTRAINED_JOINT_REVOLUTE (Вращательное соединение) CONSTRAINED_JOINT_CYLINDRICAL (Цилиндрический шарнир) CONSTRAINED_JOINT_PLANAR (Планарное соединение) CONSTRAINED_JOINT_UNIVERSAL (Универсальный шарнир) CONSTRAINED_JOINT_TRANSLATIONAL (Поступательное соединение) CONSTRAINED_JOINT_LOCKING (Замковое соединение) CONSTRAINED_JOINT_TRANSLATIONAL_MOTOR (Поступательное перемещение двигателя) CONSTRAINED_JOINT_ROTATIONAL_MOTOR (Поворот двигателя) CONSTRAINED_JOINT_GEARS (Зубчатая передача) CONSTRAINED_JOINT_RACK_AND_PINION (Реечное зацепление) CONSTRAINED_JOINT_CONSTANT_VELOCITY скоростей)

(Шарнир

равных

угловых

CONSTRAINED_JOINT_PULLEY (Ременная передача) CONSTRAINED_JOINT_SCREW (Винтовое соединение)

Если выходные данные, относящиеся к усилиям, необходимо преобразовать в локальную систему координат, задается дополнительная опция: LOCAL

Назначение: задание соединения между двумя жесткими телами, см. рис. 5.6. Формат карт:

Карта 1 необходима для всех типов соединения. Карта 2 необходима для соединений следующих типов: MOTOR, GEARS, RACK_AND_PINION, PULLEY и SCREW. Дополнительная карта необходима только в случае, если в ключевом слове задана опция LOCAL.

5.24 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED Для первых семи типов соединений (см. рис. 5.6, 5.7), кроме универсального шарнира, узловые точки в парах узлов (1, 2), (3, 4) и (5, 6) должны совпадать в исходной конфигурации. Эти пары узлов должны быть на максимально возможном расстоянии друг от друга для получения лучших результатов. Для универсального шарнира узлы в паре (3, 4) не совпадают, но линии, соединяющие узлы (1, 3) и (2, 4), должны быть перпендикулярны. Геометрия соединений показана на рис. 5.6. Если используется метод штрафных функций (см. *CONTROL_RIGID), то на каждом шаге по времени относительная штрафная жесткость умножается на функцию, которая зависит то величины шага. Это делается для задания максимальной жесткости, которая не будет нарушать устойчивости решения. При использовании явной схемы интегрирования по времени решение может оказаться неустойчивым, если значение штрафной жесткости слишком велико. Для устранения неустойчивости рекомендуется уменьшить шаг по времени или уменьшить коэффициент пересчета штрафных значений. В случае цилиндрического соединения узел, который не принадлежит жесткому телу (узел 1), можно привязать к жесткому телу (узлы 2 и 4), если узел 3 не задать. Карта 1, вводится обязательно. Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

N1

N2

N3

N4

N5

N6

RPS

DAMP

Тип

I

I

I

I

I

I

F

F

Умолчание

0

0

0

0

0

0

1.0

1.0



ОПИСАНИЕ

N1

Узел 1 жесткого тела A. Задается для всех типов соединения

N2

Узел 2 жесткого тела B. Задается для всех типов соединения

N3

Узел 3 жесткого тела A. Задается для всех типов соединения кроме сферического (SPHERICAL)

N4

Узел 4 жесткого тела B. Задается для всех типов соединения кроме сферического (SPHERICAL)

N5

Узел 5 жесткого тела A. Задается для типов: TRANSLATIONAL, LOCKING, ROTATIONAL_MOTOR, CONSTANT_VELOCITY, GEARS, RACK_AND_PINION, PULLEY и SCREW

N6

Узел 6 жесткого тела B. Задается для типов: TRANSLATIONAL, LOCKING, ROTATIONAL_MOTOR, CONSTANT_VELOCITY, GEARS, RACK_AND_PINION, PULLEY и SCREW


5.25 (CONSTRAINED)


ОПИСАНИЕ

Относительная штрафная жесткость (по умолчанию равна 1.0).

RPS

Коэффициент пересчета величины демпфирования, заданной умолчанию (вращающееся соединение и сферический шарнир): = 0.0: по умолчанию полагается равным 1.0, £ 0.01 и > 0.0: демпфирование не используется.

DAMP

по

Карта 2. Задается только для типов соединения MOTOR, GEARS, RACK_AND_PINION, PULLEY и SCREW. Карта 1


Тип

Умолчание

1

PARM

LCID

TYPE

R1

F

I

I

F

нет


ОПИСАНИЕ

PARM

Параметр, который зависит от типа соединения. Для соединений типа MOTOR вводится пробел Зубчатое соединение: задается R2 / R1 Реечное зацепление: задается h Ременная передача: задается R2 / R1 Винтовое соединение: задается x& / w

LCID

Идентификатор кривой, определяющей движение соединений типа MOTOR.

TYPE

Флаг-признак для соединений типа MOTOR: = 0: скорость поступательного/вращательного движения, = 1: ускорение поступательного/вращательного движения, = 2: перемещение при поступательном/вращательном движении.

R1

5.26 (CONSTRAINED)

Радиус R 1 для зубчатых и ременных передач. Если не задан, узловые точки 5 и 6 считаются расположенными на внешнем радиусе.


*CONSTRAINED

Дополнительная карта, которая вводится только в случае, если задана опция LOCAL. Карта 1

1

2

RAID

LST

Тип

I

I

Умолчание

0

0


ПЕРЕМЕННАЯ RAID

LST


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор жесткого тела или датчика ускорения (акселерометра). Результирующие силы выдаются в локальной системе жесткого тела или акселерометра. Флаг-признак типа локальной системы: = 0: жесткое тело, = 1: акселерометр.

5.27 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

Spherical joint сферический

Revolute joint вращающийся шарнир

шарнир

Cylindrical joint

Planar jointсоединение планарное

цилиндрическое соединение

поступательное Translational joint соединение

универсальный Universal joint шарнир

Рис. 5.6. Типы соединений 1-6

5 1 3 6 2 4

Locking joint

замковое соединение

Рис. 5.7. Замковое соединение.

5.28 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED

Кривая определяет относительное перемещение

2

1

Рис. 5.8.

3

Поступательное движение двигателя. Такой узел можно использовать в комбинации с соединением, обеспечивающим поступательное или вращательное движение. Кривая определяет относительное перемещение при вращении в радианах в единицу времени

4

6

2

3

1

5

Рис. 5.9. Вращательное движение двигателя. Такой узел можно использовать в комбинации с цилиндрическим соединением или соединением, обеспечивающим вращательное движение.


5.29 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

R2

R 1 1

6 3

Рис. 5.10.

5

2

4

Зубчатое соединение. Узловые пары (1 ,3) и (2, 4) определяют оси, ортогональные к шестерням. Узловые пары (1, 5) и (2, 6) определяют векторы в плоскости шестерен. Отношение R2 задается. R1

1 3

5 h

6

2 Рис. 5.11.

4

Реечное зацепление. Узловая пара (1, 3) определяет ось, ортогональную плоскости шестерни. Узловая пара (1, 5) образует вектор в плоскости шестерни. Узловая пара (2, 4) определяет направление движения второго тела. Величина h задается.

5.30 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED

3

5 1 2

6 4

w w

Рис. 5.12.

Карданный шарнир равных угловых скоростей. Узловые пары (1, 3) и (2, 4) определяют оси постоянной угловой скорости, а узловые пары (1,5) и (2, 6) – ортогональные векторы. В данном случае узлы 1 и 2 должны совпадать.

R2

R 1

2

1 3

Рис. 5.13.

5

4

6

Ременная передача. Узловые пары (1, 3) и (2, 4) определяют оси, ортогональные шкивам. Узловые пары (1, 5) и (2, 6) определяют векторы в плоскости шкивов. Отношение R 2 задается. R1


5.31 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

5

6 w

1

3

4

2 . x

Рис. 5.14.

Винтовое соединение. Второе тело находится в поступательном движении в результате вращения первого тела. Пары узловых точек (1, 3) и (2, 4) лежат на одной оси, а пары (1, 5) и (2, 6) – ортогональные векторы. Винтовое отношение x& задается. w

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_JOINT_PLANAR $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задание плоского соединения двух жестких тел: $ - Узлы 91 и 94 на жестком теле 1. $ - Узлы 21 и 150 на жестком теле 2. $ - Узлы 91 и 21 должны совпадать. $ * Эти узлы определяют начало плоскости соединения. $ - Узлы 94 и 150 должны совпадать. $ * Для этой цели безмассовый узел 150 искусственно задается в тех же координатах, $ что и узел 94, и добавляется к жесткому телу 2. $ * Эти узлы определяют нормаль к плоскости соединения (например, вектор, $ направленный от узла 91 к узлу 94, определяет нормаль к плоскости). $ *CONSTRAINED_JOINT_PLANAR $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ n1 n2 n3 n4 n5 n6 rps 91 21 94 150 0.000E+00 $ $ *NODE $ nid x y z tc rc 150 0.00 3.00 0.00 0 0 $

5.32 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_SET $ pid nsid 2 6 $ *SET_NODE_LIST $ sid 6 $ nid1 150 $ $$$ Требуемый вывод данных по силам $ *DATABASE_JNTFORC $ dt/cycl lcdt 0.0001 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_JOINT_REVOLUTE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задание вращательного соединения двух жестких тел. Жесткие тела должны иметь $ общую грань, на которой задается соединение, но узлы на ней не должны сливаться. $ Жесткие тела A и B вращаются относительно друг друга вокруг оси, $ определенной общей гранью. $ $ Узлы 1 и 2 на жестком теле A совпадают с узлами 9 и 10 на жестком $ теле B соответственно. (Это определяет ось вращения.) $ $ Относительная штрафная жесткость вращательного соединения должна быть равна 1.0, $ шарнир хорошо смазан и поэтому демпфирование в этом соединении не учитывается. $ *CONSTRAINED_JOINT_REVOLUTE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ n1 n2 n3 n4 n5 n6 rps damp 1 9 2 10 1.0 $ $ Замечание: Жесткость такого соединения можно не учитывать. Тем не менее, $ чтобы понять, как можно задать жесткость данного соединения, см. $ соответствующий пример в разделе: $ *CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_GENERALIZED $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


5.33 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_OPTION

Используются следующие опции: GENERALIZED (ОБОБЩЕННОЕ СОЕДИНЕНИЕ) FLEXION-TORSION (СОЕДИНЕНИЕ С ИЗГИБОМ И КРУЧЕНИЕМ)

Назначение: задавать необязательную жесткость кручения для тех соединений, которые определяются в разделе *CONSTRAINED_JOINT_OPTION. Эта опция используется для всех соединений, даже если степени свободы, учитываемые при задании жесткости соединения, имеют ограничения в каких-то соединениях. Диссипация энергии при таком задании жесткости записывается для каждого соединения в файл JNTFORC (имя файла по умолчанию). В общий баланс энергии эта энергия включается вместе с энергией, относящейся к дискретным элементам – пружинам и демпферам. Формат карт:

Карта 1 общая для всех типов жесткости соединения. Карты 2 - 4 отличаются для каждого типа жесткости. Карта 1 необходимо для всех типов жесткости. Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

JSID

PIDA

PIDB

CIDA

CIDB

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

CIDA


ОПИСАНИЕ

JSID

Идентификатор жесткости соединения

PIDA

Идентификатор части жесткого тела A, см. *PART

PIDB

Идентификатор части жесткого тела B, см. *PART

CIDA

Идентификатор координаты жесткого тела A, см. *DEFINE_COORDINATE_OPTION

CIDB

Идентификатор координаты жесткого тела B. Если он равен нулю, используется идентификатор координаты жесткого тела A, см. *DEFINE_COORDINATE_OPTION

5.34 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED Карта 2 из четырех, необходимых для опции GENERALIZED. Карта 2


1

2

3

LCIDPH

LCIDT

LCIDPS

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

Тип


4

5

DLCIDPH DLCIDT

6

DLCIDPS

ОПИСАНИЕ

LCIDPH

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость момента вращения от угла поворота f в радианах. См. рис. 5.15. Если переменная равна нулю, приложенный момент полагается равным 0.0. См. *DEFINE_CURVE.

LCIDT

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость момента вращения от угла поворота q в радианах. Если переменная равна нулю, приложенный момент полагается равным 0.0. См. *DEFINE_CURVE.

LCIDPS

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость момента вращения от угла поворота y в радианах. Если переменная равна нулю, приложенный момент полагается равным 0.0. См. *DEFINE_CURVE.

DLCIDPH

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость демпфирующего f-момента от скорости вращения в радианах за единицу времени. Если переменная равна нулю, демпфирование не учитывается. См. *DEFINE_CURVE.

DLCIDT

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость демпфирующего q-момента от скорости вращения в радианах за единицу времени. Если переменная равна нулю, демпфирование не учитывается. См. *DEFINE_CURVE.

DLCIDPS

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость демпфирующего y-момента от скорости вращения в радианах за единицу времени. Если переменная равна нулю, демпфирование не учитывается. См. *DEFINE_CURVE.


5.35 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED Карта 3 из четырех, необходимых для опции GENERALIZED Карта 3


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

ESPH

FMPH

EST

FMT

ESPS

FMPS

F

F

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0


ОПИСАНИЕ

ESPH

Упругая жесткость на радиан для угла трения и углов остановки при вращении в направлении f. См. рис. 5.16. Если переменная равна нулю, угол трения и предельный угол не активизированы для вращения в направлении f.

FMPH

Предельное значение момента трения при вращении в направлении f. Если переменная равна нулю, трение не активизировано для вращения в направлении f. Эту переменную можно также трактовать как характеристику упругопластической пружины. Если переменная задана отрицательной, то ее абсолютная величина – это идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость предельного крутящего момента от угла поворота f. См. рис. 5.16.

EST

Упругая жесткость на радиан для угла трения и угла остановки при вращении в направлении q. См. рис. 5.16. Если переменная равна нулю, угол трения и предельный угол не активизированы для вращения в направлении q.

FMT

Предельное значение момента трения при вращении в направлении q. Если переменная равна нулю, трение не активизировано для вращения в направлении q. Эту переменную можно также трактовать как характеристику упругопластической пружины. Если переменная задана отрицательной, то ее абсолютная величина – это идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость предельного крутящего момента от угла поворота q. См. рис. 5.16.

ESPS

Упругая жесткость на радиан для угла трения и угла остановки при вращении в направлении y. См. рис. 5.16. Если переменная равна нулю, угол трения и предельный угол не активизированы для вращения в направлении y.

5.36 (CONSTRAINED)



ОПИСАНИЕ

Предельное значение момента трения при вращении в направлении y. Если переменная равна нулю, трение не активизировано для вращения в направлении y. Эту переменную можно также трактовать как характеристику упругопластической пружины. Если переменная задана отрицательной, то ее абсолютная величина – это идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость предельного крутящего момента от угла поворота y. См. рис. 5.16.

FMPS

Карта 4 из четырех, необходимых для опции GENERALIZED Карта 4

1

2

3

4

5

6

NSAPH

PSAPH

NSAT

PSAT

NSAPS

PSAPS

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

нет

нет

нет

нет

нет

нет



ОПИСАНИЕ

NSAPH

Угол остановки в градусах при вращении в отрицательном направлении угла f. Если он равен нулю, переменная игнорируется.

PSAPH

Угол остановки в градусах при вращении в положительном направлении угла f. Если он равен нулю, переменная игнорируется.

NSAT

Угол остановки в градусах при вращении в отрицательном направлении угла q. Если он равен нулю, переменная игнорируется.

PSAT

Угол остановки в градусах при вращении в положительном направлении угла q . Если он равен нулю, переменная игнорируется.

NSAPS

Угол остановки в градусах при вращении в отрицательном направлении угла y. Если он равен нулю, переменная игнорируется.

PSAPS

Угол остановки в градусах при вращении в положительном направлении угла y. Если он равен нулю, переменная игнорируется.


После достижения угла остановки крутящие моменты возрастают линейно, оказывая сопротивление дальнейшему вращению со значениями жесткости, заданными картой 3. Значения жесткости должны выбираться разумно. Если эти значения слишком малы или нулевые, условие остановки будет нарушено.


5.37 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

z

y x

f y

q

Рис. 5.15.

Углы для задания жесткости обобщенного соединения. Величина поворота ограничена углами остановки, заданными картой 4. Если начальные оси локальных систем координат не совпадают, углы f, q и y будут определены программой, а крутящие моменты будут определены по задающим кривым.

Момент эпюра изгибающих моментов упругое абсолютно пластичное поведение постоянная жесткость отрицательный угол упора

Рис. 5.16.

Вращение

положительный угол упора

Фрикционные свойства моделируются пластичностью. Упругость появляется после достижения угла остановки. Эта же постоянная жесткость используется для моделирования прилипания.

5.38 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED Карта 2 из четырех, необходимых для опции FLEXION-TORSION Карта 2


1

2

3

LCIDAL

LCIDG

LCIDBT

I

I

I

I

I

I

нет

1.0

нет

нет

1.0

нет

Тип


4

5

DLCIDAL DLCIDG

6

DLCIDBT

ОПИСАНИЕ

LCIDAL

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость a-момента от угла поворота в радианах. См. рис. 5.17, где 0 £ a £ p . Если переменная равна нулю, прикладываемый момент полагается равным нулю. См. *DEFINE_CURVE.

LCIDG

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость параметра g от коэффициента пересчета для изгибающего момента при вращении в направлении угла a. Эта кривая должна быть определена на интервале -p£g£p. Если переменная равна нулю, коэффициент пересчета по умолчанию равен 1.0. См. *DEFINE_ CURVE.

LCIDBT

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость крутящего b-момента от угла закручивания в радианах. Если переменная равна нулю, угол закручивания полагается равным нулю. См. *DEFINE_CURVE.

DLCIDAL

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость демпфирующего a-момента от скорости вращения в радианах в единицу времени. Если переменная равна нулю, демпфирование не учитывается. См. *DEFINE_CURVE.

DLCIDG

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость коэффициента пересчета g-демпфирования от скорости вращения в радианах в единицу времени. Этот коэффициент используется для пересчета демпфирующего a-момента. Если переменная равна нулю, коэффициент пересчета по умолчанию равен единице. См. *DEFINE_CURVE.

DLCIDBT

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость демпфирующего b-момента от скорости закручивания. Если переменная равна нулю, демпфирование не учитывается. См. *DEFINE_CURVE.


5.39 (CONSTRAINED)



Тип

Умолчание

1

2

3

4

ESAL

FMAL

ESBT

FMBT

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0


ОПИСАНИЕ

ESAL

Упругая жесткость на радиан для угла трения и угла остановки при вращении в направлении a, см. рис. 5.17. Если переменная равна нулю, углы трения и остановки не активизированы для вращения в направлении угла a.

FMAL

Предельное значение момента трения при вращении в направлении a. Если переменная равна нулю, трение не активизировано для вращения в направлении угла a. Эту переменную можно также трактовать как характеристику упругопластической пружины. Если переменная задана отрицательной, то ее абсолютная величина – это идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость предельного крутящего момента от угла поворота a, см. рис. 5.17.

ESBT

Постоянная жесткость на единичный радиан для угла трения и угла упора при закручивании в направлении угла b, см. рис. 5.17. Если переменная равна нулю, углы трения и упора не активизированы для закручивания в направлении угла b.

FMBT

Предельное значение момента трения при закручивании в направлении угла b. Эту переменную можно также трактовать как характеристику упругопластической пружины. Если переменная задана отрицательной, то ее абсолютная величина – это идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость предельного крутящего момента от угла поворота b, см. рис. 5.17.

5.40 (CONSTRAINED)




Тип

Умолчание

1

2

3

SAAL

NSABT

PSABT

F

F

F

нет

нет

нет


SAAL

ОПИСАНИЕ

Угол остановки в градусах при повороте в направлении угла a, 0 £ a £ p . Если он равен нулю, переменная игнорируется.

NSABT

Угол остановки в градусах при повороте в отрицательном направлении угла b. Если он равен нулю, переменная игнорируется.

PSABT

Угол остановки в градусах при повороте относительно в положительном направлении угла b. Если он равен нулю, переменная игнорируется.


Моделирование изгиба и кручения соединения в этой опции несколько отличается от того, как это делается для обобщенного соединения. После достижения угла остановки крутящие моменты возрастают линейно, оказывая сопротивление дальнейшему вращению со значениями жесткости, заданными картой 3. Если эти значения слишком малы или нулевые, условие остановки будет нарушено. Результирующие моментов, полученные с помощью эпюры моментов относительно угла поворота, эпюры демпфирующих моментов относительно скорости вращения и трения вычисляются независимо и суммируются.


5.41 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

Рис. 5.17.

Углы для описания соединения с изгибом и кручением. Если начальные положения осей локальных систем координат двух жестких тел, связанных этим соединением, не совпадают, углы a и g будут определены программой, а крутящие моменты будут определены на основании задающих кривых. Угол b будет также определен программой, но без крутящего момента вокруг локальной оси, от которой он измеряется. Вернее сказать, угол b будет измеряться относительно полученного смещения.

5.42 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_GENERALIZED $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задание жесткости вращающегося шарнира, описанного в опции $ *CONSTRAINED_JOINT_REVOLUTE $ $ Определение жесткости соединения: $ - Задается угол остановки при повороте на 30 градусов $ (т.е. соединение допускает положительный поворот на 30 градусов, а затем $ для предотвращения его дальнейшего вращения вводится постоянная жесткость) $ - Соединяются жесткое тело A (часть 1) и жесткое тело B (часть 2) $ - Задается локальная система координат вдоль оси вращения $ на жестком теле A – узлы 1, 2 и 3 (cid = 5). Это используется для $ задания углов вращения фи (PH), тета (T) и пси(PS). $ - Постоянная жесткость на радиан для углов упора равна $ 100, 10, 10 для PH, T, PS соответственно. $ - Величины, значения которых не заданы, при расчете не используются. $ *CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_GENERALIZED $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ jsid pida pidb cida cidb 1 1 2 5 5 $ $ lcidph lcidt lcidps dlcidph dlcidt dlcidps $ $ $ $

esph 100.0

fmps

est 10.0

fmt

esps 10.0

fmps

nsaph

psaph 30.0

nsat

psat

nsaps

psaps

$ $ *DEFINE_COORDINATE_NODES $ cid n1 n2 n3 5 1 2 3 $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


5.43 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID

Назначение: привязка лагранжевой (подчиненной) сетки оболочечных, объемных и балочных элементов к материальным точкам эйлеровой (главной) сетки. Эту опцию можно также использовать для моделирования арматуры в железобетоне или корда в резине шин. Подчиненная часть или набор подчиненных частей привязаны к главной части или набору главных частей модели. Замечание: для ЖЕСТКИХ подчиненных ЧАСТЕЙ необходимо использовать штрафной метод, см. ниже опцию CTYPE. Формат карт Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

SLAVE

MASTER

SSTYP

MSTYP

NQUAD

CTYPE

DIREC

MCOUP

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

нет

0

0

0

2

1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

START

END

PFAC

FRIC

FRCMIN

NORM

Тип

F

F

F

F

F

I

Умолчание

0

1.0E10

0.1

0.0

0.5

0

Карта 3

1

2

3

4

5

6

7

8

CQ

HMIN

HMAX

F

F

F

0.0

нет

нет


Тип

Умолчание

Карта 2



Тип

Умолчание

5.44 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED


SLAVE

MASTER

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части, набора частей или набора сегментов подчиненных элементов, см. *PART , *SET_PART или *SET_SEGMENT Идентификатор части или набора частей главных объемных элементов, см. PART или *SET_PART

SSTYP

Тип подчиненного элемента: = 0: идентификатор набора частей, = 1: идентификатор части, = 2: идентификатор набора сегментов.

MSTYP

Тип главного элемента: = 0: идентификатор набора частей, = 1: идентификатор части.

NQUAD

Правило квадратур при связывании подчиненных элементов с объемными: = 0: только в узлах, = n: с использованием прямоугольной сетки из n*n узлов, = -n: в узлах и с использованием прямоугольной сетки из n*n узлов.

CTYPE

Тип связывания: = 1: связывание ускорений, = 2: связывание ускорений и скоростей (по умолчанию), = 3: связывание ускорений и скоростей в направлении нормали, = 4: связывание со штрафным ограничением (оболочечные элементы), = 5: связывание с разрушением штрафное и штрафным ограничением (объемные элементы).

DIREC

Направление связывания (CTYPE=4, 5): = 1: по нормали, сжатие и растяжение (по умолчанию), = 2: по нормали, только сжатие, = 3: по всем направлениям.

MCOUP

Опция нескольких материалов (CTYPE=4, 5): = 0: связывание со всеми группами, состоящими из нескольких материалов, = 1: связывание с более плотным материалом.

START

Момент появления связи

END

Момент отмены связи

PFAC

Штрафной множитель (только для CTYPE=4 и 5).


5.45 (CONSTRAINED)


FRIC FRCMIN NORM

CQ

ОПИСАНИЕ

Коэффициент трения (только для DIREC=2) Минимальная объемная доля для инициирования связи (MCOUP=1) Направление нормали в оболочечном элементе и сегменте: = 0: по правилу правой руки (по умолчанию), = 1: по правилу левой руки. Коэффициент теплопередачи Cq

HMIN

Минимальный воздушный зазор h

PFAC

Максимальный воздушный зазор h max при теплопередаче. Если зазор превышает это значение, теплопередачи не происходит.

min

при теплопередаче


Тепловой поток на единицу площади q определяется формулой

q=

C q DT max (h min,h)

,

где DT - разность температур главного и подчиненного элементов, h фактическая величина воздушного зазора.

5.46 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_LINEAR

Назначение: задавать линейные уравнения-ограничения для перемещений/поворотов, которые можно определить в глобальных системах координат. Новые и более общие ограничения можно задать с помощью опции *CONSTRAINED_INTERPOLATION. Карта 1, задается обязательно Карта 1


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

NUM

I

Умолчание

нет

Карта 2; задаются в количестве NUM (см. ниже), по одной для каждого узла. Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8

NID

DOFX

DOFY

DOFZ

DOFRX

DOFRY

DOFRZ

COEF

I

I

I

I

I

I

I

F

Умолчание

нет

0

0

0

0

0

0

0


1


Тип


ОПИСАНИЕ

NUM

Число узлов в уравнении-ограничении

NID

Идентификатор узла

Для параметров DOFX, DOFY, DOFZ, DOFRX, DOFRY и DOFRZ задается только одно ненулевое число. DOFX

Задается 1 для ограничения поступательного движения в направлении оси x, иначе 0

DOFY

Задается 1 для ограничения поступательного движения в направлении оси y, иначе 0


5.47 (CONSTRAINED)


DOFZ

ОПИСАНИЕ

Задается 1 для ограничения поступательного движения в направлении оси z, иначе 0

DOFRX

Задается 1 для ограничения поворота вокруг оси x, иначе 0

DOFRY

Задается 1 для ограничения поворота вокруг оси y, иначе 0

DOFRZ

Задается 1 для ограничения поворота вокруг оси z, иначе 0

COEF

Коэффициент Ck, отличный от нуля


Узлы, входящие в уравнение-ограничение, не должны входить в еще одно уравнениеограничение или набор ограничений, которые связывают те же степени свободы, связанную поверхность контакта или жесткое тело, т.е. на узлы нельзя накладывать несколько независимых и, возможно, противоречивых ограничений. Кроме того, одноточечные ограничения узлов, заданные с помощью уравнения-ограничения, не должны находиться в противоречии с наборами для связанных степеней свободы. В этом разделе могут быть заданы линейные уравнения связи вида n

åC u k

k

= C0 ,

k =1

где uk – перемещения, Ck – коэффициенты, заданные пользователем. Константа Cо полагается равной нулю до тех пор, пока программа LS-DYNA не инициирована с помощью кода неявного расчета для удовлетворения этого уравнения в начале вычислений. Первая ограниченная степень свободы исключается из уравнения для перемещений Ck uk . k = 2 C1 n

u1 = C 0 - å

Отсюда следуют соотношения для скоростей и ускорений:

Ck × uk , k = 2 C1 n ×× C ×× u 1 = -å k u k k = 2 C1 ×

n

u 1 = -å

соответственно. Строится матрица преобразования L для несвязанных u и связанных u степеней ~

~

~c

свободы. Связанные ускорения определяются следующим матричным уравнением:

5.48 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED -1

t t && u = éL M L ù L F , ë~ ~ ~û ~ ~ ~c где M - диагональная матрица сосредоточенных масс, F - правый вектор сил. Как видно, ~ ~ необходимо обращение матрицы масс, размерность которой равна числу связанных степеней свободы без единицы.

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_LINEAR $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задание связи узлов 40 и 42 для совместного движения в направлении z. $ $ Если используется линейное уравнение связи, то оно принимает вид: $ $ 0 = C40uz40 + C42uz42 = uz40 - uz42, $ $ $ uz40 = uz42, $ $ где $ C40 = 1.00 - коэффициент для узла 40 $ C42 = -1.00 - коэффициент для узла 42 $ uz40 = смещение узла 40 по оси z $ uz42 = смещение узла 42 по оси z $ $ *CONSTRAINED_LINEAR $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ i $ num 2 $ $ nid dofx dofy dofz dofrx dofry dofrz coef 40 1 1.00 42 1 -1.00 $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


5.49 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY_{OPTION}

Если свойства инертности жесткого тела не рассчитываются программой, а вводятся, то используется опция INERTIA (инерция)

Назначение: задавать узловое жесткое тело, т.е. жесткое тело, состоящее из заданных узлов. Если опция INERTIA не используется, то тензор инерции рассчитывается по узловым массам. Допускается произвольное движение жесткого тела. Если используется опция INERTIA, постоянные скорости поступательного и вращательного движения могут задаваться в глобальной или локальной системе координат. Формат карт:

Карта 1 задается обязательно. Карты 2 - 4 необходимы для опции INERTIA. Карта 5 задается в том случае, если для задания тензора инерции используется локальная система координат. Примечания:

1. В отличие от опции *CONSTRAINED_NODE_SET, которая предусматривает только поступательное движение, здесь движение узлов моделируется с помощью уравнений динамики жесткого тела, следовательно, допускается вращение узловых наборов. Массовые характеристики определяются по узловым массам и координатам. Параметры инертности тела задаются только в том случае, если задана опция INERTIA. Карта 1, задается обязательно. Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

PID

CID

NSID

PNODE

IPRT

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

0

0


PID

5.50 (CONSTRAINED)

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части узлового жесткого тела



ОПИСАНИЕ

CID

Идентификатор системы координат для вывода данных в локальной системе, см. *DEFINE_COORDINATE_OPTION. Необходим только в случае, если локальная система не задана (см. ниже)

NSID

Идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE_OPTION. Это набор узлов, который определяет жесткое тело. Если NSID=0, то NSID=PID, т.е. идентификатор набора узлов и идентификатор части считаются одинаковыми.

PNODE

Необязательная, возможно безмассовая, узловая точка, расположенная в центре масс узлового жесткого тела. Начальные координаты этого узла будут скорректированы, если необходимо, чтобы они совпадали с центром масс. В выходных файлах координаты, ускорения, скорости и смещения этого узла будут соответствовать центру масс узлового жесткого тела. Если задана переменная CID, скорости и ускорения узла PNODE будут записаны в локальной системе координат в файлах D3PLOT и D3THDT. Если переменная PNODE задана отрицательным числом, используется глобальная система координат.

IPRT

Флаг-признак печати. Для узлового жесткого тела, в котором более двух узлов, могут задаваться следующие значения: = 0: запись данных в файлы MATSUM и RBDOUT, = 1: запись данных только в файл RBDOUT, = 2: запись данных только в файл MATSUM, = 3: нет записи данных в файлы RBDOUT и MATSUM. Для 2-узловых жестких тел печать подавляется, если только значение IPRT не равно единице. Это позволяет не создавать чрезмерно большие файлы RBDOUT в случае, если используется много 2-узловых сварных швов.

Карта 2 из четырех, необходимых для опции INERTIA. Карта 2

1

2

3

4

5

6

XC

YC

ZC

TM

IRCS

NODEID

Тип

F

F

F

F

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0

0



7

8

5.51 (CONSTRAINED)


ОПИСАНИЕ

XC

Координата x центра масс. Если задана узловая точка NODEID, координаты XC, YC и ZC игнорируются, а центр масс определяется координатами узловой точки NODEID

YC

Координата y центра масс

ZC

Координата z центра масс

TM

Масса, сосредоточенная в узле

IRCS

Флаг-признак системы координат тензора инерции: = 0: глобальный тензор инерции, = 1: главные моменты инерции с ориентацией векторов, описанной ниже.

NODEID

Необязательный узел, определяющий центр тяжести жесткого тела. Если этот узел не является элементом набора NSID (см. выше), его движение не будет соответствовать движению узлового жесткого тела после начала расчета. Узлы PNODE и NODEID могут совпадать только в том случае, если узел PNODE физически расположен в центре масс в нулевой момент времени.



Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

IXX

IXY

IXZ

IYY

IYZ

IZZ

F

F

F

F

F

F

нет

0

0

нет

0

0


7

8

ОПИСАНИЕ

IXX

Компонент Ixx тензора инерции

IXY

Компонент Ixy тензора инерции (задается равным нулю, если IRCS=1)

IXZ

Компонент Ixz тензора инерции (задается равным нулю, если IRCS=1)

IYY

Компонент Iyy тензора инерции

IYZ

Компонент Iyz тензора инерции (задается равным нулю, если IRCS=1)

IZZ

Компонент Izz тензора инерции

5.52 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED


1

2

3

4

5

6

VTX

VTY

VTZ

VRX

VRY

VRZ

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0

0

0

0

0


7

8

ОПИСАНИЕ


VTX

Составляющая начальной скорости поступательного движения жесткого тела по оси x глобальной системы координат

VTY

Составляющая начальной скорости поступательного движения жесткого тела по оси y глобальной системы координат

VTZ

Составляющая начальной скорости поступательного движения жесткого тела по оси z глобальной системы координат

VRX

Составляющая начальной угловой скорости жесткого тела вокруг оси x глобальной системы координат

VRY

Составляющая начальной угловой скорости жесткого тела вокруг оси y глобальной системы координат

VRZ

Составляющая начальной угловой скорости жесткого тела вокруг оси z глобальной системы координат

Дополнительная карта, необходимая при IRCS=1. Используется для задания двух локальных векторов или идентификатора локальной системы координат. Карта 5


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

XL

YL

ZL

XLIP

YLIP

ZLIP

CID

F

F

F

F

F

F

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет


8

5.53 (CONSTRAINED)


ОПИСАНИЕ

XL

Координата x локальной оси x. Начало в точке (0, 0, 0)

YL

Координата y локальной оси y

ZL

Координата z локальной оси z

XLIP

Координата x локального вектора плоскости

YLIP

Координата y локального вектора плоскости

ZLIP

Координата z локального вектора плоскости

CID

Идентификатор локальной системы координат, см. *DEFINE_COORDINATE_... Если задается этот идентификатор, поля переменных 1-6 заполняются пробелами.


Локальная система координат определяется следующим образом. После выбора локальной оси x локальная ось z определяется, как результат векторного произведения вектора локальной оси x и заданного вектора плоскости. Наконец, локальная ось y определяется как векторное произведение локальной оси z и локальной оси x. Локальная система координат, заданная переменной CID, имеет то преимущество, что ее можно задать с помощью узлов жесткого тела, что намного облегчает процедуру определения положения жесткого тела при создании расчетной модели, поскольку локальная система движется вместе с узлами.

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задание жесткого тела, состоящего из узлов набора 61 $ $ Этот пример демонстрирует соединение трех отдельных деформируемых частей. $ В реальности эти части были соединены вместе сваркой. Однако моделировать $ такое соединение достаточно сложно. Самое простое решение – это создать $ жесткое тело из нескольких узлов этой сборки. С точки зрения прочности $ целостность этого соединения сомнений не вызывает. $

5.54 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nsid cid 61 $ $ nsid = 61 идентификатор набора узлов, требует использования опции *SET_NODE_ $ cid в этом примере не используется; вывод будет в глобальных координатах $ $ *SET_NODE_LIST $ sid 61 $ nid1 nid2 nid3 nid4 nid5 nid6 nid7 nid8 823 1057 1174 1931 2124 1961 2101 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


5.55 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_NODE_SET

Назначение: задавать наборы узлов, для которых ограничивается поступательное движение в глобальной системе координат. Совместные повороты отсутствуют. См. рис. 5.18. Узлы, включенные в набор, не должны иметь каких-либо других ограничений, включая предписанное движение, заданное, например, опцией *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION. Формат карт 1

2

3

NSID

DOF

TF

I

I

F

Умолчание

нет

нет

1.E+20


1


Тип


4

5

6

7

2 ОПИСАНИЕ

NSID

Идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE_OPTION

DOF

Запрещаемые степени свободы: = 1: перемещение по оси x, = 2: перемещение по оси y, = 3: перемещение по оси z, = 4: перемещения по осям x и y, = 5: перемещения по осям y и z, = 6: перемещения по осям z и x, = 7: перемещения по осям x, y и z.

TF

8

Момент времени, в который набор связанных узлов освобождается от ограничений


1.

2.

Массы узлов суммируются для получения полной массы связанного набора. Нужно отметить, что таким способом невозможно задать узловое жесткое тело. Для задания таких тел необходимо использовать ключевое слово *CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY_OPTION. При достижении момента времени TF узловое соединение разъединяется, и связанные прежде узлы могут двигаться свободно.

5.56 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED

* CONSTRAINED_ NODE_ SET Поскольку связь поворотов не предусмотрена, эту опцию нельзя использовать для моделирования поведения жесткого тела, которое испытывает повороты

a

F x

Поведение подобно жесткой балке. Эти опции можно использовать для моделирования точечной сварки

F

b

y

* CONSTRAINED_NODAL_ RIGID_BODY * CONSTRAINED_SPOTWELD

a

b

F

F

y x

Смещенные узлы a и b связаны и движутся вместе

Рис. 5.18.

Неверное использование опции *CONSTRAINED_NODE_SET привести к неожиданным результатам.

может

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_NODE_SET $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Все узлы набора движутся одинаково в направлении оси z. $ *CONSTRAINED_NODE_SET $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 nsid dof tf 7 3 10.0 $ $ nsid = 7 идентификатор набора узлов, требует использования опции *SET_NODE_ $ dof = 3 в направлении z узлы перемещаются одинаково $ tf = 3 в момент времени t=10 ограничение снимается $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


5.57 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_POINTS

Назначение: связывать две точки с заданными координатами для соединения двух оболочечных элементов в местах, не совпадающих с узлами. Чтобы ограничить степени свободы поступательного и вращательного движения этих точек, в этой опции используется штрафной метод. Результирующие усилия заносятся в файл SWFORC формата ASCII для последующей обработки. Формат карт (I10) Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

CID

I

нет

Формат карт (I8,3E16.0) Карта 2


Тип

Умолчание

Карта 3


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

EID1

X1

Y1

Z1

I

F

F

F

нет

0.

0.

0.

1

2

3

4

5

6

EID2

X2

Y2

Z2

I

F

F

F

нет

0.

0.

0.

5.58 (CONSTRAINED)

7

8

9

10

7

8

9

10


*CONSTRAINED Формат карт (4E10.0) Карта 4


Тип

Умолчание

1

2

3

4

PSF

FAILA

FAILS

FAILM

F

F

F

F

1.0

0.0

0.0

0.0


CID Xi, Yi, Zi

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор связываемых точек Координаты связываемых точек, i=1, 2

EIDi

Идентификатор оболочечного элемента, i=1, 2

PSF

Коэффициент пересчета штрафного фактора (по умолчанию равен1.0)

FAILA

Значение результирующего осевого усилия при разрушении (пропускается, если переменная равна нулю)

FAILS

Значение результирующего сдвигающего усилия при разрушении (пропускается, если переменная равна нулю)

FAILM

Значение результирующего момента при разрушении (пропускается, если переменная равна нулю)


5.59 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_RIGID_BODIES

Назначение: “объединение” двух жестких тел. Одно жесткое тело, которое называется подчиненным, присоединяется ко второму жесткому телу, которое называется главным. Формат карт


Тип

Умолчание

1

2

PIDM

PIDS

I

I

нет

нет


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

PIDM

Идентификатор части главного жесткого тела, см. *PART

PIDS

Идентификатор части подчиненного жесткого тела, см. *PART


Подчиненное жесткое тело присоединяется к главному жесткому телу. Инерциальные характеристики рассчитываются программой LS-DYNA с учетом параметров главного жесткого тела и всех жестких тел, которые ему подчинены. Однако если эти параметры введены с помощью ключевого слова *PART_INERTIA, то они и будут взяты для объединения главного и подчиненных жестких тел. Главное жесткое тело может иметь много подчиненных. Жесткие тела не должны иметь общих узлов, поскольку движение каждого жесткого тела происходит независимо от других жестких тел. Если у жестких тел есть общие узлы, такие тела должны быть объединены. Можно объединить и жесткие тела, которые полностью разделены в пространстве и не имеют общих узлов или границ. Все воздействия, оказываемые на главное жесткое тела, например, ограничения, заданная скорость, теперь переносятся и на вновь образованное жесткое тело.

5.60 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_RIGID_BODIES $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Жесткая привязка частей 35, 70, 71 и 72 к части 12 $ Все части должны быть заданы жесткими. $ $ Этот пример показывает, как создать одно жесткое тело из пяти частей, $ которые составляют заднюю часть автомобиля. Это было сделано для экономии $ времени счета и оказалось обоснованным, поскольку рассчитывался лобовой удар $ с незначительными деформациями задней части. (Время счета было сэкономлено за счет $ задания этих пяти частей жесткими, а не за счет их объединения. Объединение в этом $ случае было бы более удобным для последующей обработки, для контроля инерциальных $ характеристик и для связывания частей.) $ *CONSTRAINED_RIGID_BODIES $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ pidm pids 12 35 12 70 12 71 12 72 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


5.61 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED *CONSTRAINED_RIGID_BODY_STOPPERS

Назначение: стопоры (ограничители) жесткого тела позволяют управлять движением недеформируемой оснастки, используемой при формовании листового металла. Движение ”главного” жесткого тела ограничено задающими кривыми. С помощью этой опции движение ограничивается связью, которая зависит от времени. Задание движения стопора переопределяет предписанные скорости и перемещения главного и подчиненного жесткого тел. См. рис. 5.19. Формат карт Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

PID

LCMAX

LCMIN

PSIDMX

PSIDMN

LCVMNX

DIR

VID

I

I

I

I

I

I

I

I

требуется

0

0

0

0

0

требуется

0

1

2

3

4

5

6

7

8

TB

TD

Тип

F

F

Умолчание

0

1021


Тип

Умолчание

Карта 2



PID LCMAX

5.62 (CONSTRAINED)

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части главного жесткого тела, см. *PART Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость максимальной координаты или перемещения от времени. См. *DEFINE_CURVE. < 0: абсолютная величина переменной, |LCMAX|, дает верхний предел смещения жесткого тела, = 0: нет ограничения на максимальное смещение, > 0: переменная LCMAX дает верхний предел для положения центра масс жесткого тела.



ОПИСАНИЕ

LCMIN

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость минимальной координаты или смещения от времени. См. *DEFINE_CURVE. < 0: абсолютная величина переменной, |LCMIN|, дает нижний предел смещения жесткого тела, = 0: нет ограничения на минимальное смещение, > 0: переменная LCMIN дает нижний предел для положения центра масс жесткого тела.

PSIDMX

Идентификатор дополнительного набора частей жестких тел, которые подчинены главному жесткому телу в направлении максимальной координаты. В наборе частей, см. *SET_PART_OPTION, опцию “COLUMN” можно использовать для задания, в качестве атрибута части, расстояние смыкания (D1 и D2 на рис. 5.19), которое активирует ограничение. Это ограничение не активируется до тех пор, пока главное жесткое тело не остановится. Если расстояние до главного жесткого тела меньше или равно расстоянию смыкания, движение подчиненного жесткого тела по направлению к главному жесткому телу тоже прекращается. Однако подчиненное жесткое тело может двигаться в направлении от главного тела. Если расстояние смыкания задано нулевым (0.0), тогда подчиненное жесткое тело останавливается вместе с главным.

PSIDMN

Идентификатор дополнительного набора частей жестких тел, которые подчинены главному жесткому телу в направлении минимальной координаты. В наборе частей, см. *SET_PART_DEFINITION, опцию “COLUMN” можно использовать для задания, в качестве атрибута части, расстояние смыкания (D1 и D2 на рис. 5.19), которое активирует связь. Эта связь не активируется до тех пор, пока главное жесткое тело не остановится. Если расстояние до главного жесткого тела меньше или равно расстоянию смыкания, движение подчиненного жесткого тела по направлению к главному жесткому телу тоже прекращается. Однако подчиненное жесткое тело может двигаться в направлении от главного тела. Если расстояние смыкания задано нулевым (0.0), тогда подчиненное жесткое тело останавливается вместе с главным.

LCVMNX

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимость максимума абсолютного значения скорости, предусмотренной для стопора, от времени. См. *DEFINE_ CURVE. = 0: нет ограничения на скорость

DIR


Ограничители действуют при следующих видах движениях: = 1: перемещение по оси x, = 2: перемещение по оси y, = 3: перемещение по оси z,

5.63 (CONSTRAINED)


ОПИСАНИЕ

= 4: произвольное перемещение, заданное вектором VID (см. ниже), = 5: вращение вокруг оси x, = 6: вращение вокруг оси y, = 7: вращение вокруг оси z, = 8: произвольное вращение, заданное вектором VID (см. ниже). VID

Вектор для произвольной ориентации стопора, см.*DEFINE_VECTOR

TB

Время “включения” стопора

TD

Время “отключения” стопора


Дополнительное задание наборов частей в направлении минимальной или максимальной координаты позволяет управлять движением в произвольном направлении. ПОДЧИНЕННОЕ ТЕЛО 1

центр тяжести

ПОДЧИНЕННОЕ ТЕЛО 2

центр тяжести

D 1

D2 ГЛАВНОЕ ТЕЛО центр тяжести

СТОПОР

Рис. 5.19.

Когда главное жесткое тело останавливается стопором, составляющая его скорости, направленная по нормали к стопору, полагается равной нулю. Подчиненные жесткие тела 1 и 2 тоже останавливаются, если расстояние между их центрами масс и главным жестким телом меньше или равно заданным значениям D1 и D2 соответственно.

5.64 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_RIVET

Назначение: задавать лишенные массы заклепки между парами узлов, которые принадлежат разным объектам расчетной модели. Узлы не должны иметь одинаковые координаты. При задании такой связи расстояние между двумя узлами остается постоянным при любом движении. Прочность соединения не нарушается. Формат карт 1

2

3

N1

N2

TF

I

I

F

Умолчание

нет

нет

1.E+20


1


Тип

4

5

6

7

8

2


ОПИСАНИЕ

N1


N2


TF

Время разрушения набора связанных узлов


1.

Узлы, связанные с помощью заклепки, не должны быть объектами другого набора с ограничениями тех же степеней свободы, связанной поверхности раздела или жесткого тела, т.е. на узлы нельзя накладывать несколько независимых и, возможно, противоречивых ограничений. Кроме того, одноточечные ограничения узлов, входящих в связанный набор, не должны находиться в противоречии с наборами ограничений для связанных степеней свободы

2.

При достижении времени TF соединение узлов заклепкой разрушается, и связанные узлы могут двигаться свободно.


5.65 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_RIVET $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Привязка узла 382 к узлу 88471 с помощью безмассовой заклепки $ *CONSTRAINED_RIVET $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ n1 n2 tf 382 88471 0.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

5.66 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_SHELL_TO_SOLID

Назначение: задавать связь между гранью оболочечного элемента и объемными элементами. Узловые жесткие тела могут выполнять ту же функцию и тоже могут быть использованы. Формат карт


Тип

Умолчание

1

2

NID

NSID

I

I

нет

нет

3

4

5

6

7

8



ОПИСАНИЕ

NID

Идентификатор узла оболочечного элемента

NSID

Идентификатор набора узлов объемного элемента, см. *SET_NODE_OPTION


Поверхность раздела между оболочечными элементами и элементами-“брусками”, которая является расширением опции задания связанной поверхности, относится к контакту области, состоящей из шестигранных элементов, и области, состоящей из оболочечных элементов. Узел оболочечного элемента может быть связан с несколькими (£ 9) узлами элементов-“брусков”, расположенными на одной общей линии – линии узлов (см. рис. 5.20). При расчете ограниченные таким образом узлы должны оставаться на этой линии, но могут двигаться относительно друг друга. Узлы шестигранных элементов должны вводиться в порядке их появления при движении от узла к узлу (либо в положительном, либо отрицательном направлении) параллельно своей линии узлов. Эта опция предназначена для привязки 4-узловых оболочечных элементов к 8-узловым оболочечным или объемным элементам; она не используется для привязки 8-узловых оболочечных элементам к 8-узловым объемным элементам.


5.67 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED Узлы расположены на одной линии n5 n4 s1

n3 n2

Узлы s1 и n3 совпадают

Рис. 5.20.

n1

Поверхность раздела между оболочечными элементами и объемными элементами привязывает оболочечный узел s1 к линии, на которой расположены узлы объемных элементов n1-n5. Очень важно, чтобы узлы n1-n5 располагались на одной линии.

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_SHELL_TO_SOLID $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Привязка оболочечного элемента в узле 329 к объемному элементу в узле 203, $ при условии, что узлы 329 и 203 совпадают. $ $ Дополнительно задается линия узлов объемных элементов, на которой расположен $ узел 203 и направление которой совпадает с направлением линии узлов оболочечного $ элемента, на которой расположен узел 329. Другими словами: $ $ - узлы 119, 161, 203, 245 и 287 - это узлы части объемного элемента, которые $ задают линию узлов на этой части. $ - эта линия узлов будет оставаться линией в течение всего расчета. $ - направление этой линии будет совпадать с линией узлов оболочечного $ элемента, на которой расположен узел 329. $ *CONSTRAINED_SHELL_TO_SOLID $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nid nsid 329 4 $ *SET_NODE_LIST $ sid 4 $ nid1 nid2 nid3 nid4 nid5 nid6 nid7 nid8 119 161 203 245 287 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

5.68 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_SPOTWELD_{OPTION}

Если расчет с использованием силового критерия разрушения желательно проводить с цифровой фильтрацией значений сил, то задается опция FILTERED_FORCE,

за которой должна следовать одна дополнительная карта (см. ниже). Назначение: задавать точечную сварку, лишенную массы, между парами узлов, которые принадлежат разным объектам расчетной модели. Точечная сварка - это жесткий балочный элемент, соединяющий узлы в узловой паре; следовательно, вращение или перемещение соединенных узлов осуществляется совместно. Точечная сварка должна соединять узлы элементов, обладающих инерцией вращения, т.е. балочных или оболочечных элементов. Если же, например, узлы принадлежат объемным элементам, необходимо использовать опцию *CONSTRAINED_RIVET. Оболочечный элемент не обладает жесткостью в направлении нормали. Узлы, соединенные точечной сваркой, не должны иметь одинаковые координаты. Если узлы точечной сварки совпадают, можно использовать опцию *CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY. Возможно хрупкое и пластическое разрушение. Хрупкое разрушение определяется результирующими силами, действующими на сварку, а пластическое разрушение определяется средним значением пластической деформации оболочечного элемента, которому принадлежит узел точечной сварки. Точки сварки, которые привязаны к безмассовым узлам, исключаются автоматически на этапе инициализации, а файлы MESSAG и D3HSP печатают предупредительное сообщение. Предостережение: Ускорения узлов, соединенных точечной сваркой, выдаются на печать равными нулю. Если ускорения этих узлов необходимы, нужно использовать либо опцию *CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD, либо опцию *CONSTRAINED_NODAL_ RIGID_BODY. Но если интервал вывода достаточно частый, то зависимость ускорения от времени можно получить с помощью дифференцирования скорости при постобработке. Формат карты 1 Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

N1

N2

SN

SS

N

M

TF

EP

I

I

F

F

F

F

F

F

Умолчание

нет

нет

необязат.

необязат.

необязат.

необязат.

1.E+20

1.E+20


1

3

4


Тип


2

5.69 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED Формат карты 2. Карта задается только в случае, если задана опция FILTERED_FORCE. Карта 2


Тип

Умолчание

1

2

NF

TW

I

F

нет

нет

3

4

5

6

7

8


ОПИСАНИЕ

N1


N2


SN

Разрушающее нормальное усилие точечной сварки (см. примечание 2 ниже)

SS

Разрушающее сдвиговое усилие точечной сварки (см. примечание 2 ниже)

N

Показатель степени безразмерного нормального усилия (см. примечание 2 ниже)

M

Показатель степени безразмерного усилия сдвига (см. примечание 2 ниже)

TF

Время разрушения для набора связанных узлов

EP

Эффективная пластическая деформация при разрушении

NF

Число силовых факторов, предназначенных для последующей цифровой фильтрации

TW

Временной интервал, в течение которого накапливаются данные для фильтрации


1.

Узлы, связанные с помощью точечной сварки, не должны быть объектами другого набора с ограничениями тех же степеней свободы, связанной поверхности раздела или жесткого тела, т.е. на узлы нельзя накладывать несколько независимых и, возможно, противоречивых ограничений. Кроме того, одноточечные ограничения узлов, входящих в связанный набор, не должны находиться в противоречии с наборами ограничений для связанных степеней свободы.

5.70 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED

2.

Разрушение точечной сварки происходит в случае, если выполняется условие n

m

æ fn ö æ f ç ÷ + ç s ö÷ ³ 1 , è Sn ø è Ss ø

где fn и fs – нормальное и срезающее усилие на контактной поверхности. Составляющая fn не равна нулю только при растяжении. 3.

При достижении времени TF соединение узлов точечной сваркой разрушается, и связанные узлы могут двигаться свободно.

4.

Разрушение точечной сварки в результате пластической деформации происходит в случае, если эффективная пластическая деформация узла превышает заданное значение e pfail . Это позволяет моделировать процесс отделения точечной сварки от листового металла, поскольку пластичностью обладает не сам точечный шов, а окружающий его материал. Узловые значения пластической деформации получаются с помощью метода наименьших квадратов по значениям, полученным в точках интегрирования элемента. Пластическая деформация получается интегрированием по элементу, и среднее значение переносится в узлы с помощью метода наименьших квадратов. Эту возможность можно использовать только для моделей материала, описывающих пластическое поведение металлов, и ее использование может приводить к несколько большему времени расчета. Нарушение сварного соединения может происходить как в результате пластического, так и хрупкого разрушения.


5.71 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_SPOTWELD $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задание связи двух узлов (34574 и 34383) с помощью точечной сварки, прочность $ которой примерно соответствует прочности болта 3/8" № 3 стандарта SAE. $ *CONSTRAINED_SPOTWELD $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ n1 n2 sn sf n m tf ps 34574 34383 36.0 18.0 2.0 2.0 10. 1.0 $ $ $ sn = 36.0 нормальное разрушающее усилие 36 кН $ sf = 18.0 сдвиговое разрушающее усилие 18 кН $ n = 2.0 показатель степени в критерии разрушения для нормального усилия $ равен 2 $ m = 2.0 показатель степени в критерии разрушения для усилия сдвига равен 2 $ tf = 10.0 разрыв происходит в момент времени t=10, если не произошло $ пластическое разрушение $ ps = 2.0 пластическая деформация при разрушении $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

5.72 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_TIE-BREAK

Назначение: задавать связанные поверхности контакта между гранями оболочечных элементов; локальное нарушение контакта определяется величиной пластической деформации оболочечных элементов, окружающих связанные узлы. При этом возможно разрушение при значительных пластических деформациях. Формат карт


Тип

Умолчание

1

2

3

SNSID

MNSID

EPPF

I

I

F

нет

нет

0.

1, 2

3, 4


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

SNSID

Идентификатор набора подчиненных узлов, см. *SET_NODE_OPTION

MNSID

Идентификатор набора главных узлов, см. *SET_NODE_ OPTION

EPPF

Пластическая деформация при разрушении


1.

Узлы в наборе главных узлов должны задаваться в порядке их появления при движении вдоль края поверхности.

2.

Связи с разрывом могут не пересекаться.

3.

Связи с разрывом можно использовать для задания соединения между гранями оболочечных элементов с условием разрыва этого соединения. Узел становится несвязанным, если взвешенная по объему эффективная средняя пластическая деформация прилегающих к узлу оболочечных элементов превышает заданное значение разрушающей пластической деформации. По умолчанию значение разрушающей пластической деформации задается для всей поверхности, однако можно задать разные значения отдельно для каждого узла, если ввести их при задании набора подчиненных узлов.


5.73 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

4.

Эту опцию можно использовать для моделирования разрушения вдоль какой-то заранее определенной линии, например, сварного шва или конструкционного соединения. При выполнении условия разрушения прилегающих элементов узлы, расположенные на линии скольжения, начинают разделяться. По мере развития этого эффекта поверхности будут “расходиться”, что имитирует разрушение соединения.

5.74 (CONSTRAINED)


*CONSTRAINED *CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE

Назначение: задавать набор узловых связей, разрушение которых определяется величиной пластической деформации. Узлы должны совпадать. Формат карты 1

2

3

NSID

EPPF

ETYPE

I

F

Умолчание

нет

0.


1, 2, 3, 4


Тип


4

5

6

7

ОПИСАНИЕ

NSID

Идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE_OPTION

EPPF

Пластическая деформация при разрыве

ETYPE

8

Тип элемента в группе узлов: = 0: оболочечный элемент, = 1: объемный элемент.


1.

Эта опция используется только для пластически деформируемых 3- и 4-узловых оболочечных элементов и для элементов-“брусков” из ячеистых материалов, см. *MAT_HONEYCOMB. Заданные узлы остаются связанными до тех пор, пока взвешенная по объему средняя пластическая деформация не превысит заданное значение. В отличие от используемых для оболочечных элементов линий скольжения с разрывами связей, здесь могут быть связаны целые области отдельных оболочечных элементов. Связанные узлы совпадают до разрушения связей. Если для группы связанных узлов достигнуто взвешенное по объему среднее значение критерия разрушения, то узлы, для которых это значение превышено, освобождаются, при этом моделируется образование трещины.


5.75 (CONSTRAINED)

*CONSTRAINED

2.

Если эта опция используется для моделирования разрушения, то для каждого оболочечного элемента в зоне разрушения должны быть заданы уникальные номера узлов, которые пространственно совпадают с узлами соседних элементов. При использовании опции *CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE совпадающие узлы не сливаются, а связываются. По мере того, как развивается пластическая деформация и становится больше значения, определяющего разрушение, происходит образование и распространение трещин по сетке элементов.

3.

В отличие от опции *CONSTRAINED_TIE-BREAK, здесь можно связать целые области отдельных оболочечных элементов. Данную опцию рекомендуется использовать в случае, если место разрушения известно, например, в пластиковых чехлах, внутри которых находится подушка безопасности.

4.

Если поверхности оболочечных элементов, заданных с помощью опции *CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE, используются в качестве контактных поверхностей, то все узлы на этих поверхностях лучше задавать как подчиненные узлы с помощью опций NODE_TO_SURFACE раздела CONTACT. Если это невозможно, рекомендуется использовать алгоритмы автоматического контакта, т.е. опции, которые начинаются ключевым словом *CONTACT_AUTOMATIC_... , каждая из которых учитывает изменение толщины.

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задание связи оболочечных элементов в узлах набора 101. Разрыв связи происходит $ в момент, когда пластическая деформация в этих узлах становится больше 0.085. $ $ В этом примере четыре оболочечных элемента соединяются в общей точке. $ Эти четыре угла связаны с возможностью разрыва связи, в отличие от общего способа $ слияния узлов на этапе подготовки модели. $ *CONSTRAINED_TIED_NODES_FAILURE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nsid eppf 101 0.085 $ $ *SET_NODE_LIST $ sid 101 $ nid1 nid2 nid3 nid4 nid5 nid6 nid7 nid8 775 778 896 897 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

5.76 (CONSTRAINED)


*CONTACT

*CONTACT Ключевое слово *CONTACT задает способ обработки контактного взаимодействия между разъединяемыми частями расчетной модели. Могут быть заданы различные типы контакта: *CONTACT_{OPTION1}_{OPTION2}_{OPTION3}_{OPTION4} *CONTACT_ENTITY *CONTACT_GEBOD_OPTION *CONTACT_INTERIOR *CONTACT_RIGID_SURFACE *CONTACT_1D *CONTACT_2D_OPTION1_{OPTION2}_{OPTION3} Первое ключевое слово, *CONTACT_..., соответствует общему трехмерному алгоритму контакта. Второе слово, *CONTACT_ ENTITY, используется для обработки контактов объектов, геометрия главной поверхности которых описывается математическими функциями. Третье слово, *CONTACT_GEBOD, относится к особой форме контактного взаимодействия с недеформируемыми манекенами (см. *COMPONENT_GEBOD). Четвертое ключевое слово, *CONTACT_INTERIOR, находится в процессе разработки и используется для мягких пеноматериалов, когда инверсия (переворачивание) элемента иногда создает проблемы. Для исключения отрицательных объемов рассматривается контакт между слоями элементов-брусков. Пятое ключевое слово, *CONTACT_RIGID_SURFACE, касается моделирования дорожных покрытий для оценки срока службы и расчетов NVH (Noise, Vibration, Harshness – шум, вибрация, низкочастотная вибрация кузова автомобиля). Шестая опция, *CONTACT_1D, сохраняется в программе LS-DYNA по причинам преемственности версий и иногда все еще используется для моделирования арматуры, которая закладываются по краям элементов-брусков. Последняя опция, *CONTACT_2D, соответствует общему двумерному алгоритму контакта, основу которого составляет алгоритм, использовавшийся ранее в программе LS-DYNA2D.

LS-DYNA Version 960

6.1 (CONTACT)

*CONTACT *CONTACT_{OPTION1}_{OPTION2}_{OPTION3}_{OPTION4} Назначение: задавать границу контактного взаимодействия. Опция OPTION1 устанавливает тип контакта. Не все опции могут быть использованы для решений неявным методом. Опции контакта, которые применимы вместе с неявными методами решения, перечислены в тексте Примечания 4. Имеются следующие типы контактов: AIRBAG_SINGLE_SURFACE AUTOMATIC_GENERAL AUTOMATIC_GENERAL_INTERIOR AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE_TIEBREAK AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_TIEBREAK CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE CONSTRAINT_SURFACE_TO_SURFACE DRAWBEAD ERODING_NODES_TO_SURFACE ERODING_SINGLE_SURFACE ERODING_SURFACE_TO_SURFACE FORCE_TRANSDUCER_CONSTRAINT FORCE_TRANSDUCER_PENALTY FORMING_NODES_TO_SURFACE FORMING_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE FORMING_SURFACE_TO_SURFACE NODES_TO_SURFACE NODES_TO_SURFACE_INTERFERENCE ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE_INTERFERENCE RIGID_NODES_TO_RIGID_BODY RIGID_BODY_ONE_WAY_TO_RIGID_BODY RIGID_BODY_TWO_WAY_TO_RIGID_BODY SINGLE_EDGE SINGLE_SURFACE

6.2 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT SLIDING_ONLY SLIDING_ONLY_PENALTY SPOTWELD SPOTWELD_WITH_TORSION SURFACE_TO_SURFACE SURFACE_TO_SURFACE_INTERFERENCE TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE

TIEBREAK_NODES_ONLY TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE TIED_NODES_TO_SURFACE TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE TIED_SURFACE_TO_SURFACE TIED_SURFACE_TO_SURFACE_FAILURE Опция OPTION2 относится к тепловому контакту и имеет единственную форму: THERMAL С данной опцией SURFACE_TO_SURFACE.

может

использоваться

только

тип

контакта

Опция OPTION3 определяет, что первая считываемая карта задает название и идентификационный номер границы контактного взаимодействия, принимает только одну форму: TITLE Опция OPTION4 указывает, что смещения могут использоваться со связанными типами контакта, и принимает только одну форму: OFFSET С этой опцией могут использоваться только следующие типы контактов: TIED_NODES_TO_SURFACE, TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE и TIED_ SURFACE_TO_SURFACE. Если установлена данная опция, тогда смещения узлов допускаются для этих типов контакта, а, если нет, то узлы проектируются на контактную поверхность во время фазы инициализации. Опция OFFSET выполняет переключение метода ограничений на метод штрафных функций. Примечания: 1. Опции OPTION1, OPTION2, OPTION3 и OPTION4 в командной строке ключевого слова могут следовать в любом порядке. Данные должны следовать порядку, приведенному ниже. 2. Опция OPTION1 является обязательной.

LS-DYNA Version 960

6.3 (CONTACT)

*CONTACT

3. Опции OPTION2, OPTION3 и OPTION4 не являются обязательными. 4. Для неявных расчетов могут использоваться следующие типы контактов: SURFACE_TO_SURFACE NODES_TO_SURFACE ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE FORMING_SURFACE_TO_SURFACE FORMING_NODES_TO_SURFACE FORMING_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE TIED_SURFACE_TO_SURFACE_OFFSET TIED_NODES_TO_SURFACE_OFFSET 2D_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE

6.4 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT ОБСУЖДЕНИЕ И ПРИМЕРЫ В конце этого раздела представлено краткое обсуждение типов контактного взаимодействия и приводится несколько примеров. Теоретическое рассмотрение представлено в Теоретическом руководстве программы LS-DYNA. В этой разделе порядок карт является важным: ·

Карта с опцией TITLE вводится здесь, в противном случае эту карту не следует задавать вообще. Задается первая карта-заголовок работы

·

Карты 1- 3 являются обязательными для всех типов контакта.

·

Карта 4 является обязательной для следующих контактных типов: *CONTACT_CONSTRAINT_type *CONTACT_DRAWBEAD *CONTACT_ERODING_type *CONTACT_..._INTERFERENCE *CONTACT_RIGID_type *CONTACT_TIEBREAK_type Каждый из этих типов имеет различные форматы карты 4. Эти форматы представлены в данном Руководстве после всех необязательных карт, показанных ранее, но если карта 4 используется, то она должна быть расположена в Вашей колоде перед необязательными картами.

·

Карта с опцией THERMAL располагается здесь, в противном случае эту карту не следует задавать вообще Для этого вида контакта необходимы дополнительные параметры, которые задаются этой картой.

·

Необязательная карта A Дополнительные параметры контакта, которые могут быть заданы пользователем. Значения по умолчанию, подтвердившие свою пригодность с течением времени, становятся вполне приемлемыми в большинстве случаев.

·

Необязательная карта B Дополнительные параметры контакта, которые могут быть введены пользователем. Значения по умолчанию, подтвердившие свою пригодность с течением времени, становятся вполне приемлемыми в большинстве случаев. Если используется необязательная карта B, тогда карта A становится обязательной (можно использовать пустую строку, если предполагается не вводить параметры карты A).

LS-DYNA Version 960

6.5 (CONTACT)

*CONTACT Следующая карта считывается, если только задана опция TITLE. Необязательная карта


Тип

1

2

CID

NAME

I

A70

Идентификатор контакта необходим во время полного рестарта колоды для инициализации контактов. Если этот идентификатор не задан, то значение идентификатора по умолчанию определяется последовательностью задания контактов, т.е. первое задание контакта имеет идентификатор 1, второе - 2, и т.д. При полном рестарте колоды без контактных идентификаторов для успешной работы нужно сохранить прежние контактные поверхности, а те, которые добавляются, должны помещаться за последним определением контакта в предыдущем прогоне. Карта с названием считывается посредством кодов программы LS-DYNA, предназначенных для обеспечения работы периферийных устройств, для использования в постпроцессоре программы.

ПЕРЕМЕННАЯ CID

NAME

6.6 (CONTACT)

ОПИСАНИЕ

Идентификатор границы контактного взаимодействия. Должен иметь уникальный номер. Дескриптор границы. описания.

Предполагается, что используются уникальные

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Карта 1 является обязательной для всех типов контакта. Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

SSID

MSID

SSTYP

MSTYP

SBOXID

MBOXID

SPR

MPR

I

I

I

I

I

I

I

I

Умолчание

нет

нет

нет

нет

0

0


1

2

0=выкл

0=выкл


Тип


опция

опция

ОПИСАНИЕ

SSID

Идентификатор подчиненного сегмента, набора узлов, набора частей модели, одной из частей модели или набора оболочечных элементов, см. карты *SET_SEGMENT, *SET_NODE_OPTION, *PART, *SET_PART или *SET_SHELL_OPTION. Для контакта с разрушением используется или идентификатор части, или идентификатор набора частей. =0: все идентификаторы частей модели указывают на использование алгоритма единой поверхности контакта, единой поверхности с автоматическим контактом и единой поверхности с разрушаемым контактом.

MSID

Идентификатор набора главных сегментов, набора частей, одной части или набора оболочечных элементов, см. карты *SET_SEGMENT, *SET_NODE_OPTION, *PART, *SET_PART или *SET_SHELL_OPTION: =0: использование алгоритма единой поверхности контакта, единой поверхности с автоматическим контактом и единой поверхности с разрушаемым контактом.

SSTYP

Подчиненный сегмент или тип набора узлов. Тип должен соответствовать идентификатору SSID: =0: идентификатор набора сегментов для контакта “поверхностьповерхность”, =1: идентификатор набора оболочечных элементов для контакта “поверхность-поверхность”, =2: идентификатор набора частей модели, =3: идентификатор части модели, =4: идентификатор набора узлов для контакта “узел- поверхность”, =5: используется алгоритм единой поверхности, =6: идентификатор набора частей для частей свободных от контакта. Все другие части модели включены в контактное взаимодействие.

LS-DYNA Version 960

6.7 (CONTACT)

*CONTACT Карта 1 (продолжение) ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

MSTYP

Тип набора главных сегментов. Тип должен соответствовать идентификатору MSID: =0: идентификатор набора сегментов, =1: идентификатор набора оболочечных элементов, =2: идентификатор набора частей, =3: идентификатор части.

SBOXID

Идентификатор объемной прямоугольной области BOXID. В область включаются только подчиненные узлы/сегменты, см. опцию *DEFINE_BOX. Используется только в том случае, когда с помощью карт *PART, *SET_PART задается идентификатор SSID.

MBOXID

Идентификатор объемной области BOXID. В область включаются только главные сегменты, см. опцию *DEFINE_BOX. Используется только в том случае, когда с помощью карт *PART, *SET_PART задается идентификатор MSID.

SPR

Включение информации об усилиях на подчиненной поверхности контакта в файлы *DATABASE_NCFORC и *DATABASE_BINARY_INTFOR: =1: запись усилий включена.

MPR

Включение информации об усилиях на главной поверхности контакта в файлы *DATABASE_NCFORC и *DATABASE _BINARY_INTFOR: =1: запись усилий включена.


Задание идентификатора подчиненного набора равным нулю целесообразно только для алгоритма единой поверхности контакта, т.е. для опций SINGLE_SURFACEЮ, а также для опций AUTOMATIC_, AIRBAG_ и ERODING_SINGLE_ SURFACE.

2.

Для алгоритма единой поверхности контакта (включая AUTOMATIC_GENERAL) или опции FORCE_ TRANSDUCERS идентификатор основного набора не задается.

6.8 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960


1

2

3

4

5

6

7

8


FS

FD

DC

VC

VDC

PENCHK

BT

DT

Тип

F

F

F

F

F

I

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0

0.

1.0E20

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ FS

ОПИСАНИЕ

Коэффициент статического трения, если значение FS больше нуля и не равно 2. Предполагается, что коэффициент трения зависит от относительной скорости vrel поверхностей контакта - DC× v rel m c = FD + ( FS - FD ) e . Существуют две другие возможности: =-1: если нужно использовать коэффициенты трения, заданные в разделе ключевого слова *PART, то параметр FS задается отрицательным числом (-1.0). ВНИМАНИЕ: Значение FS=-1.0 используется только для следующих типов контакта: SINGLE_SURFACE, AUTOMATIC_GENERAL, AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE, AUTOMATIC_NODES_TO_ SURFACE, AUTO-MATIC_SURFACE_TO_SURFACE, AUTOMATIC_ ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE и ERODING_SINGLE_SURFACE. = 2: для типов контакта SURFACE_TO_SURFACE и ONE_WAY_ SURFACE_TO_SURFACE. Коэффициент динамического трения задается таблицей, см. опцию DEFINE_TABLE (О задании идентификатора таблицы см. описание параметра FD ниже). Коэффициент трения является функцией относительной скорости и давления. Эта опция должна использоваться в сочетании с опцией смещения толщины. См. рис. 6.1.

FD

Коэффициент динамического трения. Предполагается, что коэффициент трения зависит от относительной скорости vrel поверхностей контакта - DC× v . Если FS=2, то задается идентификатор таблицы. mc = FD + (FS - FD)e rel

LS-DYNA Version 960

6.9 (CONTACT)

*CONTACT


ОПИСАНИЕ

Внимание: Только для специальной опции контакта "TIED_SURFACE _TO_SURFACE_ FAILURE" переменные FS и FD играют роль разрушающих напряжений, т.е. считается, что разрушение возникает, 2 2 émax(0.0,snormal) ù ésshear ù если выполняется условие ê + -1 > 0 , ë ûú ëê FD ûú FS где s normal и sshear являются нормальным и касательным напряжением на границе раздела. FS

Нормальное растягивающее напряжение при разрушении

FD

Касательное напряжение при разрушении

DC

Коэффициент экспоненциального затухания. Предполагается, что коэффициент трения зависит от относительной скорости vrel поверхностей контакта m c = FD + ( FS - FD )e

- DC × vrel

.

VC

Коэффициент вязкого трения. Является необходимым для ограничения максимума силы трения. Предельное значение силы трения Flim = V × C × A cont . Здесь Acont – площадь сегмента, находящегося в контакте с узлом. Целесообразно для значения VC использоваться предел s текучести при сдвиге, где VC = o so является пределом текучести 3 материала контактной поверхности.

VDC

Коэффициент вязкого демпфирования в процентах от критического значения. Чтобы избежать нежелательного “дребезга” контактов, например, при моделировании процесса штамповки листов металла, контактное демпфирование прикладывается перпендикулярно к VDC поверхности контакта. Коэффициент демпфирования x= x wd , 100

например, VDC = 20. x crit следующим образом:

определяется в программе LS-DYNA

x crit = 2mw; m = min ( mslave , m master ) massofmaster resp.slavenode w = k×

PENCHK

6.10 (CONTACT)

, mslave + m master kinterface stiffness mslave × m master

Величина небольшого внедрения, задаваемая для опции поиска контакта. Если внедрение подчиненного узла превышает величину произведения толщины сегмента на коэффициент XPENE (см. *CONTROL_ CONTACT), то внедрение игнорируется, и подчиненный узел считается свободным. Толщина сегмента принимается равной толщине оболочечного элемента или принимается равной 1/20 от самой короткой диагонали объемного элемента. Эта опция используется для контактного алгоритма “поверхность-поверхность”. Относительно типов

LS-DYNA Version 960

*CONTACT ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

контакта, а также некоторых подробностей о задании внедрения см. таблицу 6.1. =0: контроль внедрения выключен, =1: контроль включен, =2: контроль включен, но используется самая короткая диагональ объемного элемента. BT

Время “рождения” (контактная поверхность становится активной).

DT

Время “смерти”(контактная поверхность деактивируется).

LS-DYNA Version 960

6.11 (CONTACT)



Тип


1

2

3

4

5

6

7

8

SFS

SFM

SST

MST

SFST

SFMT

FSF

VSF

F

F

F

F

F

F

F

F

1.

толщина элемента

толщина элемента

1.

1.

1.

1.

1.

ОПИСАНИЕ

SFS

Коэффициент пересчета подчиненной (slave) штрафной жесткости, задаваемый по умолчанию, см.*CONTROL_CONTACT.

SFM

Коэффициент пересчета главной (master) штрафной задаваемый по умолчанию, см.*CONTROL_CONTACT.

SST

Необязательная толщина для подчиненной поверхности (переопределяет действительную толщину). Эта опция используется только для контакта с оболочечными элементами. Действительная толщина – это толщина элементов оболочки. Для опций *CONTACT_TIED_… параметры SST и MST (см. ниже) могут быть заданы отрицательными, что будет использоваться для определения того, действительно ли узел присоединен, в зависимости от отношения промежутка между узлом и поверхностью к абсолютной величине этих толщин. Более подробная информация дана в разделе Замечания общего характера относительно опции *CONTACT, который следует за необязательной картой C.

MST

Необязательная толщина для главной поверхности (переопределяет действительную толщину). Эта опция используется только для контакта с оболочечными элементами. Действительная толщина является толщиной оболочечных элементов. Относительно опций TIED см. описание SST выше.

SFST

Коэффициент пересчета для толщины подчиненной поверхности (переопределяет действительную толщину). Эта опция используется только для контакта с оболочечными элементами. Действительная толщина является толщиной оболочечных элементов.

SFMT

Коэффициент пересчета для толщины главной поверхности (переопределяет действительную толщину). Эта опция используется только для контакта с оболочечными элементами. Действительная толщина является толщиной оболочечных элементов.

FSF

Коэффициент масштабирования сухого трения. Коэффициент сухого трения пересчитывается по формуле m sc = FSF × m c , см. выше.

6.12 (CONTACT)

жесткости,

LS-DYNA Version 960

*CONTACT


ОПИСАНИЕ

Коэффициент масштабирования вязкого трения. Если этот параметр будет задан, то предельная сила трения становится равной Flim = VSF × VC × A cont , см. выше.

VSF


Переменные FSF и VSF (см. выше) могут быть аннулированы за сегментом сегмент заданием атрибутов A3 и A4 в карте *SET_SEGMENT или *SET_SHELL_OPTION для подчиненной поверхности и заданием атрибутов A1 и A2 для главной поверхности. См. *SET_SEGMENT и *SET_SHELL_OPTION. Эта карта 4 является обязательной для опций: *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_TIEBREAK *CONTACT_AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE_TIEBREAK Карта 4


1

2

3

4

OPTION

NFLS

SFLS

CCRIT

I

F

F

F

Тип

Умолчание

требуется требуется требуется

ПЕРЕМЕННАЯ OPTION

LS-DYNA Version 960

5

6

7

8

опция=6 ОПИСАНИЕ

Реакция программы: =1: подчиненные узлы, находящиеся в контакте и вступающие в контакт, оказываются ”привязанными”. Тангенциальное движение блокируется. =2: активизирован разрыв связи для узлов, которые находятся в контакте. До разрыва тангенциальное движение блокируется. =3: в соответствии с признаком 1, но с разрушением после ”привязки”. =4: активизирован разрыв связи для узлов, которые находятся в контакте, допускается тангенциальное движение со скольжением. =5: активизирован разрыв связи для узлов, которые находятся в контакте. Повреждение является нелинейной функцией ширины трещины и задается кривой, значение которой равно единице при нулевом значении ширины трещины и падает до нуля при заданном значении раскрытия трещины. Это контактное взаимодействие можно использовать для представления деформируемого клеевого соединения.

6.13 (CONTACT)

*CONTACT


ОПИСАНИЕ

=6: эта опция предназначена для использования только с объемными элементами и элементами толстостенной оболочки. Активизирован разрыв связи для узлов, которые находятся в контакте. Повреждение является линейной функцией расстояния С (максимального по времени) между точками, находящимися в контакте. Когда расстояние равно CCRIT, то по границе раздела разрушение полностью завершается. После разрыва связей эта контактная опция создает контакт “поверхность-поверхность”. Если предположить отсутствие реверсирования нагрузки, то энергия, выделяемая в результате разрыва связей, составит примерно max (s ,0) 2+ s

2

n n в начале разрушения. Этот 0.5*S*CCRIT, где S равно тип контакта может использоваться для моделирования распространения трещины. Чтобы величина освобожденной энергии была корректной, контактная штрафная жесткость должна быть

MIN ( NFLF,SFLS) CCRIT

значительно больше, чем

.

NFLS

Нормальное разрушающее напряжение для OPTION=2 или 3, см. выше. Для OPTION=5 параметр NFLS является пределом текучести. См. примечание ниже.

SFLS

Касательное разрушающее напряжение для OPTION=2 или 3, см. выше. Критерий разрушения: 2

2

æ sn ö æ sS ö ç ÷ +ç ÷ ³ 1. è NFLS ø è SFLS ø

Для OPTION=5 параметр SFLS становится идентификатором кривой, описывающей модель разрушения. CCRIT

Критическое расстояние. Задается для опции 6, см. выше.

Примечание: После разрыва связей эта контактная опция создает контакт “поверхностьповерхность” без учета изменения толщины. После разрушения появление растягивающих напряжений на поверхности контактного взаимодействия невозможно. Для этой опции разрыва связей опция мягкого ограничения SOFT=2 не применима.

6.14 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Эта карта 4 является обязательной для следующих опций: *CONTACT_CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE *CONTACT_CONSTRAINT_SURFACE_TO_SURFACE Карта 4

1


2

3

4

5

6

7

8

KPF

Тип

F

Умолчание

0.0


ОПИСАНИЕ

Кинематический параметр разделения при наличии ограничения: = 0.0: полностью симметричное разделение, = 1.0: одностороннее разделение для подчиненных узлов, ограниченных основной поверхностью. Только подчиненные узлы проверяются на отсутствие контакта. =-1.0: одностороннее разделение для главных узлов, ограниченных подчиненной поверхностью. Только главные узлы проверяются на отсутствие контакта.

KPF

m p3

p2

p1 v rel Рис. 6.1.

Коэффициент трения m может быть функцией относительной скорости и давления. Задается флаг-признак для статического коэффициента трения FS и идентификатор таблицы для динамического коэффициента. Эта опция используется только с опциями SURFACE_TO_SURFACE и ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE с учетом изменения толщины.

LS-DYNA Version 960

6.15 (CONTACT)

*CONTACT Эта карта 4 является обязательной для опции *CONTACT_DRAWBEAD Карта4


1

2

3

4

5

LCIDRF

LCIDNF

DBDTH

DFSCL

NUMINT

I

I

F

F

I

требуется

нет

0.0

1.0

0

Тип

Умолчание

ПЕРЕМЕННАЯ LCIDRF

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Если параметр LCIDRF является положительной величиной, то он задает идентификатор кривой, описывающей компонент изгиба общего усилия Fbending на единицу длины штампованного выступа, как функцию перемещения d, см. рис. 6.2. Эта сила возникает в результате изгибания и разгибания заготовки по мере ее движения при штамповании выступа. Общее усилие является суммой компонентов изгиба и сил трения. Если параметр LCIDRF является отрицательной величиной, то его абсолютное значение указывает идентификатор кривой, определяющей зависимость максимального усилия штампования от нормированной длины выступа. Абсциссы кривой лежат между нулем и единицей и представляют собой нормализованную длину выступа. Ордината кривой - максимально допустимое усилие, когда достигается наибольшая вытяжка листа металла. В промежуточном положении для расчета усилия штампования используется линейная интерполяция.

LCIDNF

Идентификатор кривой, представляющей собой значения нормального усилия на единицу длины выступа в зависимости от смещения d, см. рис. 6.2. Это усилие возникает в результате изгиба заготовки и формирования выступа по мере внедрения пуансона в матрицу. Нормальная сила начинает развиваться, когда расстояние между матрицей и пуансоном оказывается меньше высоты выступа. Когда заготовка одновременно касается пуансона и матрицы, то эта сила должна быть постоянной или равной нулю, см. примечание ниже.

DBDTH

Высота выступа, см. рис. 6.2. Необходимо определить правильное значение d по смещениям контактов.

DFSCL

Коэффициент пересчета для задающей кривой. По умолчанию равен 1.0. Этот коэффициент используется для кривой с идентификатором LCIDRF, см. выше.

6.16 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT


ОПИСАНИЕ

Число точек интегрирования, равномерно расположенных вдоль выступа: =0: вычисляется программой на основе размера элементов, которые примыкают к выступу. Этот параметр необходим для правильного вычисления возникающих сил. Большее количество точек интегрирования может увеличить точность, т.к. усилие распределяется более равномерно вдоль выступа.

NUMINT

Примечание: Выступ задается посредством последовательного перечня подчиненных узлов, которые расположены вдоль образующей выступа. Для прямого выступа достаточно задать только два узла, по одному у каждого края, но для закругленных выступов необходимо такое количество узлов, которое описывает его геометрию. Точки интегрирования вдоль выступа распределены равномерно и не зависят от размещения узлов, задающих выступ. При использовании привязки “лишних” узлов к жесткому телу (см. *CONSTRAINED_ EXTRA_NODES_OPTION) узлам выступа не требуется соответствовать условиям связности элементов матрицы и пуансона. Заготовка образует главную поверхность (мастерповерхность). НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЕТСЯ ЗАДАВАТЬ ОБЪЕМНУЮ ОБЛАСТЬ (BOXID) ВОКРУГ ВЫСТУПА, ЧТОБЫ ОГРАНИЧИТЬ ГЛАВНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ КОНТАКТА. ЭТО В ЗНАЧИТЕЛЬНОЙ СТЕПЕНИ УМЕНЬШИТ ЗАТРАТЫ ВРЕМЕНИ И ТРЕБОВАНИЯ К ОБЪЕМУ ПАМЯТИ.

D,D depth of draw bead – высота выступа

d

Рис. 6.2.

F = F friction + Fbending

Контактная модель выступа определяет силу сопротивления в зависимости от перемещения. Сила трения рассчитывается по величине нормального усилия и заданного коэффициента трения.

LS-DYNA Version 960

6.17 (CONTACT)

*CONTACT Эта карта 4 является обязательной для опций: *CONTACT_ERODING_NODES_TO_SURFACE *CONTACT_ERODING_SINGLE_SURFACE *CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE Карта 4

1

2

3

ISYM

EROSOP

IADJ

Тип

I

I

I

Умолчание

0

0

0



4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

ISYM

Опция симметрии плоскости: =0: выключена, =1: не включены грани элементов с граничными условиямиограничениями в направлении нормали (например, сегменты элементов-брусков в плоскости симметрии). Эта опция является важной для корректного сохранения граничных условий в симметричной модели.

EROSOP

Опция исчезновение/внутренний узел: =0: сохраняется только информация на внешних границах, =1: сохранение информации производится таким образом, что может произойти исчезновение контакта. Иначе говоря, считается, что после удаления соответствующего элемента контакт исчезает.

IADJ

Обработка соседнего материала для объемных элементов: =0: учитываются только грани объемного элемента, относящиеся к свободным границам, =1: грани объемного элемента учитываются, если они находятся на границе разных материалов. Кроме того, эта опция допускает исчезновение элементов внутри тела и последовательную обработку контактов.

6.18 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Эта карта 4 является обязательной для опций: *CONTACT_NODES_TO_SURFACE_INTERFERENCE *CONTACT_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE_INTERFERENCE *CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE_INTERFERENCE моделирования частей расчетной модели, которые Назначение: предоставить средства сжаты, плотно контактируя друг с другом, и, таким образом, испытывают напряжения в исходной конфигурации. Эта опция отключает проверку взаимного внедрения (которая меняет геометрию перемещением узлов с целью исключения взаимного внедрения) в начале моделирования и приводит к появлению контактных сил, устраняющих взаимное внедрение. Задающие кривые, определяемые в этом разделе, меняют жесткость контактной границы таким образом, что она медленно возрастает от нуля до некоторого конечного значения, при этом контактные усилия также постепенно растут, устраняя перекрытие элементов. Карта 4

1

2

LCID1

LCID2

Тип

I

I

Умолчание

0

0



3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

LCID1

Идентификатор задающей кривой, с помощью которой меняется жесткость контактной границы во время динамической релаксации. Эта кривая должна начинаться в точке (0, 0) в нулевой момент времени и монотонно возрастать.

LCID2

Идентификатор задающей кривой, с помощью которой меняется жесткость границы контактного взаимодействия во время расчета переходного процесса. В общем случае эта кривая имеет постоянное значение, равное единице, если будет задана переменная LCID1. Если LCID1=0, тогда эта кривая должна начинаться в точке (0, 0) в нулевой момент времени и монотонно возрастать до некоторого постоянного значения.

Примечание: При использовании этой опции следует соблюдать предельную осторожность. Вопервых, для деформируемых оболочечных элементов учитывается изменение толщины оболочки. Кроме того, ДЛЯ ОБОЛОЧЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОТКЛЮЧАЮТСЯ ПРОВЕРКА ОРИЕНТАЦИИ СЕГМЕНТА И КОНТРОЛЬ ВЗАИМНОГО ВНЕДРЕНИЯ. Поэтому при моделировании необходимо убедиться, что все контактные сегменты, которые относятся к оболочечным элементам, ориентированы надлежащим образом, т.е. вектор внешней нормали сегмента, ориентированный в соответствии с правилом правой руки относительно нумерации сегмента, должен быть направлен в сторону противоположной поверхности контакта; следовательно, нужно избегать автоматической расстановки контактов для тех частей расчетной модели, которые состоят из оболочечных элементов, за исключением использования автоматической генерации для узлов на подчиненной стороне границы раздела.

LS-DYNA Version 960

6.19 (CONTACT)

*CONTACT Эта карта 4 необходима для опций: *CONTACT_RIGID_NODES_TO_RIGID_BODY *CONTACT_RIGID_BODY_ONE_WAY_TO_RIGID_BODY *CONTACT_RIGID_BODY_TWO_WAY_TO_RIGID_BODY Карта 4


Тип

Умолчание

1

2

3

LCID

FCM

US

I

I

F

требуется требуется


4

5

6

7

8

из LCID ОПИСАНИЕ

LCID

Идентификатор кривой, описывающей зависимость усилия от величины внедрения для опции RIGID_контакт. См. определение переменной FCM ниже.

FCM

Метод расчета усилия для опции RIGID_контакт: =1: задающая кривая описывает зависимость суммарного нормального усилия на контактной поверхности от величины максимального внедрения любого узла (только для опции RIGID_BODY_ONE_WAY). =2: задающая кривая описывает зависимость нормального усилия для каждого узла от величины внедрения узла в поверхность (для всех опций RIGID_контакт). =3: задающая кривая описывает зависимость нормального давления от величины внедрения узла в поверхность (только для опций RIGID_BODY_TWO_WAY и RIGID_BODY_ONE_WAY). =4: задающая кривая описывает зависимость суммарного нормального усилия на контактной поверхности от величины максимального внедрения с мягким ограничением. В этом случае усилие рассчитывается по исходной величине внедрения (только для опции RIGID_BODY_ONE_WAY).

US

6.20 (CONTACT)

Исходная жесткость для опций RIGID_контакт. По умолчанию меняется в соответствии с задающей кривой. Значение этой переменной не должно превосходить максимума задающей кривой.

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Эта карта 4 является обязательной для опций: *CONTACT_TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE и *CONTACT_TIEBREAK_NODES_ONLY Карта 4


Тип

Умолчание

1

2

3

4

NFLF

SFLF

NEN

MES

F

F

F

F

2.

2.



5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

NFLF

Нормальное разрушающее усилие. Рассматривается только разрушение при растяжении, т.е. в критерий разрушения входит нормальное растягивающее усилие.

SFLF

Разрушающее усилие при сдвиге

NEN

Показатель степени для нормального усилия

MES

Показатель степени для касательного усилия. Критерий разрушения:

æ fn ö ç ÷ è NFLF ø

NEN

æ f ö +ç s ÷ è SFLF ø

MES

³ 1.

Разрушение происходит, если левая часть неравенства больше 1. Параметры fn и fs являются нормальным и касательным усилиями на границе контактного взаимодействия. Примечания:

Эти переменные могут быть переопределены последовательно узел за узлом картами опции *SET_NODE_. Должны быть заданы обе переменные NFLF и SFLF. Если нужен критерий разрушения только при растяжении или только при сдвиге, то для отсутствующего усилия следует задать большое значение (1E+10). После разрушения контакт типа *CONTACT_TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE ведет себя, как контакт “узел-поверхность” без изменения толщины элементов (растяжение на границе контакта невозможно), а контакт типа *CONTACT_TIEBREAK_NODES_ONLY совершенно прекращает действовать. Перед разрушением эти два типа контактного взаимодействия ведут себя идентично.

LS-DYNA Version 960

6.21 (CONTACT)

*CONTACT Эта карта 4 является обязательной для опции: *CONTACT_TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE Карта 4


Тип

Умолчание

1

2

3

NFLS

SFLS

TBLCID

F

F

I


4

5

6

7

8

0


ОПИСАНИЕ

NFLS

Разрушающее напряжение растяжения. См. примечание ниже.

SFLS

Разрушающее напряжение сдвига. Критерий разрушения: 2

2

æ sn ö æ ss ö ç ÷ +ç ÷ ³ 1. è NFLS ø è SFLS ø TBLCID

Идентификатор необязательной кривой, определяющей зависимость разрушающих напряжений от зазора между поверхностями контакта, которая используется для описания поведения контактной границы после разрушения контактов. Эту зависимость можно использовать для моделирования разрушения связующих (адгезионных) материалов.


Переменные могут быть переопределены только для подчиненной поверхности последовательно сегмент за сегментом с помощью переменных A1 и A2 карт опций *SET_SEGMENT или *SET_SHELL_OPTION. Эти переменные не используются для главной поверхности. Должны быть заданы обе переменные NFLF и SFLF. Если нужен критерий разрушения только при растяжении или только при сдвиге, то для отсутствующего усилия следует задать большое значение (1E+10). Для оболочечных элементов нормали сегментов должны указывать направление растяжения (противоположное сжатию). Сжимающие напряжения не дают вклада в критерий разрушения. После разрушения контакт этого типа ведет себя, как контакт “поверхностьповерхность” без изменения толщины элементов. Растяжение на границе контакта невозможно.

6.22 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Данная карта является обязательной для опции THERMAL: *CONTACT_..._THERMAL_... Напоминание: Если карта 4 необходима, тогда она располагается перед этой необязательной картой. (Карта 4 необходима для определенных типов контакта – см. перечень в начале этого раздела и затем сведения по карте 4.)

Опция


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

CF

FRAD

HTC

GCRIT

GMAX

CD_FACT

F

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

1.0

ПЕРЕМЕННАЯ CF

8

ОПИСАНИЕ

Удельная теплопроводность (k) жидкости между скользящими поверхностями. Если между этими поверхностями имеется зазор величиной l gap , тогда тепловая проводимость для теплопроводности определяется формулой

hcond =

k

lgap

.

Следует учитывать, что программа учетом деформаций. FRAD

7

LS- DYNA рассчитывает

lgap c

Коэффициент излучения f между поверхностями скольжения. Рассчитывается тепловая проводимость для излучения ( h rad ). (См. *BOUNDARY_RADIATION). Если между поверхностями скольжения есть зазор, тогда контактная тепловая проводимость определяется соотношением

h = hcond + h rad . HTC

Тепловая проводимость ( h cont ) для закрытых зазоров. Используется для зазоров в диапазоне 0 £ l gap £ lmin ,

где lmin определяется переменной GCRIT, см. ниже.

LS-DYNA Version 960

6.23 (CONTACT)

*CONTACT


ОПИСАНИЕ

Критический зазор, ( lmin ), используется при задании тепловой проводимости (HTC) для толщины зазора, не превосходящей это значение.

GCRIT

Тепловой контакт отсутствует, если зазор больше значения ( lmax ).

GMAX

Множитель, используемый в подпрограмме поиска на расстоянии, соответствующем характерной длине элемента. Характерная длина – это наибольшая диагональ элемента на поверхности границы раздела. =0: по умолчанию принимается равным 1.0

CD_FACT


Резюме: h = hcont , если величина зазора

h = hcond + hrad

0 £ l gap £ lmin ,

, если величина зазора

lmin £ lgap £ lmax ,

h=0, если величина зазора lgap > lmax .

6.24 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Необязательная карта A Напоминание: Если карта 4 необходима, тогда она располагается перед этой необязательной картой. (Карта 4 необходима для определенных типов контакта – см. перечень в начале этого раздела и затем сведения по карте 4.) Необязательная карта A

1

2

3

4

5

6

7

8

SOFT

SOFSCL

LCIDAB

MAXPAR

EDGE

DEPTH

BSORT

FRCFRQ

Тип

I

F

I

F

F

I

I

I

Умолчание

0

.1

0

1.025.

0.

2

10-100

1



тип a13

Тип 13 ОПИСАНИЕ

SOFT

Опция мягкого ограничения: =0: формулировка штрафного метода, =1: формулировка мягкого ограничения, =2: расширение области контакта узлов сегмента, =4: ограниченное приближение для контактной опции FORMING. Мягкое ограничение может оказаться необходимым, если константы материала элементов, образующих контактирующие поверхности, имеют широкий разброс объемного модуля упругости. При задании опции мягкого ограничения жесткость границы раздела определяется по массе в узле и глобальной величине шага по времени. Этот метод расчета жесткости обычно дает значительно более высокое значение жесткости, чем при использовании объемного модуля; поэтому этот подход оказывается предпочтительным, когда мягкий пористый материал контактирует с металлами. См. примечание ниже относительно альтернативной штрафной формулировки.

SOFSCL

Коэффициент пересчета ограничивающих усилий для опции мягкого ограничения (по умолчанию =.10). Значения более .5 для единой контактной поверхности и 1.0 для одностороннего контакта недопустимы.

LCIDAB

Идентификатор кривой, задающей толщину подушки безопасности как функцию времени для контакта типа a13 (*CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACE).

MAXPAR

Максимум параметрической координаты при поиске сегмента (рекомендуемые значения 1.025 и 1.20). Слишком большие значения могут увеличить затраты времени. Если задан нуль, то значение по умолчанию равно 1.025. Этот коэффициент позволяет увеличить размер сегментов. Может быть полезным при наличии острых углов элемента.

LS-DYNA Version 960

6.25 (CONTACT)


ОПИСАНИЕ

EDGE

Контроль внедрения “край–край” для альтернативной штрафной формулировки (SOFT=2). =0: проверяется только внедрение в поверхности (по умолчанию), >0: проверяется внедрение в поверхность и внедрение “край–край”.

DEPTH

Глубина поиска при автоматическом контакте. Значение 1 является вполне приемлемым для расчетов большинства случаев аварийных воздействий и является менее затратным. В программе LS-DYNA для улучшения точности это значение принято равным 2. Если задан нуль, то по умолчанию выбирается величина 2. <0: абсолютное значение переменной, |DEPTH|, является идентификатором кривой, определяющей зависимость глубины поиска от времени.

BSORT

Число циклов между блочными сортировками. Значения 25 и 100 рекомендуются для типов контакта 4 и 13 (SINGLE_SURFACE) соответственно. Значения 10-15 подходят для контактов “поверхностьповерхность” и “узел-поверхность”. Если задан нуль, то эта величина определяется программой LS-DYNA. <0: абсолютное значение переменной, |BSORT|, является идентификатором кривой, которая задает частоту блочной сортировки в зависимости от времени.

FRCFRQ

Число циклов между модификациями контактного усилия при использовании штрафных контактных формулировок. Эта опция может обеспечить значительное ускорение процесса. Если она используется, то значения параметра, превышающие 3 или 4, являются опасными. Использовать данную опцию необходимо с большой осторожностью, т.к. при этой опции изменение параметров контактного взаимодействия не меняет значения переменной FRCFRG. =0: значение переменной FRCFRG равно1, и расчет контактного усилия выполняется на каждом цикле - настоятельно рекомендуется.


Выбор SOFT=1 или 2 в необязательной карте А приводит к определению контактной жесткости из соображений устойчивости решения, с учетом величины шага счета по времени и узловых масс. В общем случае, этот подход является наиболее эффективным для контактного взаимодействия между материалами с различающейся жесткостью или при разной плотности сетки. Значение SOFT=2 используется для общего случая контакта оболочечных и объемных элементов. Может использоваться для всех опций SURFACE_TO_ SURFACE, ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE, и SINGLE_ SURFACE. Когда используется опция AUTOMATIC, то ориентирование нормалей оболочечного сегмента выполняется автоматически. Если опция AUTOMATIC не используется, тогда ориентирование сегмента или элемента делается при вводе. Контактный алгоритм альтернативной штрафной формулировки проверяет скорее внедрение сегмента в сегмент, а не узла в сегмент. После обнаружения внедрившихся сегментов автоматически проверяется, который из сегментов является главным сегментом, и штрафные усилия прикладываются по нормали к этому сегменту. Пользователь может переопределить эту автоматическую проверку с помощью

6.26 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT опций ONE_WAY, в этом случае используются направления нормалей главных сегментов, заданные пользователем при вводе. Параметр EDGE необязательной карты A используется для того, чтобы сделать возможным проверку внедрения “край сегмента–край сегмента”. Установка EDGE=0 блокирует этот контроль, что рекомендуется использовать, если такое внедрение маловероятно. Выбор значения EDGE>0 дает возможность оценивать внедрение “край-край”, рекомендуется задавать EDGE=1. Можно попробовать меньшие значения, если возникнут проблемы при активной опции EDGE. В данной версии программы все параметры первых трех карт активны, за исключением переменных VC и VSF. В необязательной карте A активны только переменные SOFT и EDGE. В необязательной карте В активен только параметр ISYM.

LS-DYNA Version 960

6.27 (CONTACT)

*CONTACT Необязательная карта B Напоминание: Если используется необязательная карта B, тогда должна быть задана необязательная карта A. (Необязательная карта A может быть пустой строкой.). Необязательная карта B

1

2

3

4

5

6

7

8

PENMAX

THKOPT

SHLTHK

SNLOG

ISYM

I2D3D

SLDTHK

SLDSTF

Тип

F

I

I

I

I

I

F

F

Умолчание

0

0

0

0

0

0

0

0




Старые типы Старые типы 3, 5, 10 3, 5, 10

ОПИСАНИЕ

PENMAX

На этот параметр умножается максимальная величина внедрения для старого типа контактов 3, 5, 8, 9 и 10 или толщина сегмента, что определяет максимальное допустимое внедрение (кратное толщине сегмента) для типов контакта a3, а5, a10, 13, 15 и 26. (см. обсуждение в конце раздела, включая Таблицу 6.1): =0.0 для контактов старого типа 3, 5 и 10: используется метод поиска малого внедрения и величина, рассчитанная по толщине и значению переменной XPENE, см. *CONTROL_ CONTACT, =0.0 для типов контакта a3, a5, a10, 13 и 15: по умолчанию принимается 0.4, или 40 процентов, от толщины сегмента, =0.0 для типа контакта 26: по умолчанию принимается 200-х кратная толщина сегмента.

THKOPT

Опция толщины для контактных типов 3, 5 и 10: =0: по умолчанию берется из карты *CONTROL_CONTACT, =1: учитывается изменение толщины, =2: изменение толщины не учитывается (старый способ).

SHLTHK

Задается только в том случае, если переменная THKOPT равна 1. Этот параметр - толщина оболочки для типов контакта “поверхность– поверхность” и “узел-поверхность”. Опции 1 и 2 ниже активируют новые возможности контактных алгоритмов. Изменение толщины всегда учитываются при использовании алгоритма единичной поверхности и метода ограниченного контактного взаимодействия: =0: изменение толщины не учитывается, =1: учитывается изменение толщины, но исключены жесткие тела, =2: учитывается изменение толщины с включением жестких тел.

6.28 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

SNLOG

Отменяется логика “отбрасывания” узла при контакте с учетом изменения толщины. При использовании логики отбрасывания в самом первом цикле, если подчиненный узел внедряется в основной сегмент, этот узел возвращается назад к основной поверхности без приложения контактного усилия. =0: используется логика “отбрасывания” (по умолчанию), =1: логика “отбрасывания” узла не используется (иногда рекомендуется при расчетах процессов формования металлов или контактного взаимодействия с пеноматериалами).

ISYM

Опция симметричной плоскости: =0: выключена, =1: не включает грани элементов с граничными условиямиограничениями в направлении нормали (например, сегменты элементов-брусков в плоскости симметрии). Эта опция является важной для корректного сохранения граничных условий в симметричной модели. Для опций _ERODING_… это можно задать с помощью карты 4.

I2D3D

Опция поиска сегмента: =0: поиск двумерных элементов (оболочечных) раньше трехмерных элементов (объемные, толстостенные оболочки) при определении местоположения сегментов, =1: поиск трехмерных элементов (объемные, толстостенные оболочки) раньше двумерных элементов (оболочечных) при определении местоположения сегментов.

SLDTHK

Необязательная толщина объемных элементов. Ненулевая положительная величина переменной активирует учет изменения толщины в тех контактных алгоритмах, где такой учет возможен. Такая обработка контактов эквивалентна случаю, когда оболочечные элементы нулевой толщины используются для нанесения на поверхность элементов-брусков. Для переопределения значения, задаваемого по умолчанию, можно использовать параметр контактной жесткости SLDSTF, см. ниже.

SLDSTF

Жесткость необязательного объемного элемента. Ненулевая положительная величина переменной переопределяет объемный модуль упругости, взятый в соответствии с моделью материала объемного элемента.

LS-DYNA Version 960

6.29 (CONTACT)

*CONTACT Необязательная карта C Напоминание: Если используется необязательная карта C, то должны быть заданы необязательные карты A и B. (Необязательные карты A и B могут быть пустыми строками). Необязательная карта C

1

2

IGAP

IGNORE

Тип

I

I

Умолчание

2

0


3

4

5

6

7

8


ОПИСАНИЕ

IGAP

Флаг-признак процедуры улучшения сходимости при использовании неявной схемы решения за счет некоторого “слипания” поверхностей, если они пытаются разделиться (только для опций *CONTROL_IMPLICIT_…). = 1: использовать процедуру улучшения сходимости, = 2: не использовать процедуру (по умолчанию)

IGNORE

Игнорировать начальное внедрение при использовании опций *CONTACT_AUTOMATIC. Эта опция может быть установлена для каждой контактной границы. Задаваемое здесь значение будет использоваться по умолчанию. =0: использовать значение по умолчанию из четвертой карты ввода CONTROL_ CONTACT, =1: допускать наличие начального внедрения, =2: переместить узлы с целью устранения начального внедрения при построении модели.

6.30 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Замечания общего характера относительно опции *CONTACT:

1.

TIED_NODES_TO_SURFACE TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE SPOTWELD SPOTWELD_WITH_TORSION TIED_SURFACE_TO_SURFACE Эти определения контактного взаимодействия основаны на условиях-ограничениях и не могут использоваться с жесткими телами. Однако опции связанного контактного взаимодействия вместе с опцией смещения поверхности с жесткими телами использоваться могут: TIED_NODES_TO_SURFACE_OFFSET TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE_OFFSET TIED_SURFACE_TO_SURFACE_OFFSET Иногда дает преимущество использование опции CONSTRAINED_EXTRA_NODE_ OPTION вместо связывания узлов деформируемых элементов с жесткими телами, т.к. в последнем случае соединенные узлы могут находиться на произвольном расстоянии от жесткого тела. Связывание работает только в том случае, если поверхности находятся близко друг от друга. Критерий, используемый для определения того, привязан ли подчиненный узел, состоит в том, что узел должен располагаться “близко”. Для оболочечных элементов “близко” означает, что узел находится на расстоянии d , не превышающем следующие значения: d1 = 0.60* ( толщина для подчиненного узла + толщина мастер - сегмента ) d 2 = 0.05* min ( диагонали мастер - сегмента ) d = max (d1 , d 2 )

Если узел находится далеко, то он не будет привязан, при этом на печать будет выдано предупреждение. Предупреждение выдается и в том случае, если для объемных элементов “толщина” подчиненного узла не равна нулю. Если существует большая разница площадей элементов, расположенных на главной и подчиненной поверхностях, то расстояние d2 может оказаться слишком большим, что исказит отображение узлов так, что они не смогут соединиться. Такая ситуация может случиться во время расчета при использовании адаптивного перестроения сетки. Чтобы избежать этого затруднения, толщина подчиненной и главной поверхности задается отрицательным числом в карте 3, в этом случае d = abs (d 1 )

LS-DYNA Version 960

6.31 (CONTACT)

*CONTACT 2.

Алгоритм контактного взаимодействия для связывания точечной сварки при наличии кручения, SPOTWELD_WITH_TORSION, следует использовать с осторожностью. Части модели, которые соединяются с помощью этой опции, должны иметь “демпфирование” жесткости примерно в 10%, т.е. вводится коэффициент 0.10. Это можно задавать для каждой части при вводе карты *DAMPING_PART_STIFFNESS. Если демпфирование не используется, то могут возникнуть проблемы устойчивости решения.

3.

CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE CONSTRAINT_SURFACE_TO_SURFACE Эти контактные опции следует использовать с осторожностью. Те поверхности и узлы, которые ограничены поверхностью, не могут использоваться с другими опциями ограничения CONSTRAINT_... Если, однако, контакт должен быть задан для обеих сторон поверхности, как при обработке листового металла, тогда одним из этих контактных определений может быть тип CONSTRAINT_; другой может быть стандартным штрафным алгоритмом: SURFACE_TO_SURFACE или NODES_TO_SURFACE.

4.

AIRBAG_SINGLE_SURFACE AUTOMATIC_GENERAL AUTOMATIC_GENERAL_INTERIOR AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE SINGLE_SURFACE Для этих контактных опций требуется, чтобы для жестких тел, моделируемых оболочечными элементами, учитывалась толщина. Поэтому следует позаботиться, чтобы для этих оболочечных элементов была задана реалистическая толщина. Слишком малая толщина может привести к потере контакта, а нереально большая толщина может быть причиной снижения скорости во время блочной сортировки, а также необычного поведения модели. Для этих типов контакта переменная SHLTHK карты *CONTROL_CONTACT игнорируется.

5.

В программе LS-DYNA используются два метода для переноса контактной поверхности с целью расчета толщины оболочки, см. рис. 6.3. Выбор метода может повлиять на точность результатов и затраты на вычисления. Проекция на базе сегмента используется в следующих типах контакта: AIRBAG_SINGLE_SURFACE AUTOMATIC_GENERAL

6.32 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE FORMING_NODES_TO_SURFACE FORMING_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE FORMING_SURFACE_TO_SURFACE Оставшиеся типы контактных взаимодействий используют проекции узловой нормали, если используется перенос поверхности. Основное преимущество узловой проекции заключается в том, что получается непрерывная контактная поверхность, которая более предпочтительна в таких приложениях, как формование металла. Недостатки состоят в больших затратах из-за вычислений узловых нормалей, трудностях обработки Tпересечений и других сложностей геометрического порядка, а также в необходимости последовательной ориентации сегментов контактной поверхности. Тип контакта SINGLE_SURFACE использует проекции узловых нормалей и, следовательно, является более медленным по сравнению с альтернативами способами. 6.

FORCE_TRANSDUCER_PENALTY FORCE_TRANSDUCER_CONSTRAINT Этот тип контакта позволяет распределить общие контактные усилия на все контакты. При этом никаких сил к модели не прикладывается. Только подчиненные наборы требуется задавать для данного контактного типа. В общем случае, задаются только первые три карты. Опция передачи усилия _PENALTY используется только со штрафным контактным алгоритмом, т.е. не работает с опциями CONSTRAINT или TIED. Для этих последних опций используется опция _CONSTRAINT.

7.

FORMING_... Эти контакты используются главным образом для моделирования процессов обработки металлов давлением. Не требуется связанной сетки для главной (инструментальной) стороны контакта, но ориентация сетки должна быть в том же направлении. Все эти контактные взаимодействия основаны на типе контакта AUTOMATIC и, следовательно, будут давать лучшие результаты по сравнению с исходным контактом двух поверхностей.

LS-DYNA Version 960

6.33 (CONTACT)

*CONTACT

a)

Nodal normal projection Перенос поверхности с использованием узловых нормалей

b) Segment based projection

Перенос поверхности с использованием нормалей сегментов

Рис. 6.3.

Два способа переноса поверхности контакта для расчета толщины оболочечных элементов: на базе узловых нормалей и на базе сегмента.

6.34 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА КОНТАКТА

ОПЦИЯ PENCHK

ТИП ЭЛЕМЕНТА

УСЛОВИЕ ОСВОБОЖДЕНИЯ УЗЛА

1, 2, 6, 7

--

--

--

3, 5, 8, 9, 10

0

объемный

(без толщины)

d=PENMAX, только если PENMAX>0 d=1.e+10, если PENMAX=0

оболочечный

d=PENMAX, только если PENMAX>0 d=1.e+10, если PENMAX=0

1

объемный оболочечный

2

3, 5, 10 (толщина)

--

17 и 18 a3, a5, a10, 13, 15

--

d=(XPENE × толщина объемного элемента) d=(XPENE × толщина оболочечного элемента)

объемный

d=(0.05 × минимальная длина диагонали)


d=(0.05 × минимальная длина диагонали)

объемный

d=(XPENE × толщина объемного элемента)


d=XPENE × толщина оболочечного элемента

объемный

d=(PENMAX × толщина объемного элемента) [по умолчанию: PENMAX=0.5]


4

--

объемный оболочечный

26

--

объемный

d=(PENMAX × (подчиненная толщина+основная толщина)), [по умолчанию: PENMAX=0.4] d=(0.5 × толщина объемного элемента) d=(0.4 × (подчиненная толщина+основная толщина)) d=(PENMAX × толщина объемного элемента), [по умолчанию: PENMAX=200.0]


d=(PENMAX × (подчиненная толщина+основная толщина)), [по умолчанию: PENMAX=200.]

Таблица 6.1. Критерии освобождения узла для узловых точек с чрезмерным внедрением. Для контактных поверхностей с освобождаемыми узлами рекомендуется повышенные значения штрафной жесткости. Для контактов “узел-поверхность” (5, 5a) толщина элемента, который содержит узел, определяет толщину узла. Этот параметр задается картой *CONTROL_CONTACT.

LS-DYNA Version 960

6.35 (CONTACT)

*CONTACT Опции ключевого слова для типа контакта и номера соответствующей версии 92X, 93X, 94X, 95X : ТИП КОНТАКТА

ИМЯ КЛЮЧЕВОГО СЛОВА

a13

AIRBAG_SINGLE_SURFACE

26

AUTOMATIC_GENERAL

i26

AUTOMATIC_GENERAL_INTERIOR

a5

AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE

a5

AUT OMATIC_NODES_TO_SURFACE_TIEBREAK

a10

AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE

13

AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE

a3

AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE

a3

AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_TIEBREAK

18

CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE

17

CONSTRAINT_SURFACE_TO_SURFACE

23

DRAWBEAD

16

ERODING_NODES_TO_SURFACE

14

ERODING_SURFACE_TO_SURFACE

15

ERODING_SINGLE_SURFACE

27

FORCE_TRANSDUCER_CONSTRAINT

25

FORCE_TRANSDUCER_PENALTY

m5

FORMING_NODES_TO_SURFACE

m10

FORMING_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE

m3

FORMING_SURFACE_TO_SURFACE

5

NODES_TO_SURFACE

5

NODES_TO_SURFACE_INTERFERENCE

10

ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE

20

RIGID_NODES_TO_RIGID_BODY

21

RIGID_BODY_ONE_WAY_TO_RIGID_BODY

19

RIGID_BODY_TWO_WAY_TO_RIGID_BODY

22

SINGLE_EDGE

4

SINGLE_SURFACE

1

SLIDING_ONLY

p1

SLIDING_ONLY_PENALTY

3

SURFACE_TO_SURFACE

3

SURFACE_TO_SURFACE_INTERFERENCE

6.36 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

ТИП КОНТАКТА

ИМЯ КЛЮЧЕВОГО СЛОВА

8

TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE

9

TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE

6

TIED_NODES_TO_SURFACE

o6

TIED_NODES_TO_SURFACE_OFFSET

7

TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE

7

SPOTWELD

s7

SPOTWELD_WITH_TORSION

2

TIED_SURFACE_TO_SURFACE

o2

TIED_SURFACE_TO_SURFACE_OFFSET

LS-DYNA Version 960

6.37 (CONTACT)

*CONTACT ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЯ КОНТАКТОВ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONTACT_NODES_TO_SURFACE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать контакт, который предохраняет внедрение узлов части 2 модели $ в сегмент части 3. $ *CONTACT_NODES_TO_SURFACE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ ssid msid sstyp mstyp sboxid mboxid spr mpr 2 3 3 3 $ $ fs fd dc vc vdc penchk bt dt $ $

sfs

sfm

sst

mst

sfst

sfmt

fsf

vsf

$ $ sstype, mstype = 3 идентификаторы частей модели, части заданы $ идентификаторами ssid и msid; $ ssid = 2 узлы части 2 используются как подчиненные $ msid = 3 основные сегменты относятся к части 3 $ $ Значения остальных параметров используются по умолчанию. $ $$$$ Необязательные карты A и B не заданы (будут использоваться значения по умолчанию). $ $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

6.38 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONTACT_SINGLE_SURFACE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Создать единую поверхность контакта между 4-мя частями: 28, 97, 88 и 92, $ для этого: $ - создать набор частей с идентификатором 5 и перечнем этих четырех частей, $ - в карте *CONTACT_SINGLE_SURFACE указать: $ sstyp = 2 набор частей с идентификатором ssid $ ssid = 5 используется набор частей с идентификатором 5 $ $ Дополнительные параметры контакта описаны ниже. $ *CONTACT_SINGLE_SURFACE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ ssid msid sstyp mstyp sboxid mboxid spr mpr 5 2 $ fs fd dc vc vdc penchk bt dt 0.08 0.05 10 20 40.0 $ sfs sfm sst mst sfst sfmt fsf vsf $ $ fs = 0.08 коэффициент статического трения равен 0.08 $ fd = 0.05 коэффициент динамического трения равен 0.05 $ dc = 10 коэффициент экспоненциального затухания, используется для перехода $ от статического скольжения к динамическому скольжению $ vdc = 20 вязкое демпфирование, составляющее 20% от критического $ (демпфирует “дребезг” контактов) $ dt = 40.0 контакт будет деактивирован через 40 мс (считается, что временя $ измеряется в мс) $ $$$$ Необязательные карты A и B не заданы (будут использоваться значения по умолчанию). $ $ *SET_PART_LIST $ sid 5 $ pid1 pid2 pid3 pid4 28 97 88 92 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

LS-DYNA Version 960

6.39 (CONTACT)

*CONTACT $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *CONTACT_DRAWBEAD $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать параметры контакта для штампованного выступа: $ - выступ должен быть образован узлами из набора 2, $ - основные сегменты относятся к объемной области 2, $ которая входит в часть 18 модели, $ - записать значения подчиненных и основных силы в файл(spr, mpr = 1) $ *CONTACT_DRAWBEAD $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ ssid msid sstyp mstyp sboxid mboxid spr mpr 2 18 4 3 2 1 1 $ $ fs fd dc vc vdc penchk bt dt 0.10 $ $ sfs sfm sst mst sfst sfmt fsf vsf $ $$$$ Необходима карта 4, т.к. задается контакт для штампованного выступа $ $ lcdidrf lcidnf dbdth dfscl numint 3 0.17436 2.0 $ $ lcdidrf = 3 кривая 3 задает компонент изгибающего усилия $ на единицу длины выступа $ dbdth = 0.17436 глубина выступа $ dfscl = 2.0 коэффициент 2 пересчета значений кривой 3 (lcdidrf) $ $$$$ Необязательные карты A и B не заданы (будут использоваться $ значения по умолчанию). $ $ *DEFINE_BOX $ boxid xmm xmx ymn ymx zmn zmx 2 0.000E+00 6.000E+00 6.000E+00 1.000E+02-1.000E+03 1.000E+03 $ *SET_NODE_LIST $ sid da1 da2 da3 da4 2 $ nid1 nid2 nid3 nid4 nid5 nid6 nid7 2580 2581 2582 2583 2584 2585 2586 2588 2589 2590 $ *DEFINE_CURVE $ lcid sidr scla sclo offa offo 3 $ a o $ DEPTH FORC/LGTH 0.000E+00 0.000E+00 1.200E-01 1.300E+02 1.500E-01 2.000E+02 1.800E-01 5.000E+02

6.40 (CONTACT)

nid8 2587

LS-DYNA Version 960

*CONTACT *CONTACT_ENTITY

Назначение: задавать объект контактного взаимодействия. Геометрические объекты контакта используются для описания взаимодействия между жестким телом и деформируемым телом, которое задается в виде набора подчиненных узлов или набора узлов оболочечных элементов части модели. Форма жесткого тела определяется присоединенными геометрическими объектами. Контакт между геометрическими объектами жесткого тела и подчиненными узлами обрабатывается на основе штрафных методов. Штрафная жесткость контакта произвольным образом увеличивается до максимума, определяемого критерием Куранта. В качестве альтернативного геометрического объекта может использоваться сетка конечных оболочечных элементов. Кроме того, возможны осесимметричные объекты произвольной формы, состоящие из многоугольных элементов. Последние особенно полезны для численного моделирования процессов формования листов металла. ВНИМАНИЕ: Если решаемая задача является динамической, необходимо убедиться, что инерционные свойства объекта учтены правильно. Может оказаться необходимым использовать опцию *PART_INERTIA для определения таких свойств. Задать 5 карт для задания контактного объекта, ниже Формат карты 1 Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

PID

GEOTYP

SSID

SSTYP

SF

DF

CF

INTORD

I

I

I

I

F

F

F

I

0

1.

0.

0.

0

требуется требуется требуется


GEOTYP

LS-DYNA Version 960

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части твердого тела, к которой присоединяется геометрический объект, см. *PART Тип геометрического объекта: =1: плоскость, =2: сфера, =3: цилиндр, =4: эллипсоид, =5: тор, =6: плоскость, определяемая и используемая программами CAL3D/MADYMO, см. Приложение F, =7: эллипсоид, определяемый и используемый программами CAL3D/MADYMO, см. Приложение F, =8: поверхность, соответствующая немецкому стандарту VDA, см. Приложение I, =9: конечно-элементная сетка жесткого тела (только для оболочечных элементов),

6.41 (CONTACT)


ОПИСАНИЕ

=10: конечная плоскость, =11: кривая, задающая профиль поверхности осесимметричного жесткого тела. SSID

SSTYP

Идентификатор подчиненного набора, см. *SET_NODE_OPTION, *PART или *SET_PART. Тип подчиненного набора: =0: набор узлов, =1: часть модели, =2: набор частей.

SF

Штрафной масштабный коэффициент. Используется для максимизации штрафной функции.

DF

Опция демпфирования, см. описание карты *CONTACT_OPTION: =.0: демпфирование отсутствует, >.0: вязкое демпфирование в процентах от критического, т.е. 20 означает 20% демпфирования, =-n: абсолютная величина переменной, |n| - это идентификатор кривой, описывающей зависимость усилия демпфирования от величины относительной нормальной скорости (см. примечание 1 ниже).

CF

Коэффициент сухого трения. Предполагается постоянным.

INTORD

Порядок интегрирования (только для подчиненных материалов). Эта опция не может использоваться с типами объектов 8 и 9, когда проверяется только положение узлов. =0: проверяются только узлы, =1: 1 точка интегрирования по сегментам, =2: интегрирование 2х2, =3: интегрирование 3х3, =4: интегрирование 4х4, =5: интегрирование 5х5, Эта опция позволяет контролировать внедрение твердого тела в деформируемый (подчиненный) материал. Затем проверяются виртуальные узлы в области точек интегрирования.


1.

Необязательные кривые, которые задают усилие демпфирования в зависимости от относительной скорости и усилие в зависимости от внедрения по нормали, должны задаваться в положительном квадранте плоскости. Знак усилия демпфирования зависит от направления относительной скорости, но если кривая демпфирования расположена в первом квадранте, то при смене направления скорости знак усилия сохраняется. Если же усилие демпфирования задается в двух квадрантах, тогда знак относительной скорости указывает на знак усилия.

6.42 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

Формат карты 2 Карта 2

1

2

3

4

BT

DT

SO

GO

Тип

F

F

I

I

Умолчание

0.

1.E+20

0

0



5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

BT

Момент появления контакта

DT

Момент прекращения контакта

SO

Флаг-признак для использования штрафной жесткости при контакте ”поверхность-поверхность”. =0: формулировка жесткости контактного объекта, =1: алгоритм контакта ”поверхность-поверхность”, =-n: абсолютная величина переменной, |n|, является идентификатором кривой зависимости усилия от величины внедрения по нормали.

GO

Флаг-признак генерации сетки для контакта для типов 1-5 и 10-11. Это используется только для визуализации при последующей обработке. =0: сетка не генерируется, =1: сетка генерируется.

LS-DYNA Version 960

6.43 (CONTACT)

*CONTACT Формат карт 3 и 4 Карта 3

1

2

3

4

5

6

XC

YC

ZC

AX

AY

AZ

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0

Карта 4

1

2

3

4

5

6

BX

BY

BZ

Тип

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.




8

7

8

ОПИСАНИЕ

XC

Координата xc, см. примечания ниже

YC

Координата yc, см. примечания ниже

ZC

Координата zc,. см. примечания ниже

AX

Направление локальной оси Ax, см. примечания ниже

AY

Направление локальной оси Ay, см. примечания ниже

AZ

Направление локальной оси Az, см. примечания ниже

BX

Направление локальной оси Bx, см. примечания ниже

BY

Направление локальной оси By, см. примечания ниже

BZ

Направление локальной оси Bz, см. примечания ниже

6.44 (CONTACT)

7

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Примечания:

1.

Точка с координатами (xc, yc, zc), является началом локальной системы координат геометрического объекта в глобальной системе координат. Локальная ось А объекта определяются тройкой векторов (Ax, Ay, Az), а локальная ось B – посредством вектора (Bx, By, Bz).

2.

Карты 3 и 4 задают преобразование локальных координат объекта в глобальные. Геометрические объекты контакта задаются в локальной системе и преобразовываются в глобальную систему. Для эллипсоида это является необходимым, т.к. он имеет ограниченное определение в локальной системе. Для плоскости, сферы и цилиндра объекты контакта могут быть заданы в глобальной системе, в этом случае преобразование задается следующим образом: (xc, yc, zc)=(0, 0, 0), (Ax, Ay, Az)=(1, 0, 0) и (Bx, By, Bz)=(0, 1, 0).

LS-DYNA Version 960

6.45 (CONTACT)

*CONTACT Формат карты 5 Карта 5

1

2

3

4

5

6

7

8

INOUT

G1

G2

G3

G4

G5

G6

G7

Тип

I

F

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.



ОПИСАНИЕ

INOUT

Флаг-признак изнутри/снаружи. Разрешает контакт с внутренней стороны или с наружной (по умолчанию) стороны объекта. =0: подчиненные узлы находятся на наружной стороне объекта, =1: подчиненные узлы находятся на внутренней стороне объекта.

G1

Параметр объекта g1 (CAL3D/MADYMO номер плоскости эллипсоида) для связанного анализа (см. Приложение F)

G2

Параметр объекта g2, см. примечания ниже

G3


G4


G5


G6


G7


или


На рисунках 6.4a и 6.4b показаны геометрические объекты контакта. Связи между коэффициентами объекта и переменными, с помощью которых заданы объекты на рис. 6.4a и 6.4b, записываются следующим образом (нужно учесть, что (Px,Py,Pz) – это вектор положения, а (Qx,Qy,Qz) - это вектор направления): GEOTYP = 1: g1 = Px

g4 = Qx

g2 = Py

g5 = Qy

g3 = Pz

g6 = Qz g7 = L

6.46 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

При автоматической генерации бесконечная плоскость отображается квадратом со стороной L. Если генерирование неактивно, то коэффициент g7 можно не задавать. GEOTYP = 2: g1 = Px

g4 = r

g2 = Py g3 = Pz GEOTYP = 3: g1 = Px

g4 = Qx

g2 = Py

g5 = Qy

g3 = Pz

g6 = Qz g7 = r

При автоматической генерации бесконечный цилиндр отображается цилиндром длиной Qx 2 + Qy 2 + Qz 2 и радиусом r. GEOTYP = 4: g1 = Px

g4 = a

g2 = Py

g5 = b

g3 = Pz

g6 = c g7 = n (порядок эллипсоида)

GEOTYP = 5: g1= радиус тора g2 = r g3 = число элементов вдоль второстепенной окружности g4 = число элементов вдоль главной окружности GEOTYP = 8: g1 = незаданная толщина (опция для переопределения действительной толщины) g2 = коэффициент пересчета действительной толщины (необязательный) g3 = идентификатор кривой, задающей толщину в зависимости от времени (необязательный) GEOTYP = 9: g1 = толщина оболочки (опция для переопределения действительной толщины). ВНИМАНИЕ: Указание толщины оболочки необходимо, если подчиненная поверхность генерируется из объемных элементов. g2 = коэффициент пересчета действительной толщины (необязательный) g3 = идентификатор кривой, задающей толщину в зависимости от времени (необязательный). GEOTYP =10: g1 = длина вдоль оси X¢. g2 = длина вдоль оси Y¢.

LS-DYNA Version 960

6.47 (CONTACT)

*CONTACT GEOTYP=11: g1 = идентификатор кривой, вращением которой вокруг оси Z¢ образуется осесимметричная поверхность g2 = число элементов вдоль окружности =0: по умолчанию число элементов равно 10 g3 = число элементов вдоль оси =0: по умолчанию число элементов равно 20 =-1: элементы генерируются в точках кривой g4 = число разбиений кривой, используемых для расчета контакта =0: по умолчанию число разбиений равно 1000 r Q

Z¢ Y¢ r P

r r P X¢

Бесконечная IGTYPE= 1: Infinite Plane плоскость

IGTYPE= 2: Sphere Сфера Z¢ c

r P

r P

r Q

a r

b

X¢ n

n

n

Y¢

æ X¢ ö æ Y¢ö æ Z¢ö ç ÷ +ç ÷ +ç ÷ =1 è aø è bø è cø IGTYPE= 3: Infinite Cylinder Цилиндр

IGTYPE= 4: Hyperellipsoid Гиперэллипсоид

Рис. 6.4a. Объекты контакта.

6.48 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

Z¢

Y¢

Z¢ Y¢ g2

X¢ r r P

X¢ g1

IGTYPE= 5: Torus Тор

IGTYPE= 10: Finite Plane плоскость Конечная Z¢ - axis of симметрии symmetry ось

r P

образующая Load Curve

X¢ Y¢ IGTYPE= 11:Load Curve Поверхность вращения

Рис. 6.4b. Объекты контакта.

LS-DYNA Version 960

6.49 (CONTACT)

*CONTACT *CONTACT_GEBOD_OPTION

Назначение: задавать контактное взаимодействие между сегментом манекена GEBOD и частями или узлами конечно-элементной модели. Объектом контакта является манекен. Усилия могут быть сделаны выходными величинами, если использовать команду *DATABASE_GCEOUT. Подробности см. в описании карты *COMPONENT_GEBOD и в Приложении К. Для сегментов манекена может использоваться обычная процедура *CONTACT_OPTION (алгоритмы “поверхность-поверхность”, “узел-поверхность” и т.д.). Чтобы использовать этот подход, сначала необходимо выяснить распределение идентификаторов частей модели посредством выполнения фазы инициализации в программе LS-DYNA. Доступны перечисленные ниже опции, которые относятся к эллипсоидам, образующим манекен. Опции HAND не используются для детского манекена, т.к. в нем кисть и плечо с предплечьем образуют общий эллипсоид. LOWER_TORSO MIDDLE_TORSO UPPER_TORSO NECK HEAD LEFT_SHOULDER RIGHT_SHOULDER LEFT_UPPER_ARM RIGHT_UPPER_ARM LEFT_LOWER_ARM RIGHT_LOWER_ARM LEFT_HAND RIGHT_HAND LEFT_UPPER_LEG RIGHT_UPPER_LEG LEFT_LOWER_LEG RIGHT_LOWER_LEG LEFT_FOOT RIGHT_FOOT

6.50 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT



Тип

Умолчание

2

3

4

5

6

7

DID

SSID

SSTYP

SF

DF

CF

INTORD

I

I

I

F

F

F

I

1.

20.

0.5

0

требуется



8

ОПИСАНИЕ

DID

Идентификатор манекена, см *COMPONENT_GEBOD_OPTION

SSID

Идентификатор подчиненного набора, см. *SET_NODE_OPTION, *PART или *SET_PART

SSTYP

Тип подчиненного набора: =0: набор узлов, =1: часть модели, =2: набор частей.

SF

Коэффициент штрафного пересчета. Используется для максимального увеличения штрафного значения

DF

Опция демпфирования, см. описание для *CONTACT_OPTION: =.0: демпфирование отсутствует, >.0: вязкое демпфирование в процентах от критического, т.е. 20 означает 20-ти процентное демпфирование, =-n: абсолютная величина переменной, |n|, представляет собой идентификатор кривой, задающей усилие демпфирования в зависимости от величины относительной нормальной скорости (см. примечание 1 ниже).

CF

Коэффициент сухого трения (см. примечание 2). Принят постоянным.

INTORD

LS-DYNA Version 960

Порядок интегрирования (только подчиненные материалы). =0: проверяются только узлы, =1: одноточечное интегрирования по сегментам, =2: интегрирование 2х2, =3: интегрирование 3х3, =4: интегрирование 4х4, =5: интегрирование 5х5. Эта опция позволяет проверять внедрение сегмента манекена в деформируемый (подчиненный) материал. Затем проверяются виртуальные узлы в точках интегрирования.

6.51 (CONTACT)

*CONTACT Формат карты 2 Карта 2

1

2

3

BT

DT

SO

Тип

F

F

I

Умолчание

0.

1.E+20

0



4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

BT

Время появления контакта

DT

Время прекращения контакта

SO

Флаг-признак для использования штрафной жесткости при контакте ”поверхность-поверхность”. =0: формулировка жесткости контактного объекта, =1: алгоритм контакта ”поверхность-поверхность”, =-n: абсолютная величина переменной, |n|, является идентификатором кривой зависимости усилия от величины внедрения по нормали.


1.

Необязательные кривые, которые задают усилие демпфирования в зависимости от относительной скорости и усилие в зависимости от внедрения по нормали, должны задаваться в положительном квадранте плоскости. Знак усилия демпфирования зависит от направления относительной скорости, но если кривая демпфирования расположена в первом квадранте, то при смене направления скорости знак усилия сохраняется. Если же усилие демпфирования задается в двух квадрантах, тогда знак относительной скорости указывает на знак усилия.

2.

Поскольку эти эллипсоидальные контактные поверхности являются сплошными и гладкими, то может оказаться необходимым задать значения коэффициента сухого трения, превосходящие обычно используемые для контактных поверхностей, образованными многогранниками.

6.52 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

*СONTACT_INTERIOR

Назначение: задавать внутренний контакт для элементов-брусков из пеноматериала. Когда пеноматериалы сжимаются при высоком давлении, объемные элементы, используемые для дискретизации этих материалов, нередко инвертируют, порождая отрицательные объемы элемента и ошибочное прекращение счета. Чтобы предотвратить инвертирование элементов, имеет смысл рассматривать контакты внутри пеноматериала между внутренними поверхностями, образующими грани объемных элементов. Поскольку эти внутренние поверхности генерируются автоматически, то идентификаторы частей (материалов) для рассматриваемых материалов, задаются с помощью этой опции до определения границ контактов. МОЖЕТ БЫТЬ ЗАДАН ТОЛЬКО ОДИН ИДЕНТИФИКАТОР НАБОРА ЧАСТЕЙ. Формат карты Карта 1


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

PSID

I

Умолчание

нет

ПЕРЕМЕННАЯ PSID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора, включающего все части модели, для которых имеет смысл задать внутренний контакт.

Для этого набора частей следует задать три атрибута: Атрибут 1: штрафной коэффициент PSF (по умолчанию равен 1.00). Атрибут 2: параметр активирования Fa (по умолчанию равен 0.10). Когда обмятие элемента становится равным начальной толщине, умноженной на Fa, начинает работать контактный алгоритм. Атрибут 3: необязательный модуль ED для внутренней жесткости контакта. Примечания:

Штрафная функция для внутреннего контакта определяется формулой: K=

2 3

SLSFAC × PSF ×Volume × E , Min. Thickness

где SLSFAC – параметр, значение которого задается картой *CONTROL_CONTACT, Volume – объем элемента-бруска, E - основной модуль, Min. Thickness -примерная толщина

LS-DYNA Version 960

6.53 (CONTACT)

*CONTACT объемного элемента в самой тонкой части. Если задана переменная ED (см. выше), то формула для штрафной функции принимает вид: 2

Volume 3 × ED . K= Min. Thickness

В этом случае параметр SLSFAC игнорируется. В общем случае значение переменной ED следует принимать равной модулю сцепления в соответствии с определяющей моделью пеноматериала. При использовании этой опции нужно быть осторожным, т.к. при слишком большом шаге решения по времени может возникнуть неустойчивость решения. Использование внутреннего контакта не влияет на величину шага по времени.

6.54 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

*CONTACT_RIGID_SURFACE

Назначение: задавать контакт жесткой поверхности. Контакт жесткой поверхности используется для моделирования больших жестких поверхностей, например, дорожного покрытиями, с узловыми точками и сегментами, которые требуют мало места для хранения и содержатся в начале бинарных баз данных. Движение твердой поверхности, которое может быть произвольным, задается вектором перемещения, который записывается для каждого вывода данных о состоянии задачи. Узловые точки, которые задают жесткую поверхность, должны быть заданы в разделе этого Руководства *NODE_RIGID_SURFACE. Эти узловые точки не обладают степенями свободы. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

CID

PSID

BOXID

SEGID

FS

FD

DC

VC

I

I

I

I

F

F

F

F

нет

нет

0

нет

0.

0.

0.

0.

1

2

3

4

5

6

7

8

LCIDX

LCIDY

LCIDZ

FSLCID

FDLCID

Тип

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0

Карта 3

1

2

3

4

5

6

7

8

SFS

STTHK

SFTHK

XPENE

BSORT

F

F

F

F

F

1.0

0.0

1.0

4.0

10


Тип

Умолчание

Карта 2



Тип

Умолчание

LS-DYNA Version 960

6.55 (CONTACT)


ОПИСАНИЕ

CID

Идентификатор контактной границы раздела. уникальный номер.

Это должен быть

PSID

Идентификатор набора всех частей, которые могут контактировать с жесткой поверхностью. См. *SET_PART.

BOXID

Включает только узлы из набора частей, которые находятся в контакте в пределах выделенной области, см. *DEFINE_BOX,. Если переменная BOXID равна нулю, то все узлы из набора частей PSID будут учитываться при контактном взаимодействии.

SSID

Идентификатор набора сегментов, задающий жесткую поверхность. См. *SET_SEGMENT.

FS

Коэффициент статического трения. Коэффициент трения может зависеть от относительной скорости vrel контактирующих поверхностей. - DC× v

rel mc = FD + (FS - FD)e . Если параметр FSLCID (см. ниже) задан, тогда коэффициент FS принимает значение в соответствии с заданной кривой.

FD

Коэффициент динамического трения. Коэффициент трения может зависеть от относительной скорости vrel контактирующих поверхностей.

mc = FD+ (FS - FD)e

- DC× vrel

. Если параметр FDLCID (см. ниже), тогда коэффициент FD принимает значение в соответствии с заданной кривой. DC

Коэффициент экспоненциального затухания. Коэффициент трения может зависеть от относительной скорости vrel контактирующих поверхностей mc = FD+ (FS- FD)e

-DC× vrel

.

VC

Коэффициент вязкого трения. Необходим для ограничения максимума силы трения. Предельное усилие подсчитывается по формуле Flim = VC × A cont . Здесь Acont - площадь сегмента, с которым контактирует узел. Для переменной VC разумно использовать предел текучести при s сдвиге VC = o , где so - предел текучести материала контактного 3 сегмента.

LCIDX

Идентификатор кривой, которая задает движение в направлении оси x. Если не задан, то движение по оси x координатной системы отсутствует.

LCIDY

Идентификатор кривой, которая задает движение в направлении оси y. Если не задан, то движение по оси y координатной системы отсутствует.

LCIDZ

Идентификатор кривой, которая задает движение в направлении оси z. Если не задан, то движение по оси z координатной системы отсутствует.

6.56 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

FSLCID

Идентификатор кривой, которая задает коэффициент статического трения в зависимости от давления на границе контакта. Эта опция используется только для сегментов оболочки.

FDLCID

Идентификатор кривой, которая задает коэффициент динамического трения в зависимости от давления на границе контакта. Эта опция используется только для сегментов оболочки.

SFS

Множитель, задаваемый по умолчанию, для подчиненной штрафной жесткости, см. также *CONTROL_CONTACT.

STTHK

Необязательная толщина для подчиненной поверхности (переопределяет действительную толщину). Эта опция используется для контакта с оболочечными, объемными и балочными элементами. Действительная толщина – это толщина оболочечных элементов. Изменение толщины не учитывается для объемных элементов, если эта опция не установлена.

SFTHK

Коэффициент пересчета толщины подчиненной поверхности (масштабирует действительную толщину). Эта опция используется только для контакта с оболочечными элементами. Действительная толщина – это толщина оболочечных элементов.

XPENE

Множитель для контроля максимального внедрения в контактную поверхность. Если внедрение узла в жесткую поверхность превышает произведение параметра XPENE на толщину элемента в зоне подчиненного узла, то узел освобождается от контакта. =0: значение по умолчанию равно 4.0.

BSORT

Число циклов между блочными сортировками. Значение по умолчанию равно 10, но может быть и значительно больше, например, 50-100, для полностью соединенных поверхностей.


Для жесткой поверхности не учитывается изменение толщины. Нет требований к ориентации для сегментов жесткой поверхности, и поверхность может быть собрана из расчлененных, но соприкасающихся и произвольно ориентированных ячеек. При расчлененных ячейках сетки глобальный поиск должен выполняться часто, примерно через 10 циклов, чтобы обеспечить плавное движение подчиненного узла между участками ячейки. Для непрерывной сетки этот интервал можно без риска задать равным 50-200 циклам. Модифицированная бинарная база данных (D3PLOT) содержит информацию о дорожном покрытии, предшествующую данным о состоянии задачи. Эта информация содержит: NPDS NRSC

= =

NSID

=

LS-DYNA Version 960

Общее число точек жесткой поверхности задачи. Общее число контактных сегментов жесткой поверхности, суммированных по всем вводам жесткой поверхности в задаче. Число вводов жесткой поверхности в задаче.

6.57 (CONTACT)

*CONTACT NVELQ =

PIDS

=

XC

=

Число слов памяти в конце каждого бинарного вывода данных о состоянии задачи. Оно равно (6 x NSID), если жесткая поверхность перемещается или нулю, если все жесткие поверхности остаются неподвижными. Массив, длина которого равна числу NPDS. Этот массив задает идентификатор для каждой точки дорожной поверхности. Массив, длина которого равна числу (3 x NPDS). Этот массив задает глобальные координаты x, y и z каждой точки.

Для каждого дорожного покрытия задаются следующие наборы данных в количестве NSID. ID NS IXRS

= = =

Идентификатор жесткой поверхности. Число сегментов жесткой поверхности. Массив, длина которого равна числу (4 x NS). Определяет связность жесткой поверхности во внутренней системе нумерации.

В конце каждого состояния записываются (6 x NVELQ) слов информации. Для каждого дорожного покрытия записываются перемещения и скорости в направлении осей x, y и z. Если дорожное покрытие неподвижно, то выводом должен быть нулевой вектор. Этот раздел вывода пропускается, если число NVELQ=0. Постпроцессор LS-POST выдает изображение жестких поверхностей и выполняет анимацию их движения.

6.58 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT *CONTACT_1D

Назначение: задавать одномерные линии скольжения для арматурного профиля в бетоне. Формат карты Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

NSIDS

NSIDM

ERR

SIGC

GB

SMAX

EXP

I

I

F

F

F

F

F

нет

Нет

0.

0.

0.

0.

0.

Тип


8

ОПИСАНИЕ

NSIDS

Идентификатор набора подчиненных (slave) узлов, см. *SET_NODE

NSIDM

Идентификатор набора главных (master) узлов, см. *SET_NODE

ERR

Внешний радиус арматурного стержня

SIGC

Прочность бетона на сжатие

GB SMAX EXP

Модуль сдвига соединения Максимальная деформация сдвига Показатель экспоненты кривой разрушения.


С помощью этой опции бетон задается объемными элементами, а арматура стержневыми элементами, для каждого вида элементов указывается свой уникальный набор узловых точек. Ряд последовательных узлов, которые называются подчиненными узлами и относятся к стержневым элементам, могут скользить вдоль ряда последовательных узлов, которые называются главными узлами и относятся к объемным элементам. Скольжение начинается после разделения арматуры и бетона. Предполагается, что соединение арматуры с бетоном упругоидеальнопластическое. Максимальная допустимая деформация скольжения определяется соотношением:

u max = SMAX × e

- EXP × D

,

где D - параметр повреждения Dn+1 = Dn + Du . Усилие сдвига, действующее на площади As, в момент времени n+1 подсчитывается по формуле: f n+1 = min ( fn - GB × As ×Du, GB × As ×u max ).

LS-DYNA Version 960

6.59 (CONTACT)

*CONTACT *CONTACT_2D_OPTION1_{OPTION2}_{OPTION3}

Назначение: задавать двумерный контакт или линию скольжения. Эта опция применяется с двумерными объемными и оболочечными элементами для случаев плоского напряженного состояния, плоской деформации или осесимметричного напряженно-деформированного состояния, см. *SECTION_ SHELL. Опция OPTION1 определяет тип контакта. Перечисленные ниже опции должны применяться только с деформируемыми материалами (т.е. не с жесткими): SLIDING_ONLY TIED_SLIDING SLIDING_VOIDS

поскольку эти алгоритмы основаны на использовании ограничений. Методы ограничения могут использоваться и с жесткими телами, если его поверхность является главной поверхностью, а движение тела известно. Следующие опции могут использоваться также и с жесткими материалами: PENALTY_FRICTION PENALTY AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE AUTOMATIC_NODE_TO_SURFACE AUTOMATIC_SURFACE_IN_CONTINUUM

Опция OPTION2 задает тепловой контакт и использует одну опцию: THERMAL

С этой опцией могут использоваться только такие типы контакта AUTOMATIC: SINGLE_SURFACE, SURFACE_TO_SURFACE и NODE_ TO_SURFACE. Опция OPTION3 определяет, что первая считываемая карта задает название работы и идентификатор номера контактной границы и использует единственную опцию: TITLE Внимание: опции OPTION2 и OPTION3 могут появляться в любом порядке.

В настоящее время идентификатор номера контакта и заголовок программой LS-DYNA игнорируются, но они будут включены для расширения в ближайшем будущем. Карта с заголовком считывается кодами, предназначенными для периферийных устройств программы LS-DYNA для постпроцессорной обработки. Алгоритм единой поверхности контакта для двумерных приложений реализуется опцией AUTOMATIC_SURFACE_ TO_SURFACE, когда набор частей главной поверхности устанавливается в нуль. Из версии 940 программы опция SINGLE_SURFACE была удалена.

6.60 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Эта карта считывается только в том случае, если задана опция TITLE. Необязательная


1

2

CID

НАЗВАНИЕ

I

A70

Тип

Следующие две карты задаются для всех опций за исключением AUTOMATIC. Формат карты 1 Карта 1


1

2

SSID

MSID

I

I

нет

нет

1

2

Тип

Умолчание

3

4

5

6

7

8

3

4

5

6

7

8

THETA2

TOL_IG

PEN



Тип

Умолчание

EXT_PAS THETA1

I

F

F

F

F

нет

нет

нет

0.001

0.1

LS-DYNA Version 960

6.61 (CONTACT)

*CONTACT Для опции PENALTY_FRICTION задать следующую дополнительную карту Карта 3


Тип

Умолчание

1

2

3

4

FRIC

FRIC_L

FRIC_H

FRIC_S

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет


5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

SSID

Идентификатор узлового набора для подчиненных узлов, см. *SET_NODE. Подчиненная поверхность должна быть слева от ведущей поверхности.

MSID

Идентификатор набора главных узлов, см. *SET_NODE

EXT_PAS

Опция обхода расширения линии скольжения =0 расширение используются, =1 расширение не используются.

THETA1

Угол (в градусах) расширения линии скольжения у первого главного узла. =0 направление расширения сохраняется касательным к первому главному сегменту.

THETA2

Угол (в градусах) расширения линии скольжения у последнего главного узла. =0 направление расширения сохраняется касательным к первому главному сегменту.

TOL_IG

Погрешность определения начальных зазоров. =0.0 значения по умолчанию 0.001

PEN

Коэффициент пересчета штрафной функции =0.0 значение по умолчанию 0.10

FRIC

Коэффициент трения

FRIC_L

Коэффициент трения при низкой скорости

FRIC_H

Коэффициент трения при высокой скорости

FRIC_S

Коэффициент трения при сдвиге

6.62 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

Следующие две карты задаются для опций AUTOMATIC. Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

PSIDS

PSIDM

SFACT

FREQ

FS

FD

DC

MEMBS

I

I

F

I

F

F

F

I

Умолчание

нет

нет

1.0

50

0.

0.

0.

6


1,2

1,2

1

2

3

4

5

6

7

8

SOS

SOM

NDS

NDM

IPF/COF

INIT


Тип

Карта 2


TBIRTH TDEATH

Тип

F

F

F

F

I

I

I

I

Умолчание

0.

1.e20

1.0

1.0

0

0

0

0

3

3

4

5


Эта карта является обязательной для THERMAL опции, т.е.: *CONTACT_AUTOMATIC_..._THERMAL_..... Необязательная


Тип


1

2

3

4

5

6

CF

FRAD

HTC

GCRIT

GMAX

CD_FACT

F

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

1.0

LS-DYNA Version 960

7

8

6.63 (CONTACT)


ОПИСАНИЕ

PSIDS

Идентификатор набора частей, задающих подчиненную поверхность, см. *SET_PART

PSIDM

Идентификатор набора частей, задающих главную поверхность, см. *SET_PART. Не задается, если предполагается использование единой поверхности контакта

SFACT

Коэффициент пересчета штрафного усилия

FREQ

Частота поиска. Число шагов решения по времени между блочными сортировками =0: по умолчанию равно 50.

FS

Коэффициент статического трения. Предполагается, что коэффициент трения может зависеть от величины относительной скорости vrel контактных поверхностей: m c = FD + ( FS - FD ) e - DC×1v rel . 1

FD

Коэффициент динамического трения. Предполагается, что коэффициент трения может зависеть от относительной скорости vrel контактных - DC× vrel . поверхностей mc = FD + (FS - FD)e

DC

Коэффициент экспоненциального затухания. Предполагается, что коэффициент может зависеть от относительной скорости vrel - DC× v rel контактных поверхностей. m c = FD + ( FS - FD ) e .

MEMBS

Переменная для выделения памяти под размещение данных блочной сортировки контактных пар

TBIRTH

Время возникновения контакта

TDEATH

Время исчезновения контакта

SOS

Смещение поверхности от срединной линии двумерных оболочечных элементов подчиненной поверхности =0.0: значение по умолчанию равно 1, >0.0: коэффициент пересчета для действительной толщины, <0.0: в качестве смещения принимается абсолютное значение.

SOM

Смещение поверхности от срединной линии двумерных оболочечных элементов главной поверхности. =0: значение по умолчанию равно 1, >0: коэффициент пересчета для действительной толщины, <0: в качестве смещения принимается абсолютное значение.

NDS

Флаг-признак направления нормали для двумерных оболочечных элементов подчиненной поверхности. =0: направление нормали определяется автоматически, =1: направление нормали положительное, =-1: направление нормали отрицательное.

6.64 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

NDM

Флаг-признак направления нормали для двумерных оболочечных элементов главной поверхности. =0: направление нормали определяется автоматически, =1: направление нормали положительное, =-1: направление нормали отрицательное.

IPF

Флаг-признак начального внедрения для анализа явным методом. =0: сохраняется начальное внедрение, =1: разъединяются изначально внедренные поверхности.

COF

Флаг-признак открытия/закрытия для анализа неявным методом. =0: рекомендуется для большинства задач, когда зазоры только закрываются, =1: рекомендуется, когда зазоры отрываются, чтобы избежать “слипания” контактов.

INIT

Специальная обработка во время инициализации =0: специальной обработки нет, =1: опция формирования.

CF

Удельная теплопроводность ( k ) жидкости между поверхностями скольжения. Если между поверхностями скольжения есть зазор с удельная тепловая проводимость для толщиной lgap , тогда кондуктивного теплового потока между поверхностями скольжения k . h cond = lgap Следует иметь в виду, что программа LS- DYNA определяет l gap с учетом деформаций.

FRAD

Коэффициент излучения f между поверхностями скольжения используется для вычисления удельной тепловой проводимости для конвекции ( hrad ) (см. *BOUNDARY_RADIATION). Если между поверхностями скольжения есть зазор, то удельная тепловая проводимость контактной границы определяется суммой h = hcond + hrad .

HTC

Удельная тепловая проводимость ( hcont ) для закрытого Используется для зазоров, удовлетворяющих условию

зазора.

0 £ l gap £ lmin ,

где l min - переменная GCRIT, приведенная ниже. GCRIT

GMAX

LS-DYNA Version 960

Критический зазор ( lmin ), используется для определения удельной тепловой проводимости (HTC) при величине зазора, не превосходящего критическое значение. Если зазор больше значения ( lmax ), то термический контакт отсутствует.

6.65 (CONTACT)

*CONTACT ПЕРЕМЕННАЯ CD_FACT

ОПИСАНИЕ

Множитель, используемый для пересчета характерной длины элемента в подпрограмме поиска. В качестве характерной длины принимается наибольшая диагональ элемента поверхностях контакта. =.0: значение по умолчанию 1.0


Примечания 1 - 9 относятся к типу контакта 2D_AUTOMATIC. 1.

Для опций контакта AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE, AUTOMATIC_ SINGLE_SURFACE и AUTOMATIC_NODE_TO_SURFACE внедрение двумерных оболочечных элементов и внешних граней объемных элементов предотвращается заданием штрафных усилий. Части модели в подчиненном наборе проверяются на наличие контакта с частями в ведущем наборе. Наличие “самоконтакта” проверяется для любой части обоих наборов. Если набор подчиненных узлов пропущен, то все части проверяются на наличие контакта. Если пропущен набор ведущих частей, то предполагается, что он идентичен подчиненному набору.

2.

Для контакта AUTOMATIC_SURFACE_IN_CONTINUUM штрафные усилия предотвращают течение материала подчиненного элемента (сплошной среды) по ведущим поверхностям. Допускается движения сплошной среды в направлении касательной к основной поверхности. В наборе подчиненных частей модели могут присутствовать только части из двумерных твердотельных элементов. В набор основных частей модели разрешается включать части из двумерных твердотельных и двумерных оболочечных элементов. Как набор подчиненных частей, так и набор основных частей должны быть снабжены идентификаторами.

3.

Для контактов AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE и AUTOMATIC_NODE_ TO_SURFACE по умолчанию принимается во внимание действительная толщина двумерных оболочечных элементов. Пользователь может переопределить действительную толщину с помощью опций SOS и SOM. Если смещение поверхности уменьшается до малой величины, то алгоритм выбора направления смещения по нормали может оказаться несостоятельным, поэтому лучшим вариантом оказывается определение направления по нормали с использованием опций NDS или NDM. Для контактного взаимодействия AUTOMATIC_SURFACE_IN_CONTINUUM толщина двумерных оболочечных элементов не рассматривается.

4.

По умолчанию направление нормали для двумерных оболочечных элементов определяется автоматически для контактов AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE и AUTOMATIC_NODE_TO_SURFACE. Пользователь может переопределить результаты автоматического поиска с помощью опций NDS или NDM, и тогда контакт будет происходить для граней элемента с положительным или отрицательным направлением нормали.

5.

Для контакта SURFACE_IN_CONTINUUM течение материала по двумерным элементам оболочки предотвращается в обоих направлениях по умолчанию. Если переменная NDM равна ±1, то течение в направлении нормали разрешается.

6.66 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT

6

При использовании контакта AUTOMATIC_SURFACE_IN_CONTINUUM нет необходимости строить сетку для сплошной среды вокруг конструкции, поскольку контакт осуществляется не с узлами континуума, а с материалом внутри элементов сплошной среды. Этот алгоритм пригоден также для элементов метода Эйлера или ALE, т.к. перестроение сетки имеет место только для сплошной среды. Однако элементы конструкции обычно не внедряется в поверхность континуума, поведение которого описывается на основе схемы ALE, поскольку узлы связаны с лагранжевыми нормалями к поверхности. Таким образом, если рассматривается текучая среда ALE, то конструкцию следует изначально погрузить в жидкость и сохранять в таком состоянии в течение расчета. С внедрением в поверхность сплошной среды Эйлера проблем не возникает.

7

Для всех типов контакта 2D_AUTOMATIC разрушаемые материалы обрабатываются по умолчанию. В настоящее время использование итерационных циклов не предусмотрено.

8.

Имеется только одна специальная опция инициализации.

9.

Для опции *CONTACT_ AUTOMATIC_..._THERMAL_...используются соотношения: h = hcont , если величина зазора равна 0 £ l gap £ lmin , h = hcond + hrad

, если величина зазора равна

h = 0 , если величина зазора равна

lmin £ lgap £ lmax

,

lgap > lmax .

Далее рассматриваются опции SLIDING_ONLY, TIED_SLIDING, SLIDING_ VOIDS, PENALTY_FRICTION и PENALTY. Эти опции были заимствованы из программы LSDYNA2D, а появились в открытой версии программы DYNA2D благодаря усилиям сотрудников Ливерморской национальной лаборатории. Как правило, применение всех опций контакта AUTOMATIC, за исключением опции TIED, проблем не порождает. Рассмотрим две контактные поверхности, скольжение которых происходит по линии. Одну из них необходимо различать как подчиненную, а другую – как главную поверхность. Узловые точки, которые задают подчиненную поверхность, называются подчиненными узлами, а узлы, определяющие главную поверхность, называются главными узлами. Каждое сочетание “подчиненная поверхность–главная поверхность” рассматривается как линия скольжения. Многих потенциальных проблем этого контактного алгоритма можно избежать, если учитывать следующее: •

Металлические материалы, граничащие с взрывчатыми веществами, должны содержать главную поверхность.

•

Для контакта взрывчатое вещество-металл подходит только один тип скользящего контакта - линия скольжения. В этом случае использование штрафных ограничений не рекомендуется.

•

Если одна поверхность имеет более мелкую сетку, то ее следует использовать как подчиненную поверхность. Если используются линии скольжения со штрафными

LS-DYNA Version 960

6.67 (CONTACT)

*CONTACT ограничениями, PENALTY и PENALTY_FRICTION, то проводить различие между подчиненной и главной поверхностью не имеет смысла. •

Подчиненный узел может относиться к более чем одному главному сегменту и может быть включен как объект главного сегмента, если задается контактное взаимодействие по линии скольжения.

•

Для линии скольжения необходимо избегать углов основной стороны, которые близки к 90°. Если же такие углы есть на главной поверхности, то следует задавать две или три линии скольжения. Такая ситуация показана на рис. 6.5. Исключение из приведенного выше правила имеет место, если поверхности связаны. В этом случае необходима только одна линия скольжения.

•

Если в контакте находятся две поверхности, то в качестве подчиненной следует использовать ту из них, которая меньше по площади. Например, при моделировании пробивания преграды контактная поверхность метаемого объекта должна использоваться как подчиненная поверхность.

•

Следует соблюдать осторожность при задании главной поверхности, чтобы предотвратить появление ошибок из-за конфликта введенного удлинения с узлами модели по мере решения задачи. На рисунках 6.6 и 6.7 показаны расширения линий скольжения. s1

s15

s2

s16

m1 m2

m9 m10

s17

m15

s18 m3

m11

m4

m12

m5

s10 s11 s14

m6

m7

m13

s23 s24 m8

1

Подчин. s1 s2 . . . s11 Рис. 6.5.

Главная поверхность: 1 – m15 Master surface - nodes m1 -mm 15 Подчиненная поверхность: узлы S1 – S24 Slave surface - nodes s1 - s24

m14

2

Главные m1 m2 . . . m6

Подчин. s11 s12 . . . s14 s24

3

Главные m6 m7 m8 m14

Подчин. s24 s23 . . . s15

Главные m14 m13 . . . m9 m15

Правильное определение подчиненной и главной поверхностей, показанных на рисунке, требует задания трех линий скольжения (нужно учитывать, что подчиненная поверхность должна быть слева от главной поверхности с учетом нумерации ведущих узлов)

6.68 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTACT Хороший это нужное расширение, если узел m0 Better1 Thisвариант: is the extension if node m0 is относится к главной поверхности included in the master surface definition. Плохой вариант: это расширение может пересечься с

Poor1 This extension may with slave подчиненными узлами S1interfere , S2 и привести к ошибочным nodes s1 to s2 and lead to erroneous results.

результатам

m0

s1 s2 s3

Denotes slide-line Расширение линий extension скольжения

Рис. 6.6.

Расширение главной поверхности, задаваемое автоматически программой DYNA (расширение модифицируется на каждом шаге по времени, чтобы сохранить направление касательной к участкам ведущих линий скольжения до тех пор, пока угол расширения не будет задан при вводе).

LS-DYNA Version 960

6.69 (CONTACT)

*CONTACT

Без расширения и при неверном задании Without линийextension скольжения, and with improperузлы подчиненные definition of смещаются slide-lines, slaveвниз по внутренней и внешней nodes move down inner and outer поверхности walls as shown. Master Главная surface

поверхность

При наличии смещения и

With extension and proper правильном задании линий slide-line definition, elements скольжения behave properly.элементы работают

должным образом

Расширение Slide-line линии extension скольжения

Линии скольжения Slide-lines (arrows point to master slides).

(стрелками показаны главные линии)

Рис. 6.7 Пример расширения линий скольжения для обеспечения реалистичного отклика

6.70 (CONTACT)

LS-DYNA Version 960

*CONTROL

*CONTROL Карты этого ключевого слова являются необязательными и могут использоваться для изменения значений по умолчанию, активировать такие опции решения, как пересчет массы элемента, адаптивное перестроение сетки и использование неявных методов решения; однако карту *CONTROL_TERMINATION задавать целесообразно. Порядок контрольных карт во входном файле является произвольным. Чтобы избежать неясности, не следует задавать более одной карты каждого типа. Контрольные карты этого раздела представлены в алфавитном порядке: *CONTROL_ACCURACY *CONTROL_ADAPSTEP *CONTROL_ADAPTIVE *CONTROL_ALE *CONTROL_BULK_VISCOSITY *CONTROL_CFD_AUTO *CONTROL_CFD_GENERAL *CONTROL_CFD_MOMENTUM *CONTROL_CFD_PRESSURE *CONTROL_CFD_TRANSPORT *CONTROL_CFD_TURBULENCE *CONTROL_COARSEN *CONTROL_CONTACT *CONTROL_COUPLING *CONTROL_CPU *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION *CONTROL_ENERGY *CONTROL_EXPLOSIVE_SHADOW *CONTROL_HOURGLASS_{OPTION} *CONTROL_IMPLICIT_AUTO *CONTROL_IMPLICIT_DYNAMICS *CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL *CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION *CONTROL_IMPLICIT_SOLVER *CONTROL_IMPLICIT_STABILIZATION *CONTROL_OUTPUT *CONTROL_PARALLEL *CONTROL_RIGID *CONTROL_SHELL


7.1 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_SOLID *CONTROL_SOLUTION *CONTROL_SPH *CONTROL_STRUCTURED_{OPTION} *CONTROL_SUBCYCLE *CONTROL_TERMINATION *CONTROL_THERMAL_NONLINEAR *CONTROL_THERMAL_SOLVER *CONTROL_THERMAL_TIMESTEP *CONTROL_TIMESTEP Неявный режим программы LS-DYNA может активироваться двумя способами. Численное моделирование может быть проведено полностью в неявном режиме с помощью карты *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL. Как вариант, явное моделирование в определенный момент времени можно без помех перевести в неявный режим использованием ключевого слова *INTERFACE_SPRINGBACK_SEAMLESS. Такая возможность гладкого переключения реализована с целью упрощения расчетов упругой релаксации в процессе формования тонколистового металла, когда в явном режиме может обрабатываться фаза формования, за которой сразу же следует расчет упругой статической релаксации неявным методом. При появлении трудностей предоставляется возможность рестарта. Для обеспечения неявного анализа имеется семь ключевых слов. Значения по умолчанию тщательно выбираются для минимизации ввода, необходимого для моделирования большинства проблем. Эти семь ключевых слов приведены ниже: *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL Активирует неявный режим, выбирает размер шага по времени. *CONTROL_IMPLICIT_SOLVER Выбирает параметры для решения системы линейных уравнений [K]{x}={f}. *CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION Выбирает линейный или нелинейный метод решения, допустимые отклонения при сходимости. *CONTROL_IMPLICIT_AUTO Активирует автоматический контроль шага по времени. *CONTROL_IMPLICIT_DYNAMICS Активирует и контролирует динамическое неявное решение на основе метода Ньюмарка. *CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE Активирует и контролирует анализ собственных значений. *CONTROL_IMPLICIT_STABILIZATION Активирует и контролирует искусственную стабилизацию при проведении многошагового анализа упругой релаксации.

7.2 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_ACCURACY Назначение: задавать параметры контроля, которые могут увеличить точность расчетов. Формат карты Карта

1


Тип


1

2

3

OSU

INN

PIDOSU

I

I

I

0 (выкл.)

1 (выкл.)

По выбору


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

OSU

Глобальный флаг-признак для коррекции напряжений (см. примечание 1 ниже). Как правило, такого рода опции требуются для расчетов явным методом только тех объектов, которые испытывают быстрое вращение, например, шины автомобиля. Коррекция напряжений активируется для идентификаторов частей расчетной модели путем задания набора частей в колонках 21-30 карты. =0: отключена (по умолчанию) =1: включена

INN

Неизменяемая нумерация узлов для оболочечного элемента (см. примечание 2 ниже) =1: отключена (по умолчанию) =2: включена

PIDOSU

Идентификатор набора частей для коррекции напряжений. Если указан этот идентификатор набора частей, только для перечисленных идентификаторов будет использоваться коррекция напряжений; поэтому переменная OSU будет игнорироваться.


Проведение коррекции напряжений иногда необходимо. Это целесообразно делать в случае расчета таких вращающихся тел, как, например, лопатки турбины реактивного двигателя, при анализе высокоскоростных соударений, когда большие деформации возникают в течение нескольких шагов по времени, при использовании большого шага по времени в результате пересчета массы элементов в расчетах процесса формования металла. Это значительно увеличивает затраты вычислительного времени, которые частично связаны с учетом членов второго порядка при модификации напряжений с использованием соотношений Джаумана и с необходимостью расчета матрицы, связывающей деформации и


7.3 (CONTROL)

*CONTROL перемещения, для средних точек элемента. Эта опция доступна для параллелепипедных элементов с одноточечным интегрированием, для элемента-бруска с селективно пониженным порядком интегрирования (S/R), который использует восемь точек интегрирования, для полноинтегрируемых объемных элементов плоской деформации и осевой симметрии (двумерных, объемновзвешенных, тип 15), для полноинтегрируемых элементов толстостенной оболочки и для следующих оболочечных элементов: БелычкоЦая, Белычко-Цая с жесткостью искривления, Белычко-Чанг-Вонга, элемента S/R Хьюс-Лю и полноинтегрируемого оболочечного элемента по типу 16. 2.

Нумерация узлов оболочечных элементов влияет на выбор локальной координатной системы элемента. Ориентация локальной координатной системы по умолчанию определяется вектором нормали и направлением сторон 1 и 2 элемента. Если порядок нумерации элемента изменен, то в элементах с искаженной формой результаты будут меняться. При неизменяемой нумерации узлов их перестановка смещает локальную систему на угол, кратный 90 градусам. Несмотря на высокие затраты (<5%), неизменяемая локальная система рекомендуется по нескольким причинам. Во-первых, усилия в элементе почти не зависят от последовательности узлов; во-вторых, режимы искажений элемента по типу песочных часов в основном не оказывают влияния на направления анизотропии материала; и, наконец, достигается стабильность вычислений в течение больших промежутков времени.

7.4 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_ADAPSTEP Назначение: задавать контрольные параметры для корректировки контактных усилий во время каждого адаптивного цикла. Формат карты Карта 1


1

2

FACTIN

DFACTR

F

F

1.0

0.01

Тип

По умолчанию ПЕРЕМЕННАЯ

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

FACTIN

Коэффициент начального ослабления для контактной силы во время каждого адаптивного перестроения сетки. Чтобы отключить данную опцию, задается FACTIN=1.0. Если при расчете контакта проблемы стабильности не возникают, рекомендуется использовать FACTIN=1.0, т.к. использование этой опции может создать некоторые искажения результирующих усилий. Типичное значение для данного параметра равно 0.10.

DFACTR

Приращение параметра FACTIN на каждом шаге по времени в цикле адаптации. Значение FACTIN не может превышать единицу. Типичное значение для данного параметра равно 0.01.


Эта команда используется для контактного взаимодействия с учетом изменения толщины, включая типы контактов, которые задаются картами: *CONTACT_FORMING_..., *CONTACT_NODES_TO_SURFACE, *CONTACT_SURFACE_TO_SUR-FACE, и *CONTACT_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE.


7.5 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_ADAPTIVE Назначение: активировать адаптивное перестроение сетки. Части модели, сетка которых перестраивается адаптивно, задаются картой *PART. См. примечания ниже. Формат карты Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

8

ADPFREQ

ADPTOL

ADPOPT

MAXLVL

TBIRTH

TDEATH

LCADP

IOFLAG

F

F

I

I

F

F

I

I

1

3

0.0

0

0

Тип


Нет

10

20

10

20

Формат карты (Эта карта является необязательной). Карта 2


1

2

3

4

5

6

7

8

ADPSIZE

ADPASS

IREFLG

ADPENE

ADPTH

MEMORY

ORIENT

MAXEL

F

I

I

F

F

I

I

I

0

0

0.0

не активна

не активна

0

не активна

Тип


10

20

ОПИСАНИЕ

ПЕРЕМЕННАЯ ADPFREQ

Промежуток времени между адаптивными перестроениями сетки, см. рис. 7.1.

ADPTOL

Погрешность (в градусах) для переменной ADPOPT (см. ниже), значения для которой приняты равными 1 или 2. Если значение параметра ADPOPT равно 8, то в этом случае ADPTOL определяет характерный размер элемента.

ADPOPT

Адаптивные опции: =1: изменение угла в градусах относительно окружающих элементов при адаптивном перестроении сетки для каждого измельчаемого элемента,

7.6 (CONTROL)


*CONTROL ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

=2: общее изменение угла в градусах относительно окружающих элементов для каждого измельчаемого элемента. Например, если adptol=5 градусам, то элемент будет измельчаться до второго уровня, когда общее изменение угла достигнет 5 градусов. Если изменение угла составляет 10 градусов, то элемент будет измельчен до третьего уровня. =7: трехмерное r-адаптивное перестроение сетки для объемных элементов. В процессе адаптивного перестроения сетки используется объемный элемент типа 13, четырехгранник. Создается полностью новая сетка, которая инициализируется из старой сетки при помощи метода наименьших квадратов. В настоящее время размер сетки определяется длиной минимальной и максимальной сторон элемента, задаваемых при вводе ключевого слова *CONTROL_REMESHING. Эта опция находится в разработке, и нет уверенности в ее надежности при использовании для сложной геометрии. =8: двумерное r-адаптивное перестроение сетки объемных элементов, используемых в задачах с осевой симметрией и плоской деформацией. Создается полностью новая сетка, которая инициализируется из старой сетки при помощи метода наименьших квадратов. В настоящее время размер сетки определяется значением параметра ADPTOL, т.е. характерным размером элемента. Эта опция основана на ранней работе Дика и Харриса [53]. MAXLVL

Максимальное число уровней измельчения сетки. Значения 1, 2, 3, 4,… позволяют получить соответственно 1, 4, 16, 64,... элементов для каждого исходного элемента.

TBIRTH

Момент времени, в который начинается адаптивное перестроение сетки, см. рис. 7.1.

TDEATH

Момент времени, в который завершается адаптивное перестроение сетки, см. рис. 7.1.

LCADP

Интервал между адаптивными перестроениями сетки меняется, как функция времени, заданная идентификатором кривой LCADP. Если эта переменная не равна нулю, то ее значение будет присвоено переменной ADPFREQ. По оси x откладывается время, по оси y – интервал времени между адаптивными перестроениями сетки.

IOFLAG

Флаг-признак для построения адаптивной сетки при выдаче результатов для ключевых слов *NODE, *ELEMENT, *SHELL и *BOUNDARY_, *CONTACT_NODE_ и *CON-STRAINED_ADAPTIVITY, которые сохраняются в файле adapt.msh. =1: создается адаптивно измельченная сетка.


7.7 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

ADPSIZE

Минимальный размер элемента, который должен быть измельчен с учетом его длины. Если значение не задано, то это ограничение игнорируется.

ADPASS

Флаг-признак повторения вычислений после адаптивного перестроения сетки: =0: после измельчения сетки вычисления повторяются, см. рис. 7.1a, =1: после измельчения сетки вычисления не повторяются, см. рис. 7.1b.

IREFLG

Постоянный уровень измельчения. Значения 1, 2, 3, ... позволяют для каждого исходного элемента единообразно создавать 4, 16, 64,... элементов соответственно.

ADPENE

Измельчение сетки, когда контактные поверхности приближаются или внедряются в поверхность инструмента в зависимости от того, является ли значение ADPENE положительным (приближение) или отрицательным (внедрение) соответственно. Адаптивное уточнение для инструмента основано на его кривизне. Если значение переменной ADPENE является положительным, то измельчение сетки происходит до контакта. Таким образом, возможно, что параметр ADPASS может быть задан равным 1, чтобы не повторять вычисления.

ADPTH

Значение толщины оболочки, ниже которого должен начинаться адаптивное измельчение сетки. Этот параметр игнорируется, если равен нулю. Данная опция действует только в том случае, если параметр ADPTOL не равен нулю. Если желателен адаптивный пересчет без изменений углов, то для параметра ADPTOL устанавливается большой угол.

MEMORY

Этот флаг-признак может иметь два значения в зависимости от того, установлена или нет переменная внешней памяти. Команда “setenv LSTC_MEMORY auto” устанавливает переменную внешней памяти, которая автоматически вызывает расширение памяти программы LS-DYNA. Нужно учитывать, что автоматическое расширение памяти не всегда надежно на 100% и зависит от уровня машины и операционной системы; поэтому значение опции не задается по умолчанию. Чтобы проверить, можно ли использовать эту опцию на конкретной машине, нужно ввести команду “env”. Если переменная используемой памяти не установлена, тогда параметр MEMORY задает использование объема памяти в процентах, при достижении которого процесс адаптивности прекращается, чтобы избежать переполнения памяти, установленной на время выполнения программы. Необходимо быть внимательным, т.к. использование памяти проверяется после каждого шага адаптации, и, если памяти требуется более (100 – PERCENT), вычисления прекращаются.

7.8 (CONTROL)



ОПИСАНИЕ

Если используемая переменная памяти установлена, тогда параметр MEMORY задает использование объема памяти в словах, при достижении которого процесс адаптивности прекращается. ORIENT

Данная переменная используется только для контактной опции FORMING. Если этот флаг-признак установлен в единицу (1), то для контактной границы используется ориентация пользователя. Если этот флаг установлен в нуль (0), то программа LS-DYNA устанавливает глобальную ориентацию контактной поверхности в начальное время, и потенциальный контакт наблюдается после момента появления. Если подчиненные узлы находятся на обеих сторонах контактной поверхности, то устанавливается ориентация, основанная на принципе “правила большинства”. Опыт показал, что этот принцип не всегда надежен.

MAXEL

Адаптивность прекращается, если это число элементов превышено.


Файлы D3DUMP и RUNRSF содержат всю информацию, необходимую для адаптивного прогона. Это не работало в версии 936 программы LS-DYNA.

2.

Ввод карты 2 является необязательным, в нем нет необходимости.

3.

Чтобы эта контрольная карта функционировала, флаг-признак ADPOPT=1 должен быть задан при вводе ключевого слова *PART. В противном случае адаптивность не будет функционировать.

4.

Чтобы процесс адаптивности был оптимальным, в необязательной контрольной карте B раздела *CONTACT должен быть установлен параметр SNLOG=1. Для разъединения сеток инструмента рекомендуется опция контакта *CONTACT_FORMING_.

5.

После завершения адаптивного прогона на диске остается файл adapt.rid. Этот файл содержит корневой идентификатор всех элементов, которые создаются во время расчета, и нет необходимости сохранять его, если он не используется в постпроцессоре.


рестарта

7.9 (CONTROL)

*CONTROL

(a)

time

перестроение output periods

0 endtime tdeath tbirth

adpfreq adpfreq

При adpass=0 расчет повторяется With adpass=0 the сетки. calculation is после перестроения

repeated after adaptive remeshing.

(b)

time

перестроение output periods

0 endtime tdeath tbirth

Рис. 7.1.

adpfreq adpfreq

При With adpass=1 расчетcalculation не повторяется adpass=1the is not после перестроения сетки repeated after adaptive remeshing.

В момент времени tbirth начинается адаптивный расчет. После расчета в течение времени adpfreq вычисляются нормы погрешности. Если ADPASS=0, то прежняя сетка измельчается с учетом рассчитанных норм погрешности. С новой сеткой расчеты продолжаются до момента времени tbirth+2× adpfreq, при этом снова вычисляются нормы погрешности. Сетка, существовавшая в течение времени tbirth+adpfreq, измельчается, и расчеты продолжаются на отрезке tbirth+3× adpfreq, и т.д. Однако если ADPASS=1, тогда сетка, которая существует в течение thirth+adpfreq, перестраивается, а расчеты продолжаются для нового интервала. Ошибки, которые возникают между перестроениями сетки, сохраняются. В общем случае рекомендуется использовать ADPASS=0, но эта опция требует больших затрат.

7.10 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_ALE Назначение: задавать контрольные параметры по умолчанию для расчетов с использованием независимых переменных Лагранжа-Эйлера и Эйлера. Также см. опции *ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP, *ALE_SMOOTHING, *INITIAL_VOID_OPTION и *SECTION_SOLID_ALE. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

DCT

NADV

METH

AFAC

BFAC

CFAC

DFAC

EFAC

Тип

I

I

I

F

F

F

F

F


1

0

1

0

0

0

0

0

Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8

START

END

AAFAC

VFACT

VLIMIT

EBC

Тип

F

F

F

F

F

I


0

1. 0E+20

1

1.0E-06

0.0

0



ПЕРЕМЕННАЯ DCT

ОПИСАНИЕ

Опция обработки континуума по умолчанию: =1: метод Лагранжа (по умолчанию), =2: метод Эйлера, =3: переменные Лагранжа-Эйлера, =4: среда Эйлера.

NADV

Число циклов между адвекциями.

METH

Метод адвекции: =1: донорская ячейка + метод HIS (точность первого порядка), =2: метод Ван Лира + метод HIS (второй порядок).


7.11 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

AFAC

Весовой коэффициент сглаживания ALE – Простое среднее =-1: отключение сглаживания.

BFAC

Весовой коэффициент сглаживания ALE – Объемное взвешивание

CFAC

Весовой коэффициент сглаживания ALE – Изопараметрический

DFAC

Весовой коэффициент сглаживания ALE – Эквипотенциальный

EFAC

Весовой коэффициент сглаживания ALE – Равновесный

START END

Время начала сглаживания ALE Время окончания сглаживания ALE

AAFAC

Коэффициент адвекции ALE (опции донорских ячеек, по умолчанию равен 1.0)

VFACT

Предел части объема для вычисления напряжений с использованием формулировки единого материала и пустот. Все напряжения принимаются равными нулю для элементов с объемом менее VFACT. =0.0: значение по умолчанию 1.0E-06.

VLIMIT

Предел скорости. Шаг по времени уменьшается, если скорость превышает этот предел.

EBC

Автоматическое граничное условие Эйлера =0 отключено, =1 включено с условием “прилипания”, =2 включено с условием скольжения. Эта опция, используемая для методов ALE и EULER, определяет скорости на границах автоматически. Граничные условия для скорости прикладываются ко всем узлам на свободных поверхностях материала ALE или Эйлера. При возникновении проблем, когда нормальная скорость материала на границе равна нулю, как, например, при литье под давлением, параметр автоматического граничного условия устанавливается равным 2. Это будет играть такую же роль, как и опция “Ограничение отдельной узловой точки”. При задании опции EBC=1 скорость материала всех узлов свободной поверхности материала ALE и Эйлера равна нулю.

7.12 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_BULK_VISCOSITY Назначение: глобально переустанавливать значения коэффициентов объемной вязкости, заданные по умолчанию. Это может быть рекомендовано для задач распространения ударной волны и некоторых материалов. Объемная вязкость используется для решения задач с ударными волнами. Член вязкости q добавляется к давлению, чтобы “размазать” разрывы сплошности в быстро изменяющихся, но непрерывных переходных областях. При этом методе решение остается невозмущенным вдали от фронта ударной волны, условия скачка Гюгонио остаются справедливыми при распространении ударного возмущения, а ударные волны моделируются автоматически. Формат карты


Тип


1

2

3

Q1

Q2

TYPE

F

F

I

1.5

.06

1


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Q1

Квадратичный коэффициент вязкости, задаваемый по умолчанию

Q2

Линейный коэффициент вязкости, задаваемый по умолчанию Тип объемной вязкости по умолчанию, IBQ (по умолчанию=1) = -1: стандартный (также типы 2, 10 и 16 и оболочечные элементы), =+1: стандартный.

TYPE

Примечания: Объемная вязкость создает дополнительное аддитивное слагаемое давления, определяемое соотношением: 2 q = r l Q 1 l e& kk - Q 2 a e& k k if e& k k < 0

(

)

q = 0 if e&

³0

, где Q 1 и 2 - безразмерные постоянные, которые при вводе по умолчанию задаются равными 1.5 и 0.06 соответственно, а l представляет собой характерную длину, равную корню квадратному из площади для двумерных задач и кубическому корню из объема для трехмерных, a - локальная скорость звука, Q 1 - по умолчанию равно 1.5 и Q 2 - по умолчанию равно 0.06. См. подробности в Главе 18 Теоретического Руководства. kk

Q


7.13 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_CFD_AUTO Назначение: задавать опции контроля шага по времени для решателя гидродинамических задач Навье-Стокса. Опция *CONTROL_CFD_GENERAL используется вместе с этим ключевым словом для управления параметрами гидродинамического решателя. Формат карты 1

2

3

4

IAUTO

EPSDT

DTSF

DTMAX

Тип

I

F

F

F


0

1.0e-3

1.25

-


1



5

6

7

8

2 ОПИСАНИЕ

IAUTO

Тип контроля шага по времени: =0: IAUTO=1 для фиксированного размера шага, =1: фиксированный шаг, определяемый переменной DTINIT – см. *CONTROL_CFD_GENERAL (значение по умолчанию), =2: шаг, основанный на критерии устойчивости CFL для INSOL=3/1 - см. *CONTROL_CFD_GENERAL, =3: автоматический выбор шага с использованием предиктора Адамса-Башфорта второго порядка и корректором правила трапеций.

EPSDT

Допустимая погрешность для локальной ошибки округления =0: EPSDT=1.0e-3 (значение по умолчанию).

DTSF

Максимальный коэффициент пересчета шага по времени, который может использоваться для любого заданного шага. Это задает верхний предел для величины, на которую может быть увеличен шаг по времени при любом заданном шаге по времени. =0: DTSF=1.25 (значение по умолчанию).

DTMAX

Верхний предел на размер шага по времени. Это значение задает потолок, до которого может быть увеличен шаг для опции IAUTO=3. =0: 10*DTINIT (значение по умолчанию).

7.14 (CONTROL)


*CONTROL Примечания: 1.

В программе LS-DYNA существует множество опций решателя для различных задач гидродинамики. Выбор механизма управлением шага по времени зависит от выбранного гидродинамического решателя. Опция IAUTO=1 может использоваться с любым методом решения. Опция IAUTO=2 означает выбор шага по времени по условию устойчивости или критерию CFL (см. *CONTROL_CFD_GENERAL) для любого явного (INSOL=1) или полунеявного (INSOL=3) метода. Для опции IAUTO=2 параметр ICKDT может использоваться для контроля интервала, на котором проверяется или регулируется шаг по времени. Предиктор-корректор второго порядка с контролем шага используется только для неявного метода решения устройства, т.е. с опциями INSOL=3 и IADVEC=40.

2.

При задании опции IAUTO=3 максимальный шаг по умолчанию DTMAX устанавливается в 10 раз больше начального шага по времени DTINIT.


7.15 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_CFD_GENERAL Назначение: задавать параметры для гидродинамического решателя Навье-Стокса. Карты *CONTROL_CFD_OPTION, где OPTION = MOMENTUM, TRANSPORT и PRESSURE, используются вместе с этим ключевым словом для управления опциями гидродинамического решателя. Модели материала могут быть определены посредством ввода ключевого слова *MAT_CFD_OPTION, а модели турбулентности активируются вводом ключевого слова *CONTROL_CFD_TURBULENCE. Формат карты 1

2

3

4

5

INSOL

DTINIT

CFL

ICKDT

IACURC

Тип

I

F

F

I

I


3

-

0.9 (2.0)

10

0


1



6

7

8

2

ОПИСАНИЕ

INSOL

Тип решателя: =0: INSOL=3 (значение по умолчанию). =1: явный метод, переходный режим, несжимаемый поток НавьеСтокса, =3: полунеявный или полностью неявный метод, переходный режим, несжимаемый поток Навье-Стокса, негладкая зависимость “скорость-давление”.

DTINIT

Начальный шаг по времени для уравнений Навье-Стокса и всех дополнительных уравнений переноса. Шаг рассчитывается на основе предписанного критерия CFL (INSOL=3) или условия устойчивости (INSOL=1), пока не задано ICKDT<0 или IAUTO=3 в карте ключевого слова *CONTROL_CFD_AUTO.

CFL

Максимальное адвекционное число для сетки, которое должно быть сохранено во время вычислений. =0: CFL=0.9 (по умолчанию для INSOL=1), CFL=2.0 (по умолчанию для INSOL=3).

7.16 (CONTROL)



ОПИСАНИЕ

ICKDT

Периодичность контроля и вывода сообщения о параметрах сетки Рейнольдса и числах адвекции CFL. Значение ICKDT<0 проверяет и сообщает информацию о сетке Рейнольдса и числах адвекции CFL, но не корректирует шаг по времени. Значение ICKDT>0 корректирует шаг по времени в соответствии с предписанным пределом CFL и любыми требуемыми пределами устойчивости. Вывод на экран сетки Рейнольдса и чисел CFL может переключаться посредством переключателя “grid”. =0: ICKDT=10 (по умолчанию).

IACURC

Активируется использование полных квадратур для определенных членов в уравнениях импульса и переноса. Этот флаг-признак улучшает точность расчетов объемной силы и определенных адвекционных/конвекционных членов при незначительном увеличении расчетного времени. =0: правила уточненного интегрирования не используются (по умолчанию), =1: уточненные квадратуры используются для адвекционных/конвекционных членов и объемной силы.


В программе LS-DYNA существует множество опций решателя для различных задач гидродинамики. Заданием опции INSOL в ключевом слове *CONTROL_CFD _GENERAL выбирается решатель задач гидродинамики для несжимаемого потока или потока с малым числом Маха. В настоящее время имеется два действующих значения для опции INSOL. С помощью переменной INSOL=1 выбирается явный метод интегрирования, который требует использования матрицы сосредоточенных масс. В этом случае переменные IMASS, THETAK, THETAB, THETAA и THETAF, связанные с ключевым словом *CONTROL_CFD_MOMENTUM, игнорируются. Заданием опции INSOL=3 выбирается полунеявный алгоритм переноса, который использует эти переменные.

2.

Эта опция доступна только для полунеявных/неявных алгоритмов решения INSOL=3.


7.17 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_CFD_MOMENTUM Назначение: задавать параметры решателя, которые должны использоваться для уравнений Навье-Стокса для импульса. Карта 1 используется для управления интегрированием по времени и задания опций адвекционного переноса. Карта 2 используется для установки таких опций линейного решателя, как максимальное число итераций и интервал для проверки критерия сходимости. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

IMASS

IADVEC

IFCT

DIVU

THETAK

THETAA

THETAF

Тип

I

I

I

F

F

F

F


1

10

1

1.0e-5

0.5

0.5

0.5


1

2

3

4

5

6

6


8

Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8


MSOL

MAXIT

ICHKIT

IWRT

IHIST

EPS

IHG

EHG

Тип

I

I

I

I

I

F

I

F


20

100

2

0

0

1.0e-5

1

1.0


6

ПЕРЕМЕННАЯ IMASS

7.18 (CONTROL)

ОПИСАНИЕ

Выбор формулировки для матрицы массы: =0: IMASS=1 (по умолчанию), =1: матрица сосредоточенной массы, =2: матрица согласованных масс, =3: матрица массы высокого порядка.



ОПИСАНИЕ

IADVEC

Переключение методов расчета адвекции между явной схемой с компенсирующим тензором диффузии (BTD) и полностью неявной схемой: =0: IADVEC=10 для прямой схемы Эйлера с BTD (по умолчанию), =-1: IADVEC=0 для прямой схемы Эйлера без BTD, =10: прямая схема Эйлера с BTD, =40: полностью неявная схема с упрощенным правилом трапеций.

IFCT

Переключение использования схемы с ограничением адвекционного потока: =0: IFCT=1 (по умолчанию), =1: включено ограничение адвекционного потока, =-1: выключено ограничение адвекционного потока.

DIVU

Погрешность среднеквадратичное значения скоростей, т.е. §Ñ × u ¨RMS £ e . Это значение погрешности используется при стартовом запуске с тем, чтобы гарантировать, что для уравнений импульса предписаны правильные начальные условия. =0: DIVU=1.0e-5 (по умолчанию).

THETAK

Весовой коэффициент при интегрировании по времени с учетом вязкости/диффузии. Допустимые значения коэффициента 0 £ q K £ 1 при этом q K = 1 2 для получения решения с точностью второго порядка по времени. =0: THETAK=0.5 (по умолчанию).

THETAA

Весовой коэффициент при интегрировании по времени для адвекционных членов.

THETAF

Весовой коэффициент при интегрировании по времени для объемных сил и граничных условий. Допустимые значения 0 £ q F £ 1 при этом q F = 1 2 для получения решения с точностью второго порядка по времени. =0: THETAF=0.5 (по умолчанию).

MSOL

Тип решателя уравнений для уравнений импульса. =0: MSOL=20 (по умолчанию), =20: метод сопряженных градиентов Якоби, =30: квадратичный метод сопряженных градиентов Якоби (по умолчанию, когда IADVEC=40).

MAXIT

Максимальное число итераций для итеративного решателя уравнений. =0: MAXIT=100 (по умолчанию).

ICHKIT

Число итераций между проверками критерия сходимости для итеративного решателя уравнений. =0: ICHKIT=2 (по умолчанию).


7.19 (CONTROL)

*CONTROL


ОПИСАНИЕ

IWRT

Вывод диагностической информации решателя уравнений. =0: вывод отключен (по умолчанию), =1: вывод включен.

IHIST

Создание файла для архива сходимости решения. К таким файлам относятся: “velx.his”, “vely.his” и “velz.his”. =0: файл не создается (по умолчанию), =1: файл создается.

EPS

Критерий сходимости решения для итеративного решателя уравнений. =0: EPS=1.0e-5 (по умолчанию).

IHG

Тип стабилизации решения при контроле искажений элемента по типу песочных часов, который должен использоваться с уравнениями импульса. Используется только для решения уравнений явным методом (INSOL=1). =0: IHG=1 (по умолчанию), =1: способ устранения искажений элемента по типу песочных часов в модуле CFD программы LS-DYNA, =2: g - стабилизация решения введением вязкости.

EHG

Стабилизационный множитель (см. переменную IHG выше). =0: EHG=1.0 (по умолчанию).


Переменная IMASS является активной, только *CONTROL_CFD_GENERAL задан параметр INSOL³2

2.

Компенсирующий тензор диффузии всегда следует использовать с явной схемой обработки адвекционных членов уравнений. (Задается по умолчанию.)

3.

Использование процедуры ограничения потока в настоящее время возможно только вместе с явными схемами расчета адвекции.

4.

Переменная DIVU устанавливает предел для расходимости дискретного решения, который допускается при расчете, когда INSOL=1. Если расходимость на данном шаге решения превышает установленное значение DIVU, то выполняется промежуточный перенос, чтобы вернуть сходимость решения для скорости.

5.

Переменные взвешивания при интегрировании по времени используются только в том случае, когда в ключевом слове *CONTROL_CFD_GENERAL задан параметр INSOL³ 2

6.

Опция MSOL используется для ключевого слова *CONTROL_CFD_TRANSPORT, если в ключевом слове *CONTROL_CFD_GENERAL задан параметр INSOL ³2.

7.20 (CONTROL)

если

в

ключевом

слове


*CONTROL *CONTROL_CFD_PRESSURE Назначение: задавать параметры решателя давления, которые должны использоваться уравнений несжимаемой сплошной среды Навье-Стокса.

для


2

3

4

5

6

IPSOL

MAXIT

ICHKIT

IWRT

IHIST

EPS

I

I

I

I

I

F

22

200

5

0

0

1.0e-5

1

2

3

4

5

6

NVEC

ISTAB

BETA

SID

PLEV

LCID

Тип

I

I

F

I

F

I


5

1

0.05

Нет

0.0

0

Карта 1


Тип


7

8

7

8


Карта 2



IPSOL


ОПИСАНИЕ

Тип решателя уравнения Навье-Стокса: =0: IPSOL=22 для последовательных вычислений, IPSOL=21 для MPP (по умолчанию). =10: прямой решатель для разреженной матрицы, =11: непосредственный решатель PVS, =20: метод сопряженных градиентов Якоби, =21: метод сопряженных градиентов SSOR, =22: метод сопряженных градиентов SSOR с использованием преобразования Ейзенстата.

7.21 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

MAXIT

Максимальное число итераций для решателя. =0: MAXIT=200 (по умолчанию).

ICHKIT

Число итераций между проверками критерия сходимости для решателя. =0: ICHKIT=5 (по умолчанию).

IWRT

Вывод диагностической информации решателя уравнений: =0: вывод отключен (по умолчанию), =1: вывод включен (Внимание: для переключения этого флага-признака во время выполнения может использоваться программно-опрашиваемый переключатель “lprint”.)

IHIST

Создание файла для архива сходимости решения. Файл в формате ASCII “ppe.his”. =0: файл не создается (по умолчанию), =1: файл создается.

EPS

Критерий сходимости решения для итеративного решателя уравнений. =0: EPS=1.0e-5 (по умолчанию).

NVEC

Число A-сопряженных векторов для использования во время итеративного решения. =0: NVEC=5 (по умолчанию), <0: A-сопряженный перенос блокируется.

ISTAB

Тип стабилизации. =0: ISTAB=1 (по умолчанию), =1: локальная стабилизация скачка, =2: глобальная стабилизация скачка, =-1: стабилизация отсутствует.

BETA

Параметр стабилизации для ISTAB=1, 2. Допустимые значения для параметра стабилизации 0 £ b £ 1 . =0: BETA=0.05 (по умолчанию).

SID

PLEV

7.22 (CONTROL)

Идентификатор набора объемных или оболочечных элементов (см. SET_SOLID/SET_SHELL_OPTION), которые должны использоваться для задания гидростатического давления. Уровень гидростатического давления. На эту величину умножается значение кривой, которая задана опцией LCID. =0: PLEV=0.0 (по умолчанию).



LCID


ОПИСАНИЕ

Кривая нагружения, которая должна использоваться для установки гидростатического давления. По умолчанию LCID=0, что соответствует заданию постоянного давления на уровне, установленном переменной PLEV. =0: LCID=0 (по умолчанию).

7.23 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_CFD_TRANSPORT Назначение: активировать расчет переменных переноса и связанные с этим параметры решателя, которые должны использоваться для решения дополнительных скалярных уравнений переноса. Карта 1 используется для активирования решения дополнительных уравнений переноса, а Карта 2 - для задания матрицы масс, адвекции и опций взвешивания при интегрировании по времени. Карта 3 используется для установки опций линейного решателя, таких как максимальное число итераций и интервал для контроля критерия сходимости решения. Формат карты Карта 1

1

2

3

ITEMP

NSPEC

Тип

I

I


0

0


4

5

6

7

8

7

8

Примечания Карта 2

1

2

3

4

5

6

IMASS

IADVEC

IFCT

THETAK

THETAA

THETAF

Тип

I

I

I

F

F

F


1

10

1

0.5

0.5

0.5


1

2

3

4

4

4


7.24 (CONTROL)


*CONTROL

Карта 3

1

2

3

4

5

6

7

8

ITSOL

MAXIT

ICHKIT

IWRT

IHIST

EPS

IHG

EHG

I

I

I

I

I

F

I

F


20

100

2

0

0

1.0e-5

1

1.0


5


Тип


ОПИСАНИЕ

ITEMP

Решение уравнения энергии относительно температуры: =0: уравнение энергии не используется (по умолчанию), =1: уравнение энергии решается относительно температуры.

NSPEC

Решение уравнений переноса, соответствующих значению переменной NSPEC: =0: уравнений переноса не решаются (по умолчанию), =NSPEC: решаются уравнения, соответствующие NSPEC. Может быть включено до 10-ти разновидностей уравнений переноса ( 0 £ NSPEC £ 10 ).

IMASS

Формулировка для используемой матрицы масс: =0: IMASS=1 (по умолчанию), =1: матрица сосредоточенной массы, =2: матрица согласованных масс, =3: матрица масс высшего порядка.

IADVEC

Переключение метода расчета адвекции между явной схемой с компенсирующим тензором диффузии (BTD) и полностью неявной схемой: =0: IADVEC=10 для прямой схемы Эйлера с BTD (по умолчанию), =-1: IADVEC=0 для прямой схемы Эйлера без BTD, =10: прямая схема Эйлера с BTD, =40: полностью неявная схема с упрощенным правилом трапеций.

IFCT

Переключение использования схемы с ограничением адвекционного потока: =0: IFCT=1 (по умолчанию), =1: включено ограничение адвекционного потока, =-1: выключено ограничение адвекционного потока.


7.25 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

THETAK

Весовой коэффициент при интегрировании по времени с учетом вязкости/диффузии. Допустимые значения коэффициента 0 £ q K £ 1 при этом q K = 1 2 для получения решения с точностью второго порядка по времени. =0: THETAK=0.5 (по умолчанию).

THETAA

Весовой коэффициент при интегрировании по времени для адвекционных членов.

THETAF

Весовой коэффициент при интегрировании по времени для объемных сил и граничных условий. Допустимые значения 0 £ q F £ 1 при этом q F = 1 2 для получения решения с точностью второго порядка по времени. =0: THETAF=0.5 (по умолчанию).

ITSOL

Тип решателя для уравнений переноса: =0: ITSOL=20 (по умолчанию), =20: метод сопряженных градиентов Якоби, =30: квадратичный метод сопряженных градиентов Якоби (по умолчанию, когда IADVEC=40).

MAXIT

Максимальное число итераций для итеративного решателя уравнений: =0: MAXIT=100 (по умолчанию).

ICHKIT

Число итераций между проверками критерия сходимости для итеративного решателя уравнений. =0: ICHKIT=2 (по умолчанию).

IWRT

Вывод диагностической информации решателя уравнений: =0: вывод отключен (по умолчанию), =1: вывод включен.

IHIST

Создание файла для архива сходимости решения: =0: файл не создается (по умолчанию), =1: файл создается.

EPS

Критерий сходимости решения для итеративного решателя уравнений: =0: EPS=1.0e-5 (по умолчанию).

IHG

Тип стабилизации решения при контроле искажений элемента по типу песочных часов, который должен использоваться с уравнениями импульса. Используется только для решения уравнений явным методом (INSOL=1). =0: IHG=1 (по умолчанию), =1: способ устранения искажений элемента по типу песочных часов в модуле CFD программы LS-DYNA, =2: g -стабилизация решения введением вязкости.

7.26 (CONTROL)



ОПИСАНИЕ

EHG

Стабилизационный множитель (см. переменную IHG выше). =0: EHG=1.0 (по умолчанию).


Переменная IMASS является активной, только *CONTROL_CFD_GENERAL задан параметр INSOL³2.

2.

Компенсирующий тензор диффузии всегда следует использовать с явной схемой обработки адвекционных членов уравнений. (Задается по умолчанию.)

3.

Использование процедуры ограничения потока в настоящее время возможно только вместе с явными схемами расчета адвекции.

4.

Переменные взвешивания при интегрировании по времени используются только в том случае, когда в ключевом слове *CONTROL_CFD_GENERAL задан параметр INSOL ³2.

5.

Опция ITSOL используется для ключевого слова *CONTROL_CFD_TRANSPORT, если в ключевом слове *CONTROL_CFD_GENERAL задан параметр INSOL ³2.


если

в

ключевом

слове

7.27 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_CFD_TURBULENCE Назначение: активировать модель турбулентности и задавать параметры, связанные с этой моделью. Формат карты Карта 1

1

2

ITRB

SMAGC

Тип

I

F


0

0.1



ITRB

3

4

5

6

7

8

1 ОПИСАНИЕ

Модель турбулентности: =0: модели турбулентности не задаются (по умолчанию), =1: модель LES с пересчетом областей сетки Смагорински, =101: модель Спаларт-Альмараса.


Значение по умолчанию для постоянной Смагорински - Cs = 0.1.

7.28 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_COARSEN

Назначение: адаптивно укрупнять сетку оболочечных элементов за счет избирательного слияния четырех смежных элементов в один. В случае необходимости адаптивные ограничения добавляются и удаляются. Формат карты Карта 1

1

2

3

ICOARSE

ANGLE

NSEED

Тип

I

F

I


0

Нет

0

Карта 2

1

2

N1

Тип




4

5

6

7

8

3

4

5

6

7

8

N2

N3

N4

N5

N6

N7

N8

I

I

I

I

I

I

I

I

0

0

0

0

0

0

0

0


ICOARSE

ОПИСАНИЕ

Флаг-признак укрупнения сетки: =0: не укрупнять (по умолчанию), =1: сетка укрупняется в начале расчета

ANGLE

Допустимая величина угла (в градусах) между внешними нормалями соседних элементов. Смежные элементы, для которых этот угол не превышает значения переменной ANGLE, сливаются. (Предлагаемое начальное значение равно 8.0 градусам.)

NSEED

Число “зародышевых” узлов (необязательное). =0: используется только автоматический поиск, =n: поиск начинается с узлов (в количестве не более 8-ми), идентификаторы которых приводятся в следующей карте.


7.29 (CONTROL)


N1...N8

ОПИСАНИЕ

Необязательный перечень идентификаторов “зародышевых” узлов для дополнительного поиска.


1.

Укрупнение сетки проводится перед началом расчета. Первый вывод графического образа модели выполняется с укрупненной сеткой. Укрупненная сетка создается входной колодой при задании времени окончания расчета в нуль и введением ключевого слова *INTERFACE_SPRINGBACK_DYNA3D.

2.

По умолчанию автоматический поиск выполняется для выявления элементов, которые могут быть слиты. Для уточнения автоматического поиска в этих областях можно идентифицировать “зародышевые” узлы. Эти узлы указывают на центральный узел группы из четырех элементов, которые сливаются в единый элемент, если удовлетворяется угловой критерий.

3.

Ключевое слово *DEFINE_BOX_COARSEN можно использовать для определения тех областей сетки, которые не должны укрупняться.

7.30 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_CONTACT

Назначение: менять значения, задаваемые по умолчанию для расчетов с контактными поверхностями. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

SLSFAC

RWPNAL

ISLCHK

SHLTHK

PENOPT

THKCHG

ORIEN

ENMASS

Тип

F

F

I

I

I

I

I

I


.1

Нет

2

0

1

0

1

0

Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8

USRSTR

USRFRC

NSBCS

INTERM

XPENE

SSTHK

ECDT

TIEDPRJ

Тип

I

I

I

I

F

I

I

I


0

0

10-100

0

4.0

0

0

0



Карта 3 является необязательной. Следующие параметры являются значениями по умолчанию, используемыми при автоматических контактах. Эти коэффициенты трения используются только для следующих типов контакта: SINGLE_SURFACE, AUTOMATIC_GENERAL, AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE, AUTOMATIC_NODES_TO_..., AUTOMATIC_SURFACE_... и AUTOMATIC_ONE_WAY_.... и ERODING_SINGLE_SURFACE. См. также *CONTACT и *PART. Карта 3


Тип


1

2

3

4

5

6

7

SFRIC

DFRIC

EDC

VFC

TH

TH_SF

PEN_SF

F

F

F

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0


8

7.31 (CONTROL)

*CONTROL Карта

4 является необязательной. Если она задана, то должна быть карта 3. Карта 3 может быть пустой. Карта 3

1

2


IGNORE

FRCENG

Тип

I

I

Умолчание

0

0


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

SLSFAC

Штрафной коэффициент пересчета взаимодействия со скольжением: =0: по умолчанию = .1

RWPNAL

Штрафной коэффициент пересчета для алгоритма контактного взаимодействия жестких тел с фиксированной жесткой стенкой. Значение коэффициента, равное единице, можно считать оптимальным, однако это значение в сильной степени зависит от решаемой задачи. Если используется переключение материала жесткий/деформируемый, то эту опцию следует применять, если объекты с переключаемым материалом взаимодействуют с жесткой стенкой. =0.0: взаимодействие жестких тел с жесткими стенками не рассматриваются, >0.0: жесткие тела взаимодействуют с фиксированными твердыми стенками. Рекомендуется значение 1.0. Семь значений переменных сохраняется в памяти для каждого подчиненного узла. Это может значительно увеличить объем памяти, если все узлы являются подчиненными по отношению к жесткой стенке.

ISLCHK

Признак проверки начального внедрения в контактную поверхность с фиксацией результатов в выходном файле (см. примечания ниже): =0: значение по умолчанию 2, =1: проверка не выполняется, =2: выполняется полная проверка начального внедрения.

SHLTHK

Флаг-признак учета изменения толщины оболочечного элемента при использовании опций контакта “поверхность-поверхность” и “узелповерхность”, если опции 1 и 2 для переменной SHLTHK активируют эти новые алгоритмы контакта. Изменения толщины всегда учитываются в алгоритме единой поверхности контакта, методе ограничений и автоматических типах контактов “поверхность-поверхность” и “узелповерхность”. (См. примечания ниже.)

7.32 (CONTROL)

для

алгоритма

контактного



ОПИСАНИЕ

=0: =1: =2:

толщина не рассматривается, толщина рассматривается, но твердые тела исключены, толщина рассматривается, включая твердые тела.

PENOPT

Опция значения штрафной жесткости. Выбор штрафных значений по умолчанию см. Теоретическое руководство. =0: значение по умолчанию равно 1, =1: минимальная жесткость главного сегмента и подчиненного узла (по умолчанию используется для большинства типов контакта), =2: используется жесткость главного сегмента (прежний способ), =3: используется значение жесткости подчиненного узла, =4: используется значение жесткости подчиненного узла, взвешенное по площади или массе, =5: аналогично 4, но обратно пропорционально толщине оболочки. Для этого может потребоваться дополнительный пересчет, и поэтому в общем случае эта опция не рекомендуется. Опции 4 и 5 рекомендуются для расчета процессов формования металла.

THKCHG

Флаг-признак учета изменения толщины оболочечного элемента при использовании алгоритма единой поверхности контакта: =0: не учитывается (по умолчанию), =1: учитывается изменение толщины оболочки.

ORIEN

Произвольная автоматическая переориентация сегментов контактной границы раздела во время инициализации: =0: по умолчанию опция равна 1, =1: опция активна только при автоматическом вводе части модели. Контактные поверхности вводятся ключевым словом *PART. =2: опция активна при ручном вводе сегмента и автоматическом вводе части модели, =3: опция неактивна.

ENMASS

Опция удаления массы разрушенных узлов контакта. Эта опция влияет на все типы контактов, где узлы удаляются после разрушения окружающих элементов. В общем случае, удаление разрушенных узлов делает расчеты более устойчивыми; однако для тех задач, где разрушение узлов существенно, такое уменьшение массы приводит к неверным результатам. =0: разрушенные узлы исключаются из расчета, =1: разрушенные узлы объемных элементов сохраняются и участвуют в контакте, =2: разрушенные узлы объемных и оболочечных элементов сохраняются и участвуют в контакте.


7.33 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

USRSTR

Опция сохранение параметров контактной границы средствами разработанной пользователем подпрограммы для обработки контактов, см. Приложение D. Если эта переменная будет равна нулю, то данные ввода не считываются, а сохранение параметров контактной границы в пользовательской подпрограмме не разрешено. Объем памяти (значение переменной USRSTR) должен быть достаточно большим, чтобы разместить входные параметры и любые результаты расчета. Эти данные содержатся в описании используемой подпрограммы пользователя.

USRFRC

Опция сохранение параметров контактной границы средствами разработанной пользователем подпрограммы для сил учета трения на границе раздела, см. Приложение E. Если эта переменная будет равна нулю, то данные ввода не считываются, а сохранение параметров контактной границы в пользовательской подпрограмме не разрешено. Объем памяти (значение переменной USRFRC) должен быть достаточно большим, чтобы разместить входные параметры и любые результаты расчета. Эти данные содержатся в описании используемой подпрограммы пользователя.

NSBCS

Число циклов между определением состояния контактов средствами трехмерной блочной сортировки. Рекомендуются значения по умолчанию.

INTERM

Флаг-признак для периодического определения состояния контактов “поверхность-поверхность” с использованием интервала, заданного переменной NSBCS (см. выше): =0: процедура отключена, =1: процедура включена.

XPENE

Множитель для установки максимального внедрения контактной поверхности. Если активна опция небольшого внедрения PENCHK, задаваемая для процедуры поиска контакта картой *CONTROL_OPTION_…, тогда узлы, внедрение которых превышает произведение параметра XPENE на толщину элемента, считаются свободными. =0: значение по умолчанию равно 4.0

SSTHK

Флаг-признак для использования действительной толщины оболочки в алгоритме единой поверхности контакта, для типов контакта 4, 13, 15 и 26. См. примечания 1 и 2 ниже. =0: действительная толщина оболочки не используется (по умолчанию), =1: действительная толщина оболочки используется (иногда рекомендуется для расчетов процессов формования металлов давлением).

7.34 (CONTROL)



ОПИСАНИЕ

ECDT

Переопределение размера шага по времени Dt для ослабленного контакта: =0: размер шага по времени, используемый при обработке контактного взаимодействия, может влиять на величину Dt, =1: при определении значения Dt контактное взаимодействие не рассматривается.

TIEDPRJ

Обход процедуры переноса подчиненных узлов на главную поверхность в типах контакта *CONTACT_TIED_NODES_TO_SURFACE, *CONTACT_TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE и *CONTACT_TIED_SURFACE_TO_SURFACE. =0: исключение зазоров за счет переноса узлов, =1: обход переноса узлов. Зазоры создают ограничения поворотов узлов, что может существенно повлиять на результаты.

SFRIC

Значение статического коэффициента трения по умолчанию (см. *PART_CONTACT)

DFRIC

Значение динамического коэффициента трения по умолчанию (см. *PART_CONTACT)

EDC

Значение экспоненциального коэффициента затухания (см. *PART_CONTACT)

VFC

Значение коэффициента вязкого трения по умолчанию (см. *PART_CONTACT)

TH

Значение контактной толщины по умолчанию (см. *PART_CONTACT)

TH_SF

Значение коэффициента пересчета толщины по умолчанию (см. *PART_CONTACT)

PEN_SF

Значение коэффициента локального штрафного пересчета по умолчанию (см. *PART_CONTACT)

IGNORE

Флаг-признак игнорирования начального внедрения при использовании опций ключевого слова *CONTACT_AUTOMATIC. Эта переменная может быть задана для каждой контактной границы в третьей необязательной карте ключевого слова *CONTACT. Заданное значение будет значением по умолчанию: =0: переместить узлы для устранения начального внедрения при задании модели, =1: разрешить начальное внедрение после его выявления.

FRCENG

Флаг-признак для включения расчета работы трения скольжения: =0: расчеты не выполняются, =1: выполняется расчет работы контактных сил трения.


7.35 (CONTROL)

*CONTROL Примечания:

1.

Перед тем как ввести учет изменений толщины оболочечных элементов в контакте “поверхность-поверхность”, должны быть активированы: опция изменения толщины при вводе карты *CONTROL_SHELL (см. параметр ISTUPD) и ненулевой флаг-признак SHLTHK. Должен быть установлен дополнительный флаг-признак THKCHG (см. выше), если изменения толщины учитываются в алгоритме единой поверхности контакта. Алгоритмы контактного взаимодействия, которые учитывают изменение толщины оболочечных элементов, являются относительно новыми, и сейчас они полностью оптимизированы и распараллелены. Процесс определения статуса контакта в этих алгоритмах является экстенсивным и поэтому оказывается несколько более затратным по сравнению с ранними алгоритмами.

2.

В алгоритме единой поверхности контакта (SINGLE_SURFACE, AUTOMATIC_SINGLE_ SURFACE и ERODING_SINGLE_SURFACE) жесткость контакта определяется по умолчанию минимальной толщиной оболочечного элемента или наименьшим расстоянием между узлами оболочки 1-2, 2-3 и 4-1. Это может создать неожиданные проблемы, если есть желание учесть изменение толщины в случае, когда размеры оболочечного элемента в его плоскости меньше толщины. Значение по умолчанию основывается на результатах многолетнего опыта, когда отмечалось, что иногда довольно большие нефизические значения толщины задаются для того, чтобы получить большие значения жесткости. Поскольку алгоритм глобального поиска контактов учитывает изменение толщины оболочки, то использование таких нереальных толщин может значительно замедлить процедуру поиска.

3.

Опция проверки начального внедрения в версии 950 программы выполняется всегда, вне зависимости от значения переменной ISLCHK. Если начальные внедрения нужно сохранить, тогда следует установить такое время зарождения контакта (см. *CONTACT_...), чтобы контакты не были активны в момент времени 0.

4.

Для автоматической переориентации требуется наличие промежутка между сегментами главной и подчиненной поверхности. Переориентация основывается на связности сегментов; проверка выполняется для того, чтобы проверить, направлены ли внешние нормали главной и подчиненной поверхностей в соответствии с правилом правой руки. Если это не так, все сегменты данной поверхности меняют ориентацию. Эту процедуру целесообразно применять к не разъединенным поверхностям. Если поверхности разъединены, рекомендуется использовать опции контакта AUTOMATIC, для которых не требуется ориентация. Для контактных опций FORMING автоматическая переориентация функционирует при разъединенных поверхностях.

7.36 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_COUPLING

Назначение: менять задаваемые по умолчанию значения параметров, которые используются при связанной работе расчетных пакетов MADYMO3D/CAL3D, см. Приложение F. Формат карты Карта 1

1

2

3

Переменная UNLENG UNTIME UNFORC

4

5

6

7

8

TIMIDL

FLIPX

FLIPY

FLIPZ

SUBCYL

Тип

F

F

F

F

I

I

I

I

Умолчание

1.

1.

1.

0.

0

0

0

1


ОПИСАНИЕ

UNLENG

Коэффициент пересчета единиц длины. Единицы длины, используемые пакетами MADYMO3D/GM-CAL3D, умножаются на параметр UNLENG для получения единиц длины программы LS-DYNA

UNTIME

Коэффициент пересчета единиц времени. Единицы времени, используемые пакетами MADYMO3D/GM-CAL3D, умножаются на параметр UNTIME для получения единиц времени программы LS-DYNA

UNFORC

Коэффициент пересчета единиц силы. Единицы силы, используемые пакетами MADYMO3D/GM-CAL3D, умножаются на параметр UNTIME для получения единиц силы программы LS-DYNA

TIMIDL

Промежуток времени, в течение которого расчет выполняется пакетом CAL3D или MADYMO, а программа LS-DYNA3D остается неактивной. Важно задавать для экономии компьютерного времени.

FLIPX

FLIPY


Флаг-признак преобразования координат по оси X, используемых пакетами CAL3D/MADYMO3D, для согласования с программой LS-DYNA3D: =0: преобразование выключено, =1: преобразование включено. Флаг-признак преобразования координат по оси Y, используемых пакетами CAL3D/MADYMO3D, для согласования с программой DYNA3D: =0: преобразование выключено, =1: преобразование включено.

7.37 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

FLIPZ

Флаг-признак преобразования координат по оси Z, используемых пакетами CAL3D/MADYMO3D, для согласования с программой LS-DYNA3D: =0: преобразование выключено, =1: преобразование включено.

SUBCYL

CAL3D/MADYMO3D интервал времени (число циклов) для вложенных циклов: =0: установить равным 1, =n: число шагов по времени, выполняемых программой LS-DYNA в промежутке между шагами пакетов CAL3D/MADYMO3D. В течение n шагов работы программы LS-DYNA пространственное положение жестких тел, находящихся в контакте, принимается неизменным. Это может проявиться в появлении “дребезга” при контактном взаимодействии, поэтому эта опция должна использоваться с осторожностью. Поскольку программы CAL3D/MADYMO3D обычно работают с небольшим количеством степеней свободы, то большого увеличения эффективности таким путем достичь не удается.

7.38 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_CPU

Назначение: задавать контрольное время работы процессора. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

CPUTIM

Тип

F


CPUTIM

ОПИСАНИЕ

Время работы процессора (в секундах): =0.0: ограничение времени работы не устанавливается


Ограничение времени работы процессора относится к текущей фазе анализа или рестарта. Это ограничение не проверяется до момента инициализации расчета. После исчерпания заданного промежутка времени, программа выведет на печать дамп-файл рестарта и прекратит работу. Ограничение времени работы процессора также может быть задано в командной строке программы LS-DYNA. Если время работы задано как в командной строке, так и во входной колоде, то будет использоваться минимальное значение.


7.39 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION

Назначение: задание управляющих параметров для расчета динамической релаксации. Является важным для инициализации напряжений. Формат карты


1

2

3

4

5

6

7

8

NRCYCK

DRTOL

DRFCTR

DRTERM

TSSFDR

IRELAL

EDTTL

IDRFLG

I

F

F

F

F

I

F

I

250

0.001

0.995

¥

TSSFAC

0

0.04

0

Тип

Умолчание


1, 2 ОПИСАНИЕ

NRCYCK

Число итераций между проверками сходимости решения для опции динамической релаксации (по умолчанию равно 250)

DRTOL

Погрешность сходимости решения для опции динамической релаксации (по умолчанию значение параметра равно 0.001)

DRFCTR

Коэффициент динамической релаксации (по умолчанию .995)

DRTERM

Необязательное ограничение времени расчета динамической релаксации. Расчет прекращается в этот момент времени или после достижения сходимости (по умолчанию равно “бесконечности”).

TSSFDR

Коэффициент пересчета вычисляемого программой шага решения по времени. Если эта переменная не задается, то ее значение устанавливается равным значению переменной TSSFAC в ключевом слове *CONTROL_TIMESTEP. После достижения сходимости решения значение коэффициента пересчета становится равным переменной TSSFAC

IRELAL

Опция автоматического расчета динамической релаксации на основе алгоритма Пападракакиса [54]: =0: не активна, =1: активна.

EDTTL

Погрешность сходимости решения для опции автоматического расчета динамической релаксации

7.40 (CONTROL)



IDRFLG

ОПИСАНИЕ

Флаг-признак инициализации напряжений: =-999: динамическая релаксация не активирована, даже если введена задающая кривая, см. *DEFINE_CURVE, =-1: динамическая релаксация активирована, во время расчета динамической релаксации выполняется вывод текущей информации, см. примечание 2 ниже. =0: динамическая релаксация не активирована, =1: динамическая релаксация активирована, =2: инициализация расчета для предписанной геометрии задачи, см. примечание 1 ниже.


1.

Инициализация напряжений в программе LS-DYNA при малых динамических деформациях может быть выполнена путем связывания ее с неявным кодом (опция 2). Необходимы данные о деформированном состоянии системы, чтобы присвоить метку каждой узловой точке, перемещения по осям x, y, z, повороты относительно осей x, y, z и температуру в узле. Эти данные считываются с устройства 7 (m=) в формате (i8,7e15.0). См. ВВЕДЕНИЕ данного Руководства, раздел “Синтаксис выполнения”

2.

Если переменная IDRFLG задана равной -1, то динамическая релаксация выполняется, как обычная, но данные о текущем состоянии расчета записываются в файл D3THDT, дополнительно к обычным данным, сохраняемым в файле D3DRLF. В конце расчета динамической релаксации текущее время задачи возвращается в нуль. Однако в файл D3THDT информация записывается с приращением к нулевой отметке. Это приращение времени сообщается по завершению расчета динамической релаксации.


7.41 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_ENERGY

Назначение: обеспечивать управляющие параметры для опций рассеяния энергии. Формат карты 1

2

3

4

HGEN

RWEN

SLNTEN

RYLEN

Тип

I

I

I

I

Умолчание

1

2

1

1



5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

HGEN

Опция расчета энергии для процедуры обработки искажений элементов по типу песочных часов. Эта опция требует значительного дополнительного объема памяти для хранения данных и увеличивает затраты времени счета на десять процентов. =1: энергия не рассчитывается (по умолчанию), =2: энергия рассчитывается и включается в общий баланс энергии. Значения энергии сохраняются в файлах GLSTAT и MATSUM в формате ASCII, см. *DATABASE_OPTION.

RWEN

Опция диссипации энергии в каменной кладке: =1: диссипация энергии не рассчитывается, =2: диссипация энергии рассчитывается и включается в общий баланс энергии (по умолчанию). Значения энергии диссипации в каменной кладке сохраняются в файлах GLSTAT и MATSUM в формате ASCII, см. *DATABASE_OPTION.

SLNTEN

Опция диссипации энергии по границе скольжения контактов (этот параметр всегда равен 2, если контакт является активным. Опция SLNTEN=1 не используется). =1: диссипация энергии не рассчитывается, =2: диссипация энергии рассчитывается и включается в общий баланс энергии. Значения энергия диссипации по границе скольжения сохраняются в файлах GLSTAT и MATSUM в формате ASCII, см. *DATABASE_OPTION.

7.42 (CONTROL)



RYLEN


ОПИСАНИЕ

Опция рэлеевского рассеяния энергии (рассеяние энергии с затуханием): =1: рассеяние энергии не рассчитывается (по умолчанию), =2: рассеяние энергии рассчитывается и включается в общий баланс энергии. Энергия затухания сохраняются в файлах GLSTAT и MATSUM в формате ASCII, см. *DATABASE_OPTION.

7.43 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_EXPLOSIVE_SHADOW

Назначение: рассчитывать время детонации в конечных элементах взрывчатого вещества, которые не находятся на линии прямой видимости. Если эта контрольная карта отсутствует, то время подрыва для взрывчатого элемента рассчитывается с использованием расстояния от центра элемента до ближайшей точки детонации Ld , скорости детонации D и времени работы детонатора t d : tL = td +

Ld D

Для данной опции значение скорости детонации соответствует входным данным элемента, для которого рассчитывается время подрыва, без учета возможности того, что детонационная волна может распространяться в других взрывчатых веществах модели с другой скоростью или что траектория движения волны может выйти за пределы взрывчатого материала. Если эта контрольная карта присутствует, то время подрыва рассчитывается по самому короткому расстоянию во взрывчатом материале. Если внутри взрывчатого материала существует инертное включение, во время подрыва будет рассчитываться с учетом дополнительного времени, необходимого для того, чтобы волна детонации обошла препятствие. Расчет времени подрыва также автоматически учитывает изменения скорости детонации, если используются разные взрывчатые вещества. Для данной опции не требуется дополнительного ввода. Эта опция используется для двумерных или трехмерных объемных элементов. См. ключевые слова *INITIAL_DETONATION и *MAT_HIGH_EXPLOSIVE.

7.44 (CONTROL)


*CONTROL

*CONTROL_HOURGLASS_{OPTION}

Доступна одна опция: 936

которая переключает процедуру обработки искажений формы конечных элементов по типу песочных часов таким образом, что она совпадает с используемой в версии 936 программы LSDYNA. Модификация процедуры, реализованной в версии 936, была произведена для того, чтобы обеспечить ортогональность всех компонентов вектора усилий относительно поворотов жесткого тела. Однако задачи, решаемые с использованием версии 936, иногда приводят к другим результатам для версии 940 и более поздних версий. Эта разница в результатах возникает, главным образом, из-за модификаций вектора усилий. Версии программы, следующие за версией 936, должны быть более точными. Назначение: задавать параметры, используемые процедурой обработки искажений формы элементов по типу песочных часов, для переопределения значений по умолчанию. Формат карты 1

2

IHQ

QH

Тип

I

F

Умолчание

1

0.1


1



IHQ


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Тип вязкости по умолчанию: =1: стандарт программы LS-DYNA, =2: интегрирование Фланагана-Белычко, =3: метод Фланагана-Белычко с точным интегрированием по объему, =4: форма жесткости сечения по типу 2 (Фланаган-Белычко), =5: форма жесткости сечения по типу 3 (Фланаган-Белычко), =6: форма жесткости сечения Белычко-Биндемана [55 ], соответствующая использованию гипотезы плоских сечений, только для двумерных и трехмерных объемных элементов. Данная форма доступна для явных и неявных методов решения. В действительности, тип 6 является обязательным для неявных опций.

7.45 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

=8: используется для полноинтегрируемого оболочечного элемента типа 16. Переменная IHQ=8 активирует жесткость искривленного сечения для точных решений. Снижение скорости счета на 25% является обычным для данной опции В оболочечных элементах выбор параметра IHQ < 4 определяет форму вязкости, основанную на элементе Белычко-Цая. Если значение переменной IHQ = 4, 5 или 6, то определяется форма жесткости. Формы жесткости, однако, могут привести к более жесткому отклику, особенно если деформации большие, и поэтому они должны использоваться с осторожностью. Для высоких скоростей нагружения рекомендуется использовать формы вязкости, а для низких скоростей - формы жесткости. Для больших деформаций и нерегулярных объемных элементов рекомендуется опция 3 или 5. QH

Коэффициент по умолчанию для процедуры обработки искажений формы конечных элементов по типу песочных часов. Значения параметра QH, превышающие .15, могут порождать неустойчивость решения. Значение по умолчанию можно использовать для всех опций.


1.

Перечисленные переменные могут быть установлены заданием части модели в разделе *HOURGLASS.

7.46 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_IMPLICIT_AUTO

Назначение: задавать параметры для автоматического выбора шага решения по времени при использовании неявного метода анализа. Формат карты


1

2

3

4

5

IAUTO

ITEOPT

ITEWIN

DTMIN

DTMAX

I

I

I

F

F

(см. ниже)

11

15

DT/1000.

DT*10.

Тип

Умолчание


6

7

8

ОПИСАНИЕ

IAUTO

Флаг-признак автоматического выбора шага решения по времени =0: постоянный размер шага (по умолчанию для “стандартного” неявного анализа), =1: автоматически выбираемая величина шага по времени (по умолчанию для неявного анализа “упругого последействия”).

ITEOPT

Оптимальное число равновесных итераций на один шаг решения

ITEWIN

Допускаемое итерационное окно. Если число итераций за промежуток времени ITEWIN не превышает значения переменной ITEOPT, то величина шага не меняется

DTMIN

Минимально допустимая величина шага по времени. Если шаг оказывается меньше значения параметра DTMIN, счет прекращается с выдачей сообщения об ошибке

DTMAX

Максимально допустимый шаг по времени. <0: задающая кривая определяет функцию DTMAX(t), все отметки времени достигаются точно (см. рис. 7.2)


7.47 (CONTROL)

*CONTROL Переменная DTMAX активна на отрезке между

DTMAX active from previous key point toпредыдущей current key pointи текущей точками

Time Step Size Limit, DTMAX

Допустимый шаг решения, DTMAX

2.0

Рис. 7.2.

A key point is automatically Точка автоматически создается для generated at the termination time момента останова

1.0

0.0

Problem Time, t

tend

-1.0

= user defined key point точка, заданная пользователем точка, заданная = LS-DYNA generatedпрограммой key point

Отрицательное negative key point => значение no plot stateшага

–

график состояния не выдается

Задающая кривая с ключевыми точками может быть задана для отрицательного значения переменной DTMAX. Значения функции каждой точки кривой нагружения определяют величину DTMAX. Отметки времени достигаются точно с помощью оператора автоматического шага, и выдается текущее состояние решения, если только DTMAX не станет отрицательным

Примечания: IAUTO

Значение по умолчанию для IAUTO зависит от типа анализа. Для анализа “упругого последействия” автоматический контроль шага по времени и искусственная стабилизация активируются по умолчанию.

ITEOPT

Размер шага по времени регулируется таким образом, что в итерациях ITEOPT достигается равновесие, увеличиваясь после “легких” шагов, и уменьшаясь после “трудных”, но успешных шагов. Значение ITEOPT=21 или более может быть более эффективным для высоко нелинейных моделирований в результате использования большего количества итераций при каждом шаге, следовательно, в результате меньшего количества шагов.

ITEWIN

Размер шага не регулируется, если число итераций попадает в пределы ITEWIN переменной ITEOPT. Большие значения ITEWIN делают этот “механизм” управления более терпимым к вариациям числа итераций.

DTMAX

Чтобы точно рассчитать время конкретного моделирования, используйте задающую кривую для ключевой точки (Рис. 7.2) и введите DTMAX = (идентификатор кривой).

7.48 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_IMPLICIT_DYNAMICS

Назначение: активировать динамический анализ, выполняемый неявным методом, и задавать параметры интегрирования по времени. Формат карты 1

2

3

IMASS

GAMMA

BETA

Тип

I

F

F

Умолчание

0

.50

.25



4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Тип неявного анализа =0: статический анализ, =1: динамический анализ с использованием схемы интегрирования по времени Ньюмарка, =2: динамический анализ методом модальной суперпозиции.

IMASS

Постоянная интегрирования Ньюмарка (см. примечания ниже)

GAMMA

Постоянная интегрирования Ньюмарка.

BETA


При динамическом анализе линеаризованные уравнения равновесия могут быть записаны в виде && n +1 + Du& n +1 + K t ( x n ) Du = P ( x n ) Mu

n +1

- F( xn ) ,

где

M – матрица сосредоточенной массы, D – матрица демпфирования, u

n+1

=x

n +1

-x

0

– вектор узловых перемещений,

u& n +1 – узловые скорости точки в момент времени n+1,


7.49 (CONTROL)

*CONTROL && u n +1 – узловые ускорения точки в момент времени n+1.

Интегрирование по времени осуществляется с использованием безусловно устойчивой, одношаговой b-схемы интегрирования Ньюмарка: && u

n +1

u&

n +1

=

Du u& n 1 æ1 ö n u - ç - b ÷ && 2 b Dt b Dt b è 2 ø

= u& n + Dt (1 - g ) && un + g x

n+1

&& n +1 Dtu

n

= x + Du

Здесь, Dt - размер шага по времени, b и g - свободные параметры интегрирования. Для g = 1 и b = 1 эта схема превращается в правило трапеций, при этом энергия 2

сохраняется. Если

4

g >

b>

1 системы 2 2 1 æ1 ö ç +g÷ , ø 4 è2

то в решение неявным образом вводится численное демпфирование, которое приводит к потере энергии и импульса системы.

7.50 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE

Назначение: активировать неявную схему анализа собственных значений и задавать связанные с этим параметры ввода. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

NEIG

CENTER

LFLAG

LFTEND

RFLAG

RHTEND

EIGMTH

SHFSCL

Тип

I

F

I

F

I

F

I

F

Умолчание

0

0.0

0

-¥

0

+¥

2

0.0



ОПИСАНИЕ

NEIG

Число определяемых собственных значений. Этот параметр должен быть задан. Другие параметры, перечисленные ниже, являются необязательными.

CENTER

Центральная частота. Определяются ближайшие собственные значения в количестве NEIG, которые находятся вблизи этого значения.

LFLAG

Флаг-признак левой конечной точки интервала: =0: левая конечная точка равна - ¥, =1: левая конечная точка равна параметру LFTEND.

LFTEND

Левая конечная точка интервала. Используется, если только LFLAG = 1.

RFLAG

Флаг-признак правой конечной точки интервала: =0: правая конечная точка равна + ¥, =1: правая конечная точка равна RHTEND.

RHTEND

Правая конечная точка интервала. Используется, если только RFLAG = 1.

EIGMTH

Метод извлечения собственного значения: =1: итерационный поиск в подпространстве (не рекомендуется), =2: блочный сдвиг и обратное преобразование Ланцоша (по умолчанию).

SHFSCL

Смещение шкалы частот. В основном не используется, но см. пояснения ниже.


7.51 (CONTROL)

*CONTROL Примечания:

Чтобы найти собственные значения, задается переменная IMFLAG=1 в ключевом слове *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL, активируется неявная схема анализа и указывается ненулевое значение для переменной NEIG, см. выше. По умолчанию будут найдены наименьшие собственные значение в количестве, равном переменной NEIG. Если установлена ненулевая центральная частота, тогда будет найдено NEIG собственных значений, ближайших к величине переменной CENTER. Настоятельно рекомендуется использовать метод поиска собственных значений по умолчанию - блочный сдвиг и обратное преобразование Ланцоша. Код этой процедуры взят из библиотеки BCSLIB-EXT, Полной математической библиотеки фирмы Боинг. Этот метод является более устойчивым и эффективным по сравнению с итерационным поиском в подпространстве, который включен только для сравнения и тестирования. При использовании кода блочного сдвига и обратного преобразования Ланцоша пользователь может установить полубесконечную или конечную область интервала, в которой определяются собственные значения. Установка LFLAG = 1 меняет левую конечную точку интервала со значения - ¥ на значение, устанавливаемое переменной LFTEND. Установка RFLAG = 1 изменяет правую конечную точку интервала со значения RHTEND. Если интервал включает + ¥ на значение, устанавливаемое переменной значение параметра CENTER (значение по умолчанию 0.0), тогда задача заключается в расчете собственных значений в количестве NEIG, ближайших к CENTER. Если интервал не включает CENTER, тогда задача заключается в расчете NEIG наименьших собственных значений. Если желательно найти все собственные значения в интервале, где обе граничные точки являются конечными, для NEIG вводится большое число. Программа автоматически рассчитает число собственных значений в интервале и изменит значение NEIG. Наиболее общая постановка задачи заключается в том, чтобы в интервале [LFTEND,RHTEND] найти NEIG собственных значений, ближайших к величине CENTER. Вычисление NEIG наименьших собственных значений эквивалентно расчету NEIG собственных значений, ближайших к 0.0. В некоторых случаях полезным является переопределение внутренней эвристики выбора начальной точки стратегии Ланцоша, являющейся начальным смещением. В этих редких случаях пользователь может определить начальное смещение посредством параметра SHFSCL, который должен быть в диапазоне первых нескольких ненулевых частот. Собственные векторы записываются в дополнительную бинарную базу данных для графиков под названием “d3eigv”, которая создается автоматически. Их можно просмотреть в постпроцессоре точно так же, как и стандартную базу данных “d3plot”. Значение времени, связанное с диаграммой собственного вектора, соответствует круговой частоте. Суммарная таблица результатов расчета собственных значений выводится в файл “eigout”. На метод Ланцоша также оказывают влияние параметр контроля печати LPRINT и параметр метода упорядочения ORDER в карте ключевого слова *CONTROL_IMPLICIT_LINEAR. Параметры LPRINT и LSOLVR влияют на итерационный поиск в подпространстве.

7.52 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL

Назначение: задавать контрольные параметры для неявной схемы расчета. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

IMFLAG

DT0

IMFORM

NSBS

IGS

CNSTN

FORM

Тип

I

F

I

I

I

I

I

Умолчание

0

нет

2

1

2

0

0


8

(см. Примечания ниже) ПЕРЕМЕННАЯ

IMFLAG

DT0 IMFORM

NSBS IGS

ОПИСАНИЕ

Флаг-признак переключения Неявная/Явная схема расчета =0: явная схема расчета, =1: неявная схема расчета, =2: за явным следует один неявный шаг (анализ “упругого последействия”). Размер начального шага по времени для неявной схемы расчета Флаг-признак переключения формулировки элемента: =1: переключение на полноинтегрируемую формулировку для расчета неявного упругого последействия. Рекомендуется для получения устойчивого решения. =2: сохраняется первоначальная формулировка элемента (по умолчанию) Число шагов при расчете нелинейного упругого последействия Флаг-признак геометрический жесткости (начальные напряжения) =1: включается, =2: игнорируется.

CNSTN

Указатель использования непротиворечивой касательной жесткости: =0: не используется (по умолчанию), =1: используется.

FORM

Формулировка элемента при использовании флага IMFORM: =0: тип 16, =1: тип 6.


7.53 (CONTROL)

*CONTROL Примечания: IMFLAG

Значение по умолчанию 0 указывает, что будет выполняться стандартная явная схема расчета. Использование значения 1 служит для выполнения полностью неявной схемы расчета. Значение 2 активируется автоматически при наличии ключевого слова *INTERFACE_SPRINGBACK_SEAMLESS, в результате чего схема выполнения расчета будет переключаться при достижении момента времени прекращения расчета. После этого переключения время прекращения увеличивается на значение NSBS*DT0 или устанавливается на величину, в два раза превышающее первоначальное значение, если DT0=0.0. Неявный расчет выполняется до тех пор, пока не достигается новое время прекращения.

DT0

Этот параметр указывает размер начального шага решения по времени для неявной фазы моделирования. По умолчанию при моделировании упругого последействия начальный размер шага по времени соответствует времени прекращения явной фазы расчета. Размер шага счета может быть изменен, если включен автоматический выбор размера шага по времени.

IMFORM

Оболочечный элемент Белычко–Цая, выбираемый по умолчанию, работает также хорошо и при анализе формования листового металла, но может не справиться с анализом упругого последействия. Этот флаг переключения формулировки элемента вводит полноинтегрируемые оболочечные элементы, дающие более устойчивое решение для фазы упругого последействия. При использовании переключения формулировки элемента должна быть активирована адаптивная сетка.

NSBS

Анализ упругого последействия по умолчанию является нелинейным и одношаговым. Если включены автоматический контроль шага по времени и искусственная стабилизация, а одношаговое решение не проходит, автоматически выполняется многошаговое решение. Опция NSBS позволяет пользователю пропустить попытку получить решение за один шаг и непосредственно перейти к многошаговому решению. Для всех многошаговых решений должна использоваться искусственная стабилизация решения.

IGS

Геометрическая жесткость проявляется в виде влияния начальных напряжений на глобальную матрицу жесткости. Этот эффект обнаруживается для струны пианино изменением ее собственной частоты с ростом усилия растяжения. Геометрическая жесткость не всегда улучшает нелинейную сходимость, поэтому ее включение является выбором пользователя.

7.54 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION

Назначение: задавать управляющие карты для неявного расчета. Эти карты указывают, какое решение нужно, линейное или нелинейное. Если решение нелинейное, устанавливаются параметры для контроля неявного нелинейного решения. Формат карты 1 1

2

3

4

5

6

7

NSOLVR

ILIMIT

MAXREF

DCTOL

ECTOL

(пусто)

LSTOL

Тип

I

I

I

F

F

F

F

Умолчание

2

11

15

0.001

0.01

1

2

3

4

5

DNORM

DIVERG

ISTIF

NLPRINT

Тип

I

I

I

I

Умолчание

2

1

1

2


8

0.90

Необязательная карта 2


6

7

8

Необязательная карта 3 (если используется карта 3, тогда карта 2 тоже должна использоваться) 1

2

ARCCTL

ARCDIR

Тип

I

I

F

I

I

Умолчание

0

Нет

0

1

2


3

4

ARCLEN ARCMTH

5

6

7

8

ARCDMP

(См. примечания ниже)


7.55 (CONTROL)


NSOLVR

ILIMIT MAXREF

ОПИСАНИЕ

Метод решения для неявного анализа: =1: линейный, =2: нелинейный с модификацией BFGS (по умолчанию), =3: нелинейный с модификацией Броудена, =4: нелинейный с модификацией DFP, =5: нелинейный с модификацией Давидона, =6: нелинейный с модификацией BFGS + метод дуговых засечек, =7: нелинейный с модификацией Броудена + метод дуговых засечек, =8: нелинейный с модификацией DFP + метод дуговых засечек, =9: нелинейный с модификацией Давидона + метод дуговых засечек. Число итераций между автоматическими переопределениями жесткости Предельное число модификаций жесткости за один шаг решения по времени

DCTOL

Погрешность сходимости по перемещениям

ECTOL

Погрешность сходимости по энергии

LSTOL

Погрешность сходимости линейного поиска

DNORM

Норма перемещения для контроля сходимости: =1: увеличение относительно перемещения за текущий шаг, =2: увеличение относительно общего перемещения умолчанию).

(по

DIVERG

Флаг-признак дивергенции (увеличение дисбаланса силы во время итераций равновесия) =1: переопределение жесткости, при обнаружении расходимости решения (по умолчанию), =2: игнорировать расходимость решения.

ISTIF

Флаг-признак формирования начальной жесткости: =1: переопределение жесткости в начале каждого шага (по умолчанию), =n: переопределение жесткости в начале каждого n-го шага.

NLPRINT

Флаг-признак печати нелинейного решателя: =1: выдать информацию в файлы screen, messag, d3hsp, =2: выдать информацию в файлы messag, d3hsp (по умолчанию). (ВНИМАНИЕ: во время выполнения можно также использовать программно-опрашиваемый переключатель “nlprint” для переключения этого флага печати на “вкл.” или “выкл.”).

7.56 (CONTROL)



ОПИСАНИЕ

Следующие параметры предназначены для использования только вместе с методом дуговых засечек (6 ≤ NSOLVR ≤ 9): ARCCTL

Идентификатор контрольного узла в методе дуговых засечек =0: обобщенный метод дуговых засечек

ARCDIR

Направление перемещения контрольного узла при дуговых засечках (игнорируется, если ARCCTL=0, см. выше) =1: перемещение в направлении глобальной оси X, =2: перемещение в направлении глобальной оси Y, =3: перемещение в направлении глобальной оси Z.

ARCLEN

Относительный размер длины дуги. См. примечания ниже. <=0.0: использовать автоматический выбор шага, >0.0: использовать размер шага (ARCLEN* автоматический шаг).

ARCMTH

Метод дуговых засечек: =1: метод Крисфельда (по умолчанию), =2: метод Рамма.

ARCDMP

Опция демпфирования при использовании метода дуговых засечек: =2: демпфирование выключено (по умолчанию), =1: демпфирование включено, колебания при статическом решении подавляются.

Примечания: NSOLVR

Этот флаг может использоваться для выбора метода линейного анализа упругого последействия. В этом случае выключается контроль равновесных итераций. По умолчанию нелинейный метод BFGS может использоваться как полный метод Ньютона за счет переустановки параметра ILIMIT, см. ниже. В окрестностях предельных точек итерационные схемы на основе метода Ньютона часто работают неудовлетворительно. При методе дуговых засечек Рикса и Вемпнера (в сочетании с методом BFGS) для ограничения шага по нагрузке в пространстве “нагружения-перемещения” постоянной длиной дуги добавляется условие-ограничение. Этот последний метод часто используется для решения задач, связанных с внезапным изменением формы в расчетах устойчивости. При использовании метода дуговых засечек задающие кривые, которые определяют нагрузку, должны иметь две точки и иметь начало в точке (0, 0). Если метод дуговых засечек отмечен флагом и если две точки характеризуют задающую кривую, программа LS-DYNA для определения нагрузки при необходимости будет выполнять экстраполяцию. При использовании метода дуговых засечек значения времени и нагрузки связаны при помощи константы и, возможно, что время может оказаться отрицательным. Метод дуговых засечек не может использоваться при динамическом анализе.


7.57 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

ILIMIT

При использовании (по умолчанию) метода BFGS общая матрица жесткости формируется заново после выполнения итераций в количестве ILIMIT. В противном случае используется экономное обновление жесткости. Посредством установки ILIMIT=1 переопределение жесткости выполняется на каждой итерации. Это эквивалентно полному методу Ньютона (с линейным поиском). Большие значения переменной ILIMIT (20-25) могут уменьшить число изменений матрицы жесткости и факторизаций, что может привести к значительному уменьшению затрат.

MAXREF

Поиск нелинейного равновесия будет продолжаться до тех пор, пока матрица жесткости не будет изменена MAXREF раз, с числом итераций ILIMIT между каждой модификацией. Если равновесие не найдено, контроль передается процедуре автоматического выбора шага по времени, если она активирована. В противном случае наступит останов программы по ошибке. Когда процедура автоматического выбора шага по времени включена, часто бывает достаточно выбрать MAXREF=5 и попробовать применить другой размер шага, а не тратить слишком много итераций на выполнение трудного шага расчета.

DCTOL

Если отношение перемещений, определяемое для каждой итерации, становится меньше DCTOL, то это условие будет выполнено. Меньшие значения приведут, с одной стороны, к более точному определению равновесия системы, а, с другой, - к большему количеству итераций и большим затратам.

ECTOL

Если отношение значений энергии, определяемое для каждой итерации, становится меньше ECTOL, то это условие будет выполнено. Меньшие значения приведут, с одной стороны, к более точному определению равновесия системы, а, с другой, - к большему количеству итераций и большим затратам.

LSTOL

Линейный поиск иногда выполняется с указанной погрешностью, чтобы предотвратить расходимость решения. Поиск выполняется в случае, когда жесткость системы становится чрезмерной, что зачастую может приводить к расходимости решения при равновесных итерациях.

DNORM

При вычислении отношения перемещений норма вектора перемещений делится на норму “общего” перемещения. Это “общее” перемещения может быть общим для текущего шага или общим для всего процесса моделирования. В последнем случае существует тенденция к большей неопределенности, что может сказаться в конце расчета, когда развиваются большие смещения. В этих случаях эффективной комбинацией будет выбор параметров DNORM=1 и DCTOL=>0.01.

DIVERG

По умолчанию новая матрица жесткости формируется, когда обнаруживается расходимость решения (усилия не удовлетворяют условиям равновесия). Данный флаг-признак может использоваться для подавления модификаций жесткости.

ISTIF

По умолчанию новая матрица жесткости формируется в начале каждого шага решения по времени. Подавление такого переопределения жесткости может уменьшить затраты на расчет, который состоит из множества мелких шагов, большей частью линейных.

7.58 (CONTROL)



ОПИСАНИЕ

NLPRT

Этот флаг-признак управляет печатью параметров сходимости по перемещениям и энергии во время нелинейного поиска равновесия. Если возникают трудности со сходимостью, то данная информация является полезной для выявления причин. См. раздел по интерактивным программно-опрашиваемым переключателям “ nlprt” и “ iter”.

ARCCTL

Метод “дуговых засечек” может контролироваться на основе перемещения единичного узла в модели. Например, в задачах “прощелкивания” купола может использоваться узел в центре купола. По умолчанию обобщенный метод дуговых засечек используется там, где решение контролируется нормой глобального вектора перемещения. При этом используются все узлы.

ARCLEN

Во многих случаях при использовании метода дуговых засечек встречаются трудности в отслеживании кривой “нагружение-перемещение” в критических зонах. Использование условия 0
ARCDMP

Некоторые статические задачи приводят к осцилляциям решения вблизи точек нестабильности решения. Эта опция подавляет такие колебания, а также может улучшить сходимость решения на стадии потери устойчивости.


7.59 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_IMPLICIT_SOLVER

Назначение: задавать управляющие параметры для неявного анализа линейных уравнений. Решатель линейных уравнений выполняет обращение матрицы жесткости, весьма затратное с точки зрения использования процессора. Формат карты 1

2

3

4

5

LSOLVR

LPRINT

NEGEV

ORDER

DRCM

Тип

I

I

I

I

I

F

I

F

Умолчание

4

0

2

0

1

См. ниже

1

См. ниже


6

7

8

DRCPRM AUTOSPC AUTOTOL

(см. примечания ниже) ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

LSOLVR

Метод решения линейных уравнений: =1: прямой для разреженных матриц, =3: прямой для разреженных матриц, удвоенной точности, =4: параллельный мультифронтальный с разделенной памятью для разреженных матриц (по умолчанию), =5: параллельный мультифронтальный с разделенной памятью для разреженных матриц, удвоенной точности, =6: решатель BCSLIB-EXT, прямой, для разреженных матриц, удвоенной точности, =10: итеративный, наилучший из доступных в настоящее время итеративных методов, =11: итеративный метод сопряженных градиентов, =12: итеративный метод сопряженных градиентов с предусловием по схеме Якоби, =13: итеративный метод сопряженных градиентов с неполным предусловием по схеме Холески, =14: итеративный метод Ланцоша, =15: итеративный метод Ланцоша с предусловием по схеме Якоби, =16: итеративный метод Ланцоша с неполным предусловием по схеме Холески.

LPRINT

Флаг печати линейного решателя: =0: печать отсутствует, =1: суммарная статистика количества итераций, =2: подробная статистика,

7.60 (CONTROL)

памяти,

времени

процессора


и


ОПИСАНИЕ

=3: еще более подробная статистика и контроль отладки, например, разность собственных значений и собственных векторов. (ВНИМАНИЕ: во время выполнения можно также использовать программно-опрашиваемый переключатель “lprint” для переключения этого флага печати на “вкл.” или “выкл.”). NEGEV

Флаг-признак отрицательного собственного значения. Выбирает процедуру в случае обнаружения отрицательных собственных значений при инверсии матрицы жесткости: =1: остановиться или попробовать повторить шаг, =2: выдать на печать сообщение-предупреждение, попытаться продолжить (по умолчанию).

ORDER

Опция упорядочения: =0: метод устанавливается программой LS-DYNA автоматически, =1: метод MMD, =2: метод METIS.

DRCM

Метод ограничения крутильной жесткости: =1: увеличить жесткость (по умолчанию) =2: генерировать геометрию, основанную крутильной жесткости, =3: ничего не делать.

на

ограничении

DRCPRM

Параметр ограничения жесткости DRCPRM. Если добавить жесткость, т.е. задать DRCM=1, тогда для линейных задач значение DRCPRM=1.0; для нелинейных задач - DRCPRM=100.0; а для задач на собственные значения используется величина 1.E-12 или 1.E-8, в зависимости от типа оболочечного элемента. В последнем случае введенное значение для параметра DRCPRM игнорируется. Если генерируемая геометрия, основанная на ограничениях жесткости, активна, т.е. DRCM=2, тогда переменная DRCPRM управляет тестом на “плоскостность”. Для этого случая значение по умолчанию DRCPRM=10.0. Если максимальное отклонение соседнего узла от наиболее подходящей плоскости, содержащей потенциально подходящий узел (узел-кандидат), будет меньше данного параметра, то локальная геометрия объявляется плоской, и создается ограничение на поворот вокруг внешней нормали плоскости с началом в узле-кандидате.

AUTOSPC

Флаг-признак переключения сканирования: =1: автоматическое сканирование собранной матрицы жесткости после приложения всех ограничений с целью поиска троек колонок, связанных с перемещениями или поворотами узла или оригинала твердого тела. Если в наборе из трех колонок не хватает рангов, то создается ограничение для удаления колонки, ближе всех связанной с нулевым пространством сингулярности,


7.61 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

=2:

сканирование не выполняется.

Погрешность сканирования. Тест на сингулярность представляет собой отношение наименьшего сингулярного значения к наибольшему сингулярному значению. Если это отношение меньше значения параметра AUTOTOL, то тройка колонок объявляется сингулярной и формируется ограничение. Значение по умолчанию при нормальной точности составляет 1.E-4, а при двойной точности - 1.E-8.

AUTOTOL

Примечания: LSOLVR

Пользователь может выбрать один из 5 прямых методов факторизации и 6 итеративных методов. Опции решателя 4 (по умолчанию) и 5 являются обновленными версиями опций 1 и 3. Модификации касаются более быстрого выполнения операций обычным процессором, параллельной работы нескольких процессоров и возможности выбирать методы упорядочения: MMD или METIS (см. ORDER). Опции 1 и 3 все еще включены для совместимости с предыдущими версиями программы. Для обращения к прямому решателю линейных уравнений из Математической библиотеки компании Боинг (BCSLIB-EXT) служит опция 6. Эта опция должна всегда использоваться, когда процедура факторизации слишком объемная и не соответствует используемой памяти. Она имеет обширные возможности для решения с использованием внешней памяти и может решать более крупные задачи, чем другие методы прямой факторизации. Она также является более быстродействующей, чем прежние опции 1 и 3.

LPRINT

Следует выбирать вывод на печать информацию о времени решения и затратах памяти, т.е. значение LPRINT = 1, если сравниваются характеристики решателей линейных уравнений или если не хватает памяти для больших моделей. На печать выводятся минимальные требования к памяти для решений с использованием оперативной и внешней памяти. Этот флаг-признак можно переключать с помощью программно-опрашиваемого переключателя “ lprint”. Использование опции решателя 6, значений параметра LPRINT = 2 и 3 будет причиной увеличения объема печатного вывода статистики и информации о характеристиках счета задачи.

NEGEV

Отрицательные собственные значения получаются как результат обработки недостаточно ограниченных моделей (моды твердого тела), сильно деформируемых элементов или нефизических свойств материала. Этот флаг позволяет непосредственно контролировать шаг по времени для процедуры автоматического выбора счетного шага, когда обнаруживаются отрицательные собственные значения. В противном случае может появиться значительная ошибка округления во время факторизации, и равновесные итерации не будут сходиться.

7.62 (CONTROL)



ORDER

ОПИСАНИЕ

Система линейных уравнений должна быть переупорядочена для сохранения разреженности матриц факторизации при использовании прямых методов. Старые решатели разреженных систем уравнений (LSOLVR = 1 и LSOLVR = 3) могут использовать только метод упорядочения MMD. Более новые решатели (LSOLVR = 4, 5 и 6) могут использовать MMD или METIS. Последний метод разработан в университете штата Миннесота, он является очень эффективным для решения больших задач и задач с трехмерными твердыми телами. Метод MMD является лучшим для решения задач с матрицами жесткости, содержащими менее 100000 строк. Учтите, что значения LPRINT и ORDER влияют на программное обеспечение, используемое для решения задач на собственные значения. Вот почему для поиска собственных значений используются переменные LPRINT и ORDER этого ключевого слова.


7.63 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_IMPLICIT_STABILIZATION

Назначение: задавать параметры для искусственной многошагового неявного анализа упругого последействия.

стабилизации решения во время


2

3

4

IAS

SCALE

TSTART

TEND

I

F

F

F

см. ниже

1.0


Тип

Умолчание


IAS

SCALE

TSTART

TEND

5

6

7

8

см. ниже см. ниже ОПИСАНИЕ

Флаг-признак искусственной стабилизации решения: =1: активен (по умолчанию для неявного анализа “упругого последействия”), =2: неактивен (по умолчанию для “стандартного” неявного анализа). Коэффициент масштабирования для искусственной стабилизации. Значения, превышающие 1.0, вызывают слабую упругую отдачу за несколько первых шагов, а значения, меньшие 1.0, позволяют детали более свободно “релаксировать” в течение нескольких первых шагов. Для гибких деталей с большой упругой отдачей может потребоваться значение 0.001. =-n: кривая “n” задает SCALE как функцию времени Время начала анализа (по умолчанию: непосредственно после обращения к режиму неявного счета) Время окончания анализа (по умолчанию: время останова решения)


Искусственная стабилизация решения позволяет завершить расчет упругого последействия в течение несколько шагов. Часто бывает необходимым получить сходящиеся равновесные итерации при наличии больших деформаций упругой отдачи. Процесс стабилизации начинается в момент времени TSTART и затухает по мере приближения времени окончания TEND. Промежуточные результаты не являются точными с точки зрения достижения полностью ненагруженного состояния. Время окончания должно соответствовать моменту достижения полной релаксации. В этот момент процесс стабилизация заканчивается.

7.64 (CONTROL)


*CONTROL IAS

Значение по умолчанию переменной IAS зависит от типа анализа, заданного картой *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL. Для анализа “упругого последействия” автоматический выбор шага решения по времени и искусственная стабилизация активируются по умолчанию.

SCALE

Это штрафной масштабный коэффициент, подобный тому, который используется при контактном взаимодействии. Если он модифицируется, то его необходимо сначала изменить по порядку величины. Большие значения подавляют процедуру упругого последействия незадолго до времени завершения анализа. Малые значения могут стабилизировать решение не достаточно для того, чтобы обеспечить сходимость равновесных итераций.


7.65 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_NONLOCAL

Назначение: выделять дополнительную память для опции *MAT_NONLOCAL. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

MEM

Тип

I

Умолчание

Нет


MEM

ОПИСАНИЕ

Увеличение памяти (в процентах), выделенной для опции MAT_NONLOCAL относительно затребованной в начале счета. Это делается для хранения дополнительных данных, что может потребоваться в результате изменений геометрии по мере вычисления. В общем случае, значение переменной, равное 10, должно быть достаточным.

7.66 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_OUTPUT

Назначение: устанавливать различные выходные параметры. Данное ключевое слово не управляет такой, например, информацией, которая касается тензоров деформаций и напряжений и записывается в двоичную базу данных. Относительно двоичной базу данных, см. ключевое слово *DATABASE_EXTENT_BINARY. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

NPOPT

NEECHO

NREFUP

IACCOP

OPIFS

IPNINT

IKEDIT

IFLUSH

Тип

I

I

I

I

F

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0.

0

100

5000

2

3

4

5

6

7

8


Произвольный формат карты

1


IPRTF

Тип

I

Умолчание

0


NPOPT

NEECHO


ОПИСАНИЕ

Подавление печати выходного файла во время фазы ввода данных: =0: нет подавления, =1: не печатаются значения узловых координат, связность элементов, задание твердой стенки и начальные скорости. Подавление печати эхо-файла во время фазы ввода: =0: всех выводимых данных, =1: подавляется вывод для узлов, =2: подавляется вывод для элементов, =3: подавляются вывод как для узлов, так и для элементов.

7.67 (CONTROL)

*CONTROL VARIABLE

DESCRIPTION

NREFUP

Флаг-признак модификации исходных координат узла для балочных элементов. Данная опция требует, чтобы каждый исходный узел был уникальным для балки. =0: координаты не модифицируются, =1: модифицируются.

IACCOP

Усреднение ускорений по величинам скоростей в файле “nodout” и их зависимостям от времени в файле “d3thdt”: =0: не усреднять (по умолчанию), =1: усреднение в промежутке между интервалами вывода.

OPIFS

Интервал между выводами для файла интерфейса (∆t), см. ВВЕДЕНИЕ, раздел “Синтаксис выполнения”.

IPNINT

Вывод размера начального шага счета для всех элементов в самом первом цикле: =0: печатаются 100 элементов с наименьшим размером шага, =1: печатаются рекомендуемые размеры шага для каждого элемента.

IKEDIT

Интервал между сообщениями (выводимыми на печать) о состоянии задачи в файле D3HSP. Этот флаг-признак игнорируется, если записывается файл GLSTAT, см. *DATABASE_GLSTAT.

IFLUSH

Число шагов по времени между сбросами на диск содержимого буферов ввода/вывода. Значение по умолчанию - 5000. Если содержимое буферов ввода/вывода не сбрасывается и происходит ненормальное завершение задачи, то выходные файлы могут быть неполными. Содержимое буферов ввода/вывода файлов рестарта сбрасывается автоматически всякий раз при записи файла рестарта, поэтому данная опция не оказывает влияния на эти файлы.

IPRTF

Флаг-признак печати по умолчанию для файлов RBDOUT и MATSUM. Этот флаг задает значение по умолчанию для флага печати, который задается в разделе задания части модели, см. ключевое слово *PART. Данная опция предназначена для уменьшения размеров файлов за счет данных, которые не представляют интереса. =0: данные записываются как в файл MATSUM, так и в файл RBDOUT, =1: данные записываются только в файл RBDOUT, =2: данные записываются только в файл MATSUM, =3: данные не записываются в файлы RBDOUT и MATSUM.

7.68 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_PARALLEL

Назначение: управление параллельной обработкой для компьютеров с совместной используемой памятью путем задания числа процессоров и вызова соответствующей совокупности глобальных векторов. Формат карты 1

2

3

4

NCPU

NUMRHS

CONST

PARA

Тип

I

I

I

I

Умолчание

1

0

2

0

1

2

3



NCPU NUMRHS

CONST

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Число используемых центральных процессоров Число сохраняемых векторов решения в памяти: =0: равно переменной NCPU, всегда рекомендуется, =1: сохраняется только один вектор. Флаг-признак связности для параллельного решения (NCPU >1). Опция 2 рекомендуется при расчете процессов формования металла. =1: связность включена, =2: связность выключена, для быстрого получения решения (по умолчанию). Флаг-признак принудительного параллельного накопления, если CONST=1. =0: отключено, =1: включено.

PARA


Рекомендуется всегда выполнять условие NUMRHS=NCPU, поскольку можно получить значительное увеличение производительности при параллельной обработке в силу того, что определение силовых факторов выполняется параллельно. Задание значения NUMRHS равным единице обеспечивает сохранение данных для одного вектора решения на каждый дополнительный процессор. Если флаг связности активен, т.е. CONST=1, параметр NUMRHS по умолчанию устанавливается равным единице.


7.69 (CONTROL)

*CONTROL 2.

Для любой задачи с выключенной опцией связности, т.е. при CONST=2, наблюдается слабое отличие в результатах при многократном выполнении одного и того же задания с одним и тем же числом процессоров и при изменении числа процессоров. Сравнения узловых ускорений часто дают большие расхождения; однако стоит учесть, что данные датчиков ускорения (акселерометров), которые обычно связаны с узлами твердого тела, зачастую незначительно отличаются из-за эффекта сглаживания. Проблемы точности не новы и внутренне присущи численному моделированию автомобильных аварий и задач соударения, когда при сжимающих нагрузках часто возникают бифуркации напряженнодеформированного состояния. Эта проблема легко иллюстрируется на примере тонкостенной балки постоянного поперечного сечения при сжимающей нагрузке. Обычно каждый запуск задачи на одном процессоре с незначительными изменениями исходных данных (например, формулировки элемента или параметров контроля искажений формы элемента по типу песочных часов) будет давать совершенно разные результаты для конечной формы балки. То же самое происходит, если эта же задача решается на компьютере другого производителя. Если эта же задача решается на нескольких процессорах, то результаты могут очень сильно отличаться от одного запуска к другому БЕЗ ИЗМЕНЕНИЙ ДАННЫХ ВВОДА. Проблема здесь возникает в результате случайного характера округлений, которые в случае “идеальной” балки оказываются спусковым крючком. Так как суммирование при CONST=2 происходят в разном порядке от запуска к запуску, то округление также является случайным. Флаг-признак связности CONST=1 обеспечивает идентичные (или почти идентичные) результаты при использовании одного, двух или более процессоров при работе в параллельном режиме совместно используемой памяти (SMP). Это достигается тем, что все слагаемые глобальных векторов суммируются в определенном порядке независимо от числа используемых процессоров. При проверке такой связности результатов должны сравниваться узловые перемещения или напряжения в элементах. Файлы NODOUT и ELOUT должны совпадать с точностью до цифры. Однако файлы GLSTAT, SECFORC и многие другие файлы формата ASCII не будут идентичными, т.к. в этих файлах параметры суммируются параллельно для достижения большей эффективности, и упорядочение суммирования не применяется в обязательном порядке. Самый больший недостаток данной опции – излишние затраты времени работы процессора, составляющие, по крайней мере, 15%, если параметр PARA=0, и намного меньше, если значение переменной PARA равно 1 или если используется 2 или больше процессоров. До тех пор пока флаг PARA включен (для невекторных процессоров), обеспечиваются условия параллельного суммирования результатов. Флаг-признак связности не используется при работе программы в режиме MPP.

3.

Флаг-признак PARA навязывает параллельное накопление результатов при активной опции связности в режиме совместно используемой памяти. Наибольший эффект будет получен с опцией связности, но при этом используется больше памяти. Однако скорость одного процессора уменьшается незначительно. Логика распараллеливания не может быть эффективно векторизована, и поэтому она не рекомендуется для векторных компьютеров, поскольку это ухудшает работу процессора. Эта опция не применяется для параллельного режима MPP. Если PARA=CONST=0 и NUMRHS=NCPU, то накопление результатов выполняется параллельно по умолчанию.

7.70 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_REMESHING

Назначение: управлять размером элемента в случае трехмерного адаптивного перестроения сетки объемных элементов. Эти команды управляют размером элементов на поверхности части модели из объемных элементов. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

RMIN

RMAX

F

F

нет

нет


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

RMIN

Минимальный размер поверхностной сетки, которая должна быть перестроена.

RMAX

Максимальный размер поверхностной сетки, которая должна быть перестроена.


1.

Значения RMIN и RMAX должны быть одного порядка. Значение RMAX может быть установлено в 2-5 раз больше значения RMIN.


7.71 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_RIGID

Назначение: задавать специальные опции, относящиеся к жестким и жестко-гибким телам, см. *PART_MODES. Формат карты 1

2

3

4

5

LMF

JNTF

ORTHMD

PARTM

SPARCE

Тип

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0



6

7

8

ОПИСАНИЕ

LMF

Переключение явной схемы расчета соединения жесткого тела на неявную формулировку, использующую множители Лагранжа для предписанных кинематических граничных условий и ограничений, накладываемых на соединение. Это новая опция находится в стадии разработки для версии 960. Возникают некоторые дополнительные затраты ресурсов, связанные с решением уравнений с разреженной матрицей путем использования стандартных процедур для нелинейных задач в динамике твердых тел. Флагпризнак множителя Лагранжа: =0: явная штрафная формулировка, =1: неявная формулировка с множителями Лагранжа.

LMF

Обобщенная формулировка жесткости соединения, см. примечание 1 ниже =0: на основе приращений, =1: полная формулировка (точная).

ORTHMD

PARTM

7.72 (CONTROL)

Флаг-признак ортогонализации мод движения относительно друг друга: =0: “истина”, =1: “ложь”, т.к. режимы уже ортогональны. Флаг-признак использования общей матрицы масс для распределения массы по части модели. Эта матрица массы может содержать в себе значения массы других частей, которые имеют общие узлы. См. примечание 2 ниже. =0: “истина”, =1: “ложь”.



SPARSE

ОПИСАНИЕ

Флаг-признак использования подпрограммы для множителей разреженной матрицы применительно к матрицам жесткости и демпфирования. См. примечание 3. =0: “ложь”, следует использовать множители заполненной матрицы (зачастую счет идет быстрее), =1: “истина”.


1.

По умолчанию, вычисление относительных углов между двумя координатными системами выполняются на основе приращений. Это делается приближенно, в отличие от общего подхода, где величины углового смещения рассчитывается точно. Недостатком этого подхода является то, что при угле смещения, равном 180 градусам, появляется сингулярность. Для большинства приложений задание стоп-углов устраняет эту ситуацию, и значение переменной LMF=1 не должно создавать проблем.

2.

Следует отдавать предпочтение значению по умолчанию, если при определении нормальных форм используется масса как соединенных тел, так и масса, заданная дискретно, или если соединенные тела отсутствуют. Если масса части модели с заданным идентификатором вычисляется, то матрица результирующей массы включает массу всех жестких тел, которые объединяются в часть с данным идентификатором, но не включает дискретные массы. См. ключевое слово *CONSTRAINED_RIGID_BODIES. Всегда предполагается, что используется матрица сосредоточенных масс.

3.

Множители разреженной матрицы значительно сокращают число операций, если матрица является действительно разреженной. Однако в случае плотно заполненных матриц множители замедляют счет из-за дополнительных затрат ресурсов.


7.73 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_SHELL

Назначение: управление параметрами оболочечных элементов. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

ESORT

IRNXX

ISTUPD

THEORY

BWC

MITER

PROJ

F

I

I

I

I

I

I

I

20.

0

-1

0

2

2

1

0

2

3

4

5

6

7

8

Переменная WRPANG

Тип

Умолчание

Необязательная карта 1


ROTASCL INTGRD LAMSHT

Тип

F

I

I

Умолчание

1..

0

0


ОПИСАНИЕ

WRPANG

Угол искривления оболочечного элемента в градусах. Если деформация превышает это значение угла, то печатается предупреждение. По умолчанию параметр равен 20 градусам.

ESORT

Автоматическая сортировка треугольных оболочечных элементов для выявления вырожденных четырехсторонних оболочечных элементов, которые обрабатываются как треугольные с функциями класса C0, см. ниже опцию THEORY: =0: нет необходимости в сортировке (по умолчанию), =1: полная сортировка.

IRNXX

7.74 (CONTROL)

Опция корректировки положения нормали оболочечного элемента. Данная опция применяется с оболочечными элементами Хьюса-Лю, Белычко-ВонгЧанга и Белычко-Цая. На последний элемент оказывается влияние, только в том случае, когда активна опция жесткости, обусловленной искривлением элемента, т.е. если параметр BWC=1.



ОПИСАНИЕ

Чтобы определить в качестве исходной поверхности верхнюю или нижнюю поверхности оболочечного элемента Хьюса-Лю, значение опции IRNXX должна быть задано равным 2. =-2: уникальные узловые волокна элемента, положение которых корректируется на основе приращений узловых углов поворота в месте расположения волокна, =-1: направления волокна рассчитывается в каждом цикле, =0: значение по умолчанию равно -1, =1: вычисляется при рестарте, =n: обновляется через каждые n циклов (только оболочки ХьюсаЛю). ISTUPD

Опция изменения толщины оболочечного элемента. Эта опция влияет на все оболочечные элементы. =0: нет изменения толщины, =1: деформирование тонкой оболочки вызывает изменение толщины. Данная опция является весьма важной при формовании листового металла или когда важно учитывать растяжение тонкой оболочки.

THEORY

Теория оболочек по умолчанию: =1: элемент Хьюса-Лю, =2: элемент Белычко-Цая (по умолчанию), =3: треугольный оболочечный элемент BCIZ (не рекомендуется), =4: треугольный оболочечный элемент с функциями формы класса C0, =5: мембранный элемент Белычко-Цая, =6: элемент S/R (с выборочно понижаемым порядком интегрирования) Хьюса-Лю, =7: оболочечный элемент S/R(с выборочно понижаемым порядком интегрирования) Хьюса-Лю на основе гипотез Кирхгоффа, =8: оболочечный элемент Белычко-Левиатана, =9: полноинтегрируемый мембранный элемент Белычко-Цая, =10: элемент Белычко-Вонг-Чанга, =11: “быстрый” оболочечный элемент Хьюса-Лю на основе гипотез Кирхгоффа, =12: элемент плоского напряженного состояния (плоскость x-y), =13: элемент плоской деформации (плоскость x-y), =14: осесимметричный объемный элемент (y-ось симметрии) – взвешенный по площади, =15: осесимметричный объемный элемент (y-ось симметрии) – взвешенный по объему, =16: полноинтегрируемый оболочечный элемент (очень быстрый), =17: дискретный треугольный оболочечный элемент Кирхгоффа (DKT),


7.75 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

=18: дискретный линейный оболочечный элемент Кирхгоффа, четырехугольный или треугольный, =20: линейный оболочечный элемент с функциями формы класса C0 и жесткостью на поворот. Что касается двумерных осесимметричных объемных элементов, то для расчетов взрывного нагружения лучше всего подходят элементы, взвешенные по площади, а для прочностных расчетов - взвешенные по объему. Последние могут создавать проблемы при очень больших деформациях. Часто условие симметрии не выполняется, и элементы изгибаются вдоль продольной оси. Элементы, взвешенные по объему, должны использоваться, если в сетке используются двумерные оболочечные элементы. Элементы типов 14 и 15 нельзя смешивать в одном расчете. BWC

Жесткость, обусловленная искривлением для оболочечных элементов Белычко-Цая. =1: жесткость элемента Белычко-Вонг-Чанга, =2: жесткость элемента Белычко-Цая (по умолчанию).

MITER

Опция пластичности для плоского напряженного состояния (используется для материалов 3, 18, 19 и 24): =1: итеративная пластичность с 3 итерациями секущего модуля (по умолчанию), =2: полная итеративная пластичность, =3: не итеративная пластичность радиального отражения (возврата). Может привести к неверным результатам и должна использоваться с большой осторожностью.

PROJ

Метод переноса для учета жесткости искривления поперечного сечения оболочечных элементов Белычко-Цая и элементов Белычко-Вонг-Чанга (см. примечания ниже). =0: на основе крутильной жесткости, =1: полный перенос.

ROTASCL

Коэффициент пересчета для учета инерции вращения массы оболочечного элемента. Эта опция не используется в общем случае. Инерция вращения для оболочечных элементов автоматически масштабируется для введения большего шага решения по времени. Коэффициент пересчета, отличный от коэффициента по умолчанию, т.е. от единицы, не рекомендуется.

INTGRD

Правило интегрирования по толщине, задаваемое по умолчанию для оболочечного элемента: =0: правило Гаусса. Если задано 1-10 точек интегрирования, то по умолчанию используется правило Гаусса,

7.76 (CONTROL)



ОПИСАНИЕ

=1: правило Лобатто. Если задано 3-10 точек интегрирования, то по умолчанию используется правило Лобатто. При двухточечном интегрировании правило Лобатто оказывается весьма неточным, поэтому рекомендуется использовать правило Гаусса. Интегрирование Лобатто имеет преимущество, которое заключается в том, что внутренние и внешние точки интегрирования находятся на поверхности оболочки. Флаг-признак для оболочечных элементов из композитных материалов *MAT_COMPOSITE_DAMAGE и *MAT_ENHANCED_COMPOSITE_ DAMAGE. Если установлен данный флаг, то используется теория многослойных оболочек. Эта теория используется для корректировки допущения о постоянстве сдвиговой деформации по толщине оболочки. Если такая корректировка не используется, то жесткость оболочки может оказаться ошибочной, если есть сильные различия в константах упругости слоев, особенно для оболочек типа сандвича. В общем случае, без этой корректировки результаты могут соответствовать слишком жесткой оболочке. Для дискретных оболочечных элементов Кирхгоффа, в которых не учитывается поперечный сдвиг, эта опция должна игнорироваться. =0: деформация сдвига по толщине оболочки не меняется, =1: активирована теория многослойных оболочек.

LAMSHT


1.

Крутильная жесткость используется в дополнение к жесткости искривления поперечного сечения оболочечных элементов Белычко-Цая и Белычко-Вонг-Чанга. В общем случае введение этой жесткости сказывается весьма эффективно, однако вот цитата из работы Белычко и Левиатана: “Недостаток крутильной жесткости заключается в том, что даже те элементы, состояние которых не связано поворотами твердого тела, будут деформироваться при его повороте, если используется крутильная жесткость. С одной стороны, чрезмерная податливость, обусловленная одноточечным интегрированием оболочечного элемента, исправляется использованием крутильной жесткости, но, с другой стороны, элемент становится слишком жестким в результате потери инвариантности при вращении твердого тела из-за той же крутильной жесткости”.


7.77 (CONTROL)

*CONTROL

Позднее они добавили к этим выводам следующее: “Крутильная жесткость является очень эффективным средством и едва ли увеличивает расчетное время, поэтому она рекомендуется в большинстве случаев. Однако следует заметить, что она может привести к потере инвариантности при вращении твердого тела, когда поперечное сечение элементов сильно искривляется. Для умеренно искривляющихся сечений введение крутильной жесткости вполне оправдано”. В расчетах стойкости к ударным и импульсным нагрузкам элементы, которые мало или вообще не имеют искривлений в исходной конфигурации, сильно искривляются в деформированном состоянии и могут повлиять на повороты жесткого тела при использовании крутильной жесткости. Конечно, очень трудно определить, что понимается под “умеренно искривленным элементом”. С помощью крутильной жесткости эти проблемы обходятся, но за счет значительных затрат. Затраты увеличиваются, как сообщают Белычко и Левиатан, на 12 процентов, а по хронометражу с помощью программы LS-DYNA на 7 процентов, но при полном переносе этими авторами наблюдалось увеличение на 110 процентов, программа LS-DYNA показывает увеличение ближе к 50 процентам. Крутильная жесткость использовалась только в версии 940.xx программы LS-DYNA, и в одной задаче наблюдалось и сообщалось отсутствие инвариантности, вследствие чего крутильная жесткость была заменена в оболочке Белычко-Левиатана на опцию полного переноса, которая теперь может использоваться для задания жесткости искривления поперечного сечения в элементах Белычко-Цая и Белычко-Вонг-Чанга. До появления указанной выше задачи введение крутильной жесткости выглядело приемлемо. В версии 950.xx и более поздних версиях программы LS-DYNA оболочечный элемент БелычкоЛевиатана работает несколько более медленно по сравнению с предыдущими вариантами. В свете указанных проблем крутильная жесткость не может быть рекомендована для использования.

7.78 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_SOLID

Назначение: управление параметрами объемных элементов. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

ESORT

Тип

I

Умолчание

2


ESORT


ОПИСАНИЕ

Автоматическая сортировка четырехгранных и пятигранных элементов для обработки вырожденных шестигранных элементов в качестве четырехгранных и пятигранных объемных элементов соответственно. См. опцию THEORY ниже: =0: нет необходимости в сортировке (по умолчанию), =1: полная сортировка.

7.79 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_SOLUTION

Назначение: задавать процедуру выполнения анализа, если выполняется только тепловой или связанный тепловой анализ. Формат карты 1


I

Умолчание

0

SOLN

7.80 (CONTROL)

3

4

5

6

7

8

SOLN

Тип


2

ОПИСАНИЕ

Процедура выполнения анализа: 0: только прочностной анализ, 1: только тепловой анализ, 2: связанный прочностной и тепловой анализ, 4: только гидродинамический анализ несжимаемых сред или сред с низким числом Маха, 5: связанное взаимодействие “несжимаемая жидкостьконструкция” (в настоящее время не используется).


*CONTROL *CONTROL_SPH

Назначение: задавать параметры управления для расчета методом SPH. Формат карты 1

2

3

4

NCBS

BOXID

DT

DIM

Тип

I

I

F

I

Умолчание

1

нет

1.e20

нет



5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

NCBS

Число циклов между сортировкой частиц

BOXID

Приближения метода SPH рассчитываются внутри заданной прямоугольной области или области в виде прямоугольного параллелепипеда. Когда частица выходит за пределы этой области, она деактивируется. Это экономит время решения за счет удаления частиц, которые больше не взаимодействуют с моделью.

DT IDIM

Время завершения. Определяет, когда прекращаются расчеты методом

SPH.

Размерность пространства для частиц SPH: 3

для трехмерных задач,

2

для двумерных задач,

-2

для двумерных осесимметричных задач.

Когда значение переменной не установлено, то программа LS-DYNA определяет размерность пространства автоматически, с помощью проверки использования трехмерных, двумерных или двумерных осесимметричных элементов.


7.81 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_STRUCTURED_{OPTION}

Имеется одна опция: TERM

Назначение: вывод на печать содержимого структурированной входной колоды для программы LS-DYNA версии 960. Название этого структурированного файла - “dyna.str”. Эта входная колода не поддерживает все возможности, которыми располагает версия 960. В результате некоторые данные, такие как номера задающих кривых, будут выводиться во внутренней системе нумерации. Если активирована опция TERM, то завершение будет происходить после записи структурированного входного файла. Данная опция полезна для отладки, особенно если проблема возникает при считывании входного файла.

7.82 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_SUBCYCLE

Назначение: задавать дополнительные циклы расчета с использованием контрольного шага решения по времени. Данная возможность описывается в разделе 20.2 Теоретического руководства программы LS-DYNA. Ее использование может оказаться вредным в случае векторизованных вычислений. Данное ключевое слово активирует дополнительные циклы расчета. Использование пересчета массы конечных элементов для сохранения приемлемого размера шага решения часто оказывается более эффективным, чем увеличение числа циклов. Чтобы использовать процедуру пересчета массы, входной параметр DT2MS задается равным отрицательному значению минимально допустимого размера шага по времени. См. ключевое слово *CONTROL_TIMESTEP.


7.83 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_TERMINATION

Назначение: завершить выполнение задания. Формат карты 1

2

3

ENDTIM

ENDCYC

DTMIN

F

I

F

F

F

Умолчание

0.0

0

0.0

0.0

0.0


1


Тип


4

5

6

7

8

ENDENG ENDMAS

2 ОПИСАНИЕ

ENDTIM

Время завершения. Задается обязательно.

ENDCYC

Цикл завершения. Цикл завершения является необязательным и используется, если заданный цикл завершается до момента останова. Номер цикла идентичен номеру шага по времени.

DTMIN

Коэффициент уменьшения начального размера шага для определения минимального шага TSMIN. Значение параметра TSMIN=DTSTART*DTMIN, где DTSTART – начальный размер шага, определяемый программой LS-DYNA. Когда достигается значение шага TSMIN, программа LS-DYNA3D завершает работу созданием дамп-файла рестарта.

ENDENG

Изменение удельной энергии в процентах, вызывающее завершение вычислений. Если не задано, то эта опция не активна.

ENDMAS

Изменение общей массы в процентах, вызывающее завершение вычислений. Эта опция является необходимой, только если используется пересчет массы для ограничения минимального размера шага по времени, см. переменную DT2MS ключевого слова *CONTROL_TIMESTEP.

7.84 (CONTROL)


*CONTROL


1.

Завершение по величине перемещения может быть задано в разделе *TERMINATION.

2.

Если установлен флаг-признак ERODE=1 ключевого слова *CONTROL_TIMESTEP, то оболочечные и объемные элементы будут “разрушены”, если шаг решения оказывается меньше параметра TSMIN.


7.85 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_THERMAL_NONLINEAR

Назначение: задавать параметры для нелинейного теплового или связанного прочностного и теплового анализа. Также необходима контрольная карта *CONTROL_SOLUTION. Формат карты


1

2

3

REFMAX

TOL

DCP

I

F

F

10

-

1.0 / 0.5

Тип


REFMAX

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Максимальное число матричных преобразований на один шаг по времени =0: устанавливается 10 преобразований

TOL

Погрешность сходимости для температуры =0.0: задается равной (1000 * ошибка округления)

DCP

Параметр сходимости решения: задачи стационарного состояния: 0.3 ≤ DCP ≤ 1.0, по умолчанию 1.0, задачи переходного режима: 0.0 < DCP ≤ 1.0, по умолчанию 0.5.

7.86 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_THERMAL_SOLVER

Назначение: задавать опции для теплового расчета или для связанного прочностного/теплового анализа. Также необходима контрольная карта *CONTROL_SOLUTION. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

ATYPE

PTYPE

SOLVER

CGTOL

GPT

=HEAT

FWORK

SBC

Тип

I

I

I

F

I

F

F

F

Умолчание

0

0

3

1.0e-04

8

1.

1.

0.



ОПИСАНИЕ

ATYPE

Тип теплового анализа: =0: анализ стационарного режима, =1: анализ переходного режима.

PTYPE

Тип тепловой задачи: (см. *CONTROL_THERMAL_NONLINEAR, если не равен нулю) =0: линейная задача, =1: нелинейная задача со свойствами материала, соответствующими температуре точки Гаусса, =2: нелинейная задача со свойствами материала, соответствующими средней температуре элемента.

SOLVER

Тип решателя теплового анализа: =1: actol симметричный прямой решатель, =2: dactol несимметричный прямой решатель, =3: dscg итеративный метод сопряженных градиентов, диагонально масштабируемый (по умолчанию), =4: iccg неполный итеративный метод Холески сопряженных градиентов.

CGTOL

Погрешность сходимости для решателей типа 3 и 4. =0: значение по умолчанию 1.e-04

GPT


Число точек Гаусса, используемых в объемных элементах =0: значение по умолчанию равно 8, =1: используется одноточечная квадратура.

7.87 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

EQHEAT

Механический эквивалент теплоты (например, 1 Дж /Н м). =0: значение по умолчанию равно 1.

FWORK

Доля механической работы, преобразуемой в теплоту =0: значение по умолчанию равно 1.)

SBC

Постоянная Стефана-Больцмана. Значение используется для замкнутых излучающих поверхностей , см. *BOUNDARY_RADIATION_....


1.

Использование прямого решателя (например, SOLVER=1) является обычно менее эффективным по сравнению с итеративным решателем. Нужно применять прямой решатель, если при использовании итеративного решателя возникают проблемы сходимости.

7.88 (CONTROL)


*CONTROL *CONTROL_THERMAL_TIMESTEP

Назначение: задавать параметры управления шагом решения по времени для теплового расчета или для связанного прочностного/теплового анализа. Кроме того, необходимо использовать ключевые слова *CONTROL_SOLUTION, *CONTROL_THERMAL_SOLVER. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

TS

TIP

ITS

TMIN

TMAX

DTEMP

TSCP

Тип

I

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0.5

нет

-

-

1.0

0.5



8

ОПИСАНИЕ

TS

Управление шагом по времени: =0: фиксированный шаг по времени, =1: переменный шаг (может увеличиваться или уменьшаться).

TIP

Параметр интегрирования по времени: =0.0: половинная схема Кранк-Николсона, =1.0: полностью неявный метод.

ITS

Начальный шаг теплового расчета

TMIN

Минимальный шаг теплового расчета =0.0: шаг равен шагу по времени для явного метода прочностного расчета.

TMAX

Максимальный шаг теплового расчета =0.0: шаг равен шагу по времени для явного метода прочностного расчета, умноженному на 100

DTEMP

Максимальное изменение температуры при каждом шаге по времени, заданному, как указано выше, которое будет уменьшать шаг теплового расчета =0.0: установка изменения температуры, равного 1.0.

TSCP

Контрольный параметр шага по времени. Шаг теплового расчета уменьшается с помощью этого коэффициента (0. < TSCP < 1.0), если не достигается сходимость решения: =0.0: задается значение коэффициента 0.5.


7.89 (CONTROL)

*CONTROL *CONTROL_TIMESTEP

Назначение: задавать параметры управления размером шага прочностного расчета. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

DTINIT

TSSFAC

ISDO

TSLIMT

DT2MS

LCTM

ERODE

MS1ST

Тип

F

F

I

F

F

I

I

I

Умолчание

-

0.9/0.67

0

0.0

0.0

0

0

0


Формат карты (Данная карта является необязательной). Карта 2


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

DT2MSF

F

Умолчание VARIABLE

Не используется DESCRIPTION

DTINIT

Начальный размер шага по времени: =0.0: программа LS-DYNA определяет начальный шаг.

TSSFAC

Коэффициент пересчета для расчетного шага по времени (старое название SCFT). См. примечание 1 ниже. (По умолчанию = .90; если решается задача о взрывном нагружении, то по умолчанию значение параметра уменьшается до .67).

7.90 (CONTROL)


*CONTROL


ISDO

TSLIMT

DT2MS

ОПИСАНИЕ

Базисная величина при расчете шага решения для 4-узлового оболочечного элемента. Для 3-узловых оболочечных элементов используется наименьшая величина, соответствующая опциям 0 и 1, а при опции 2 - самая короткая из сторон элемента. Для объемных элементов используется значение, равное частному от деления объема элемента на наибольшую площадь поверхности. =0: характерная длина = площадь / (минимальная из самых длинных сторон или самая длинная диагональ), =1: характерная длина = площадь / (самая длинная диагональ), =2: используется скорость звука в стержне и максимальная величина из следующего набора: самая короткая сторона элемента, площадь / (минимум самой длинной стороны или самой длинной диагонали). ПОСЛЕДНЯЯ ОПЦИЯ МОЖЕТ ДАТЬ БОЛЬШОЙ РАЗМЕР ШАГА ПО ВРЕМЕНИ, КОТОРЫЙ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К НЕУСТОЙЧИВОСТИ РЕШЕНИЯ В НЕКОТОРЫХ СЛУЧАЯХ, ОСОБЕННО КОГДА ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ТРЕУГОЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ =3: размер шага решения выбирается по максимальной величине собственного значения. Данная опция подходит для прочностных расчетов, когда скорость звука в материале различается незначительно. Затраты на определение максимального собственного значения существенные, но увеличение размера шага часто позволяет значительно сократить время расчета без использования пересчета массы элементов. Размер минимального шага для оболочечного элемента. Когда выбор шага определяется оболочечным элементом, свойства материала элемента (модуль, но не масса) будут модифицированы таким образом, что вычисленный шаг не будет меньше шага, заданного переменной TSLIMT. Применяется только для оболочечных элементов с моделями материала *MAT_PLASTIC_KINEMATIC, *MAT_POWER_LAW_PLASTICITY, *MAT_STRAIN_RATE_DEPENDENT_ PLASTICITY, *MAT_PIECE-WISE_LINEAR_PLASTICITY. Опция DT2MS (см. ниже) применима для всех материалов и классов элементов, и ей можно отдавать предпочтение. Размер шага решения при использовании пересчета массы элементов. Положительные значения задаются для квазистатического анализа или для динамических расчетов, когда инерционные эффекты являются незначительными. По умолчанию переменная равна 0.0. Если значение параметра отрицательно, то величина TSSFAC*|DT2MS| является минимальным разрешенным размером шага, и пересчет массы элементов выполняется только в том случае, если это необходимо для выполнения критерия Куранта. Последняя опция может использоваться при анализе неустановившегося режима, если увеличение массы системы остается незначительным. См. параметр ENDMAS ключевого слова *CONTROL_TERMINATION.


7.91 (CONTROL)


ОПИСАНИЕ

LCTM

Идентификатор задающей кривой (необязательной), которая ограничивает максимальный размер шага по времени. Эта кривая задает максимальный размер шага, как функцию времени. Если время решения превышает значение максимальной абсциссы этой кривой, то используется расчетный размер шага. Если размер шага, вычисленный с помощью задающей кривой, точно равен нулю, то также используется расчетный размер шага по времени.

ERODE

Флаг-признак удаления объемных и оболочечных объемных элементов, когда шаг достигает значения DTMIN (см. *CONTROL_TERMINATION). Если этот флаг не установлен, то вычисления завершаются. =0: нет, =1: да.

MS1ST

Ограничение пересчета массы элемента первым шагом решения и затем фиксирование масс конечных элементов модели. Шаг решения после пересчета массы не будет зафиксирован и может быть уменьшен во время вычислений ниже установленного минимума: =0: нет, =1: да.

DT2MSF

Коэффициент уменьшения начального размера шага решения для того, чтобы определить допускаемый минимальный размер шага. Пересчет массы элемента выполняется, если это необходимо для удовлетворения критерия Куранта. Если используется эта опция, то параметр DT2MS=( –DT2MSF *начальный размер шага Dt), при этом значение Dt соответствует шагу решения перед его пересчетом с помощью коэффициента TSSFAC. Данная опция является активной, если только DT2MS=0, см. выше.


1.

Во время решения выполняется цикл по элементам, и определяется новый размер шага решения выбором минимального значения для всех элементов в соответствии с формулой Dt n+1 = TSSFAC × min{Dt1 ,Dt2 ,..., Dt N }

где N - число элементов. Размер шага приблизительно соответствует продолжительности прохождения звуковой волны через элемент при использовании самого короткого характерного расстояния. Для устойчивости решения коэффициент пересчета TSSFAC обычно принимается равным .90 (по умолчанию) или меньшему значению. Для уменьшения времени решения рекомендуется использовать самый большой (из возможных) размер устойчивого шага. Значения, превосходящие .90, часто приводят к неустойчивости. Некоторые пояснения приводятся ниже.

7.92 (CONTROL)


*CONTROL

•

Скорость звука в стали и алюминии составляет примерно 5 мм в микросекунду; поэтому если стальная конструкция моделируется с размером элемента 5 мм, то рассчитываемый размер шага по времени будет равен 1 микросекунде. Элементы, изготовленные из материала с меньшей скоростью звука, например, из пенопласта, будут иметь больший размер шага. Рекомендуется избегать чрезвычайно мелких элементов. Следует помнить о влиянии инерции вращения на размер шага по времени в балочном элементе Белычко. Звуковые скорости различны для каждого материала; так, например: ВОЗДУХ 331 м/сек ВОДА 1478 СТАЛЬ 5240 ТИТАН 5220 ОРГСТЕКЛО 2598

•

Жесткие компоненты модели целесообразно моделировать твердыми телами, но не увеличением модуля упругости Юнга, так как это может значительно уменьшить размер шага по времени.

•

Для расчетов размера шага по времени должна использоваться высота треугольного элемента. Использование самой короткой стороны целесообразно в том случае, если точно установлено, что возникает неустойчивость решения. В этом случае используется параметр ISDO.


7.93 (CONTROL)

*CONTROL

7.94 (CONTROL)


*DAMPING

*DAMPING Опции ключевого слова этого раздела располагаются в алфавитном порядке: *DAMPING_GLOBAL *DAMPING_PART_MASS *DAMPING_PART_STIFFNESS *DAMPING_RELATIVE

*DAMPING_GLOBAL Назначение: задавать узловое демпфирование (затухание), взвешенное по массе, которое вводится глобально в узлах деформируемых тел и в центре массы твердых тел. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

LCID

VALDMP

STX

STY

STZ

SRX

SRY

SRZ

Тип

I

F

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0


1

2

2

2

2

2

2


ПЕРЕМЕННАЯ LCID

LS-DYNA Version 960

ОПИСАНИЕ

Идентификатор задающей кривой, которая устанавливает узловое демпфирование: =0: используется постоянный коэффициент демпфирования, заданный переменной VALDMP,

8.1 (DAMPING)

*DAMPING ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

=n: системное демпфирование определяется задающей кривой n. Усилие демпфирования, прилагаемое к каждому узлу, равно f=-d(t) × mv, где функция d(t) определяется посредством задающей кривой n. VALDMP

Постоянная системного демпфирования d (эта опция не используется если номер задающей кривой, n, не равен нулю)

STX

Коэффициент пересчета усилия демпфирования при поступательном движении в направлении глобальной координаты х

STY

Коэффициент пересчета усилия демпфирования при поступательном движении в направлении глобальной координаты y

STZ

Коэффициент пересчета усилия демпфирования при поступательном движении в направлении глобальной координаты z

SRX

Коэффициент пересчета момента демпфирования при вращении вокруг глобальной оси x

SRY

Коэффициент пересчета момента демпфирования при вращении вокруг глобальной оси y

SRZ

Коэффициент пересчета момента демпфирования при вращении вокруг глобальной оси z


Это ключевое слово используется при рестарте, см. *RESTART.

2.

Если STX=STY=STZ=SRX=SRY=SRZ=0.0, то по умолчанию все эти шесть величин принимаются равными единице. При системном демпфировании, пропорциональном массе, ускорение рассчитывается следующим образом: n

a =M

-1

(P

n

)

n n - F - Fdamp ,

n

где M - диагональная матрица масс, P n - вектор внешней нагрузки, F - вектор n внутренней нагрузки и Fdamp - вектор усилий, обусловленных демпфированием. Последний вектор определяется следующей формулой: n Fdamp = Ds mv .

8.2 (DAMPING)

LS-DYNA Version 960

*DAMPING Наилучшее значение для постоянной демпфирования обычно выбирается на основе критического коэффициента демпфирования для низшей частоты системы, представляющей интерес. Поэтому рекомендуется принимать значение

Ds = 2w min , при этом собственная частота (в радианах на единицу времени) берется как основная частота системы. Обратите внимание, что такое демпфирование используется для обеих степеней свободы: перемещения и вращения. Энергия, рассеиваемая при демпфировании, взвешенном по массе, хранится как энергия демпфирования системы в файле GLSTAT формата ASCII. Энергия рассчитывается, когда системное демпфирование задано активным.

LS-DYNA Version 960

8.3 (DAMPING)

*DAMPING *DAMPING_PART_MASS

Назначение: задавать взвешенное по массе демпфирование указанием идентификатора отдельной части модели. Части могут быть или твердыми, или деформируемыми. В твердых телах силы и моменты демпфирования действуют в центре массы. Формат карты 1

2

3

4

PID

LCID

SF

FLAG

Тип

I

I

F

I

Умолчание

0

0

1.0

0


5

6

7

8

Формат карты (Данная карта является необязательной и задается, если только FLAG=1. Если эта карта не задается, параметры STX, STY, STZ, SRX, SRY и SRZ по умолчанию устанавливаются равными единице.) Карта 2


Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ PID LCID

1

2

3

4

5

6

STX

STR

STZ

SRX

SRY

SRZ

F

F

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части, см. *PART. Идентификатор задающей демпфирование для частей

кривой,

которая

определяет

системное

SF

Коэффициент пересчета для задающей кривой. Можно выполнить простую модификацию значений кривой.

FLAG

Флаг устанавливается в единицу, если глобальные компоненты демпфирующих сил требуют задания отдельных коэффициентов пересчета.

STX

Коэффициент пересчета усилия демпфирования при поступательном движении в направлении глобальной координаты х

8.4 (DAMPING)

LS-DYNA Version 960

*DAMPING ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

STY

Коэффициент пересчета усилия демпфирования при поступательном движении в направлении глобальной координаты y

STZ

Коэффициент пересчета усилия демпфирования при поступательном движении в направлении глобальной координаты z

SRX

Коэффициент пересчета момента демпфирования при вращении вокруг глобальной оси x

SRY

Коэффициент пересчета момента демпфирования при вращении вокруг глобальной оси y

SRZ

Коэффициент пересчета момента демпфирования при вращении вокруг глобальной оси z


Демпфирование, взвешенное по массе, демпфирует все перемещения, включая перемещения твердого тела. Для высокочастотных колебаний демпфирование, взвешенное по жесткости, может оказаться предпочтительным. При демпфировании, пропорциональном массе, ускорение рассчитывается следующим образом:

(

)

n , a n = M -1 P n - F n - Fdamp

n

где M - диагональная матрица массы, P - вектор внешней нагрузки, F n - вектор n внутренней нагрузки и Fdamp - вектор усилий, обусловленных демпфированием. Последний вектор определяется следующей формулой: Fdamp = Ds mv . n

Наилучшее значение для постоянной демпфирования обычно выбирается на основе критического коэффициента демпфирования для низшей частоты системы, представляющей интерес. Поэтому рекомендуется принимать значение Ds = 2w min ,

при этом собственная частота (в радианах на единицу времени) берется как основная частота системы. Обратите внимание, что такое демпфирование используется для обеих степеней свободы: перемещения и вращения. Коэффициенты пересчета могут использоваться для того, чтобы ограничить перечень глобальных компонент, испытывающих демпфирование. Энергия, рассеиваемая при демпфировании, взвешенном по массе, хранится как энергия демпфирования системы в файле GLSTAT формата ASCII. Энергия рассчитывается, когда системное демпфирование задано активным.

LS-DYNA Version 960

8.5 (DAMPING)

*DAMPING *DAMPING_PART_STIFFNESS

Назначение: вводить коэффициент демпфирования Рэлея с помощью идентификатора части. Формат карты


Тип

1

2

PID

COEF

I

F

3

4

5

6

7

8

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ PID COEF

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части, см *PART. Коэффициент рэлеевского демпфирования, взвешенного по жесткости. Рекомендуются значения в пределах между 0.01 и 0.25. Использовать более высокие значения настоятельно не рекомендуется. Значения меньше 0.01 могут иметь слабый эффект.


Матрица демпфирования при демпфировании Рэлея задается соотношением: C = a M + bK ,

где C, M и K – это матрицы демпфирования, массы и жесткости соответственно. Константы a и b - постоянные демпфирования, пропорциональные массе и жесткости. Демпфирование, пропорциональное массе, может обрабатываться, как системное демпфирование, см. ключевые слова: *DAMPING_GLOBAL и DAMPING_PART_ MASS. Обращение матрицы C вместе с ее собственным вектором fi дает соотношение fit Cfi = fit (a M + b K ) fi = a + bwi2 = 2wixid ij ,

где wi – это i-ая частота (радиан/единица времени), xi - соответствующий параметр модального демпфирования. В общем случае демпфирование, пропорциональное жесткости, является эффективным для высоких частот и действует в направлении, ортогональном к перемещению твердого тела. Демпфирование, пропорциональное массе, наиболее эффективно для низких частот и препятствует движение твердого тела. Если используется большое значение коэффициента жесткостного демпфирования, то может потребоваться значительное

8.6 (DAMPING)

LS-DYNA Version 960

*DAMPING уменьшения шага решения по времени. Это должно быть сделано вручную уменьшением коэффициента пересчета шага решения в контрольной карте *CONTROL_TIMESTEP. Так как удачное значение b находится не просто, то коэффициент COEF задается таким образом, чтобы значение 0.10 примерно соответствовало 10 процентам демпфирования в области высоких частот. Энергия, рассеиваемая при рэлеевском демпфировании, вычисляется только в том случае, когда флаг-признак RYLEN в контрольной карте *CONTROL_ENERGY задан равным 2. Эта энергия аккумулируется как внутренняя энергия элемента и включается в баланс энергии. В файле GLSTAT эта энергия суммируется с внутренней энергией.

LS-DYNA Version 960

8.7 (DAMPING)

*DAMPING *DAMPING_RELATIVE

Назначение: использовать демпфирование относительно движения твердого тела. Формат карты 1

2

3

4

CDAMP

FREQ

PIDRB

PSID

Тип

F

F

F

I

Умолчание

0

0

0

0


ПЕРЕМЕННАЯ CDAMP

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Доля критического демпфирования

FREQ

Частота, при которой должна применяться переменная CDAMP (циклы на единицу времени, например, Гц, если единица времени - секунды)

PIDRB

Идентификатор части твердого тела, см *PART. Демпфируется движение относительно этого твердого тела.

PSID

Идентификатор набора частей. Демпфирование применяется только к частям из этого набора.


1.

Эта возможность обеспечивает демпфирование вибраций для объектов, которые перемещаются в пространстве. Демпфируются вибрации, но не движение твердого тела. Это достигается вычислением скорости каждого узла, связанного с узлом твердого тела, и введением усилия демпфирования, пропорционального этой скорости. Усилия демпфирования действуют на твердое тело таким образом, что общее количество движения сохраняется. Подразумевается, что твердое тело находится внутри движущегося объекта.

2.

Вибрации на частотах ниже FREQ демпфируются сильнее, чем на величину, определяемую переменной CDAMP, в то время как на частотах выше FREQ демпфирование меньше заданного параметром CDAMP. Рекомендуется задавать параметр FREQ равным самой низкой частоте.

8.8 (DAMPING)

LS-DYNA Version 960

*DATABASE

*DATABASE Раздел *DATABASE (БАЗА ДАННЫХ) не является обязательным, однако задание баз данных необходимо для получения выходных файлов с информацией о результатах расчета. Ключевые слова этого раздела описаны в алфавитном порядке: *DATABASE_OPTION *DATABASE_BINARY_OPTION *DATABASE_CROSS_SECTION_OPTION *DATABASE_EXTENT_OPTION *DATABASE_FORMAT *DATABASE_HISTORY_OPTION *DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP *DATABASE_SPRING_FORWARD *DATABASE_SUPERPLASTIC_FORMING *DATABASE_TRACER Порядок карт, задающих базы данных, во входном файле абсолютно произволен.


9.1 (DATABASE)

*DATABASE *DATABASE_OPTION Опции включают следующие файлы в формате ASCII (если файл не задан, он не будет создан): ABSTAT AVSFLT BNDOUT DEFGEO

DEFORC ELOUT GCEOUT GLSTAT JNTFORC MATSUM MOVIE MPGS NCFORC NODFOR NODOUT RBDOUT RCFORC RWFORC SBTOUT SECFORC SLEOUT SPCFORC SPHOUT SSSTAT SWFORC TPRINT TRHIST

9.2 (DATABASE)

Статистические данные для подушки безопасности База данных AVS, см. *DATABASE_EXTENT_OPTION Усилия и значения энергии, заданные в виде граничных условий Файл, содержащий данные о деформированной геометрии. (Чтобы вывести этот файл в формате Chrysler, в файл с расширением .cshrc вносится следующая строка: “setenv LSTC_DEFGEO chrysler”). Файл NASBDF (NASTRAN Bulk Data) создается при каждом обращении к файлу DEFGEO. Дискретные элементы Данные об элементе, см. *DATABASE_HISTORY_OPTION Геометрические объекты контактного взаимодействия Глобальные данные. Доступны всегда, если активирован файл SSSTAT. Файл усилий в соединениях Энергия системы. См. примечания 1 и 2 ниже. MOVIE. См. *DATABASE_EXTENT_OPTION. MPGS. См. *DATABASE_EXTENT_OPTION. Силы в узлах на границе раздела. См. *CONTACT – Карту 1 (SPR и MPR) Группы узловых сил. См. *DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP. Данные об узле, см. *DATABASE_HISTORY_OPTION Данные о жестких телах, см. примечание 2 ниже Данные о равнодействующих силах на поверхности раздела Усилия взаимодействия со стенкой-преградой Файл выходных данных для ремня безопасности Усилия в поперечном сечении. См. *DATABASE_CROSS_SECTION_ OPTION. Энергия на поверхности скольжения двух материалов. См. *CONTROL_ENERGY Усилия реакции для одноточечного ограничения (SPC) Данные по расчету потока частиц (SPH), см. *DATABASE_HISTORY_OPTION Данные о дополнительных наборах частей модели, см. *DATABASE_EXTENT_SSSTAT Усилия реакции в связанных узлах (точечная сварка и заклепки) Выходные данные, полученные в связанном прочностном и тепловом расчете или только в тепловом расчете. Информация о расчете с участием частиц-индикаторов. См. *DATABASE_TRACER.

LS-DYNA Version 960

*DATABASE Формат карт 1


2

3

4

5

6

7

8

DT

Тип

F

Умолчание

0.

ПЕРЕМЕННАЯ DT

ОПИСАНИЕ

Промежуток времени между выводами информации. Если DT = 0, выходные данные не печатаются.

Имена файлов и номера соответствующих устройств ввода–вывода (№ УВВ): № УВВ ИМЯ ФАЙЛА Статистика подушки безопасности 43 ABSTAT База данных ASCII 44 AVSFLT Граничные условия 46 BNDOUT (усилия и энергия в узлах) База данных анимации 40 DEFGEO Дискретные элементы 36 DEFORC Данные об элементе 34 ELOUT Объекты контакта 48 GCEOUT Глобальные данные 35 GLSTAT Силы в соединениях 53 JNTFORC Энергия системы 37 MATSUM Семейство файлов MOVIE 50 MOVIEnnn.xxx, где nnn=001-999 Семейство файлов MPGS 50 MPGSnnn.xxx, где nnn=001-999 Файл Nastran/BDF 49 NASBDF (см. комментарий ниже) Силы в узлах на границе раздела 38 NCFORC Группа узловых сил 45 NODFOR Данные об узлах 33 NODOUT Данные о жестких телах 47 RBDOUT Равнодействующие силы на поверхности раздела 39 RCFORC Усилия взаимодействия с преградой 32 RWFORC Ремни безопасности 52 SBTOUT Силы в поперечном сечении 31 SECFORC Энергии на поверхности раздела 51 SLEOUT


9.3 (DATABASE)

*DATABASE

Реакции при одноточечном ограничении (SPC) Данные о расчете SPH Дополнительно заданные наборы частей модели Результирующие усилия в связанных узлах Данные теплового расчета Частицы-индикаторы

№ УВВ

ИМЯ ФАЙЛА

41 68

SPCFORC SPHOUT

58

SSSTAT

42 73 70

SWFORC (точечная сварка/заклепки) TPRINT TRHIST

Выходные данные для файлов в формате ASCII

ABSTAT

BNDOUT

DEFORC

объем давление внутренняя энергия массовый расход на входе массовый расход на выходе масса температура плотность

сила x, y, z

сила x, y, z

ELOUT Балочный элемент результирующее осевое усилие результирующий усилие сдвига s результирующий усилие сдвига t результирующий момент s результирующий момент t результирующий момент кручения

Напряжения в оболочечном элементе напряжение xx,yy,zz

напряжение xx,yy,zz

Деформации в оболочечном элементе деформация xx,yy,zz

напряжение xy,yz,zx

напряжение xy,yz,zx

деформация xy,yz,zx

пластическая деформация

эффективное напряжение функция текучести

деформация нижней поверхности деформация верхней поверхности

Элемент-брусок

GCEOUT Составляющие растяжениясжатия сила x сила y сила z

9.4 (DATABASE)

Составляющие кручения момент x момент y момент z

LS-DYNA Version 960

*DATABASE

GLSTAT

JNTFORC

MATSUM

кинетическая энергия внутренняя энергия

сила x,y,z момент x,y,z

кинетическая энергия внутренняя энергия энергия при искажениях формы элемента импульс x,y,z скорость x,y,z жесткого тела полная кинетическая энергия

полная энергия отношение энергия стенки-препятствия энергия пружины и демпфера энергия при искажениях формы элемента

полная внутренняя энергия полная энергия при искажениях формы элемента

энергия демпфирования энергия скользящей поверхности раздела работа внешних сил скорость x, y, z шаг счета по времени идентификатор элемента, определяющего шаг по времени

NCFORC

NODOUT

NODFOR

сила x сила y сила z

смещение x, y, z скорость x, y, z ускорение x, y, z угол поворота x, y, z угловая скорость x, y, z угловое ускорение x, y, z

сила x, y, z

RBDOUT

RCFORC

RWFORC

смещение x,y,z скорость x,y,z ускорение x,y,z

сила x,y,z

нормаль сила x,y,z

SECFORC смещение x,y,z момент x,y,z

SLEOUT энергия подчиненного элемента энергия главного элемента

SPCFORC

SWFORC

сила x, y, z

осевое усилие

момент x, y, z

усилие сдвига

координаты центра x, y, z площадь равнодействующая сила


9.5 (DATABASE)

*DATABASE Примечания: 1.

По ряду причин значения кинетической энергии, хранящиеся в файлах MATSUM и GLSTAT, могут несколько отличаться. Во-первых, кинетическая энергия вращательного движения учитывается в расчете GLSTAT, но не учитывается в расчете MATSUM. Во-вторых, в расчете MATSUM энергии деформируемых материалов рассчитываются поэлементно и поэтому кинетическая энергия в узлах, принадлежащих жестким телам, входят в полную энергию жесткого тела. Кроме того, в расчете GLSTAT кинетическая энергия рассчитывается по скоростям в узлах, а в расчете MATSUM – по скоростям в центре элемента.

2.

Опция PRINT, описанная в разделе, посвященном определению частей, позволяет контролировать объем данных, записываемых в файлы MATSUM и RBDOUT. Если она используется, то переменная PRBF может быть задана так, чтобы она принимала одно из следующих значений: = 0: принимается по умолчанию, как задано в ключевом слове *CONTROL_OUTPUT, = 1: запись данных только в файл RBDOUT, = 2: запись данных только в файл MATSUM, = 3: нет записи данных ни в файл RBDOUT, ни в файл MATSUM. См. также CONTROL_OUTPUT и PART_PRINT.

3.

Это ключевое слово используется также на этапе рестарта, см. *RESTART. Поэтому интервал вывода данных может быть изменен при рестарте.

4.

Вся информация, кроме той, что хранится в файлах AVSFLT, MOVIE и MPGS, может быть выведена на график с помощью постпроцессора LS-POST. Результаты, хранящиеся в разных файлах формата ASCII, можно при необходимости легко вывести на один график.

5.

Значения равнодействующих сил на контактной границе, хранящиеся в файле RCFORC, усредняются по предыдущему интервалу вывода.

9.6 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960

*DATABASE *DATABASE_BINARY_OPTION В опции задается имя файла двоичных выходных данных. По умолчанию файлы имеют следующие имена: D3DRLF D3DUMP D3MEAN D3PART D3PLOT D3THDT RUNRSF INTFOR XTFILE D3CRCK

Данные по динамической релаксации Файлы рестарта для вывода двоичных данных. Частота вывода задается в циклах. Данные об интервале усреднения и типе статистических данных Имя файла по умолчанию для вывода промежуточного состояния. См. также *DATABASE_EXTENT_BINARY. Имя файла по умолчанию для вывода окончательного состояния. См. также *DATABASE_EXTENT_BINARY. Данные о динамике изменений для подмножеств элементов, см. также *DATABASE_HISTORY Файл перезапуска вывода двоичных данных. Частота вывода задается в циклах. Выходные данные о контактных границах раздела (имя файла должно стоять в командной строке “S=”). См. также переменные mpr и spr в разделе *CONTACT. Задание записи дополнительных данных о динамике изменений в файл XTFILE одновременно с записью в файл D3THDT. Если используется эта опция, то вводимые вслед за ней карты заполняются пробелами. Выходные данные о трещинах для модели бетона Winfrith (имя файла должно стоять в командной строке “q=”). Этот файл может использоваться вместе с файлом D3PLOT, чтобы показать процесс образования трещин в деформированном бетоне.

Файлы D3DUMP и RUNRSF образуют полные базы данных, необходимые для рестарта, см. *RESTART. Если задан файл RUNRSF, то запись данных после каждого интервала происходит в один и тот же файл (файл перезаписывается). Если задан файл D3DUMP, то для каждого интервала создается новый файл, в результате чего образуется “семейство” последовательно пронумерованных файлов D3DUMP01, D3DUMP02 и т.д. Если в строке выполнения команды для этих файлов не определены другие имена (см. ВВЕДЕНИЕ, раздел “Синтаксис выполнения”), то по умолчанию будут созданы файлы с именами RUNRSF и D3DUMP. Поскольку все хранящиеся в памяти данные записаны в файлах рестарта, то эти файлы могут быть достаточно большими, и поэтому необходимо следить, чтобы не создавалось слишком много файлов семейства D3DUMP. Если среди ключевых слов нет слова *DATABASE_BINARY_D3PLOT, то будут запоминаться все результаты, полученные на каждом шаге решения по времени. Файлы D3PLOT, D3PART, D3DRLF и INTFOR содержат информацию, необходимую для выдачи данных на график по всей трехмерной геометрии модели. Эти данные можно выдать на график с помощью постпроцессора LS-POST. Файл D3THDT содержит данные о динамике изменений для подмножеств элементов, а также глобальные данные, см. *DATABASE_HISTORY. Эти данные можно выдать на график с помощью постпроцессора LS-POST. По умолчанию файлы D3PLOT, D3PART, D3DRLF и D3THDT будут иметь имена D3PLOT, D3PART, D3DRLF и D3THDT. Для файла INTFOR должно быть задано уникальное имя в командной строке S=iff, (iff=имя файла), см. ВВЕДЕНИЕ, раздел “Синтаксис выполнения”. В начале каждого файла размещены данные о полной геометрии, а затем следуют результаты расчета в соответствии с заданными интервалами времени. По


9.7 (DATABASE)

*DATABASE умолчанию длина файлов составляет 7000000 восьмеричных слов, и в случае очень большой геометрии она может оказаться недостаточной для записи данных, соответствующих конечному состоянию. В этом случае можно создать дополнительные файлы. Максимальное число файлов, которые можно создать в семействе, равно 99. Поэтому длину файла рекомендуется задавать, используя командную строку X=scl (scl – коэффициент увеличения размера файла в семействе). Содержимое файлов D3PLOT, D3PART и D3THDT описывается в разделе *DATABASE_EXTENT_BINARY. Длину баз данных можно сократить, если жестко ограничить количество сбрасываемой в файлы информации. Содержимое файла D3THDT описывается также в разделе *DATABASE_HISTORY. Следует также отметить, что длину баз данных можно существенно уменьшить для моделей с жесткими телами, содержащими много элементов.

9.8 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960

*DATABASE Формат карт 1

2

3

4

5

6

7

8

DT/CYCL

LCDT

BEAM

NPLTC

PSETID

ISTATS

TSTART

IAVG

Тип

F

I

I

I

I

I

F

I

Умолчание

-

-

-

-

-

0

0.0

100


Примечания ПЕРЕМЕННАЯ DT

1 ОПИСАНИЕ

Интервал времени между записями выходных данных

CYCL

Интервал вывода в шагах по времени (шаг по времени – это один цикл). Если для файла D3DRFL задано положительное число “n”, то данные для выдачи на график будут записываться на каждом n-ом интервале проверки сходимости, заданном в разделе *CONTROL_ DYNAMIC_RELAXATION.

LCDT

Идентификатор дополнительной задающей кривой, определяющей интервал времени между сбросом данных. Эта переменная используется только для файлов D3PLOT, D3PART, D3THDT и INTFOR.

BEAM

Признак опции для *DATABASE_BINARY_D3PLOT или D3PART. = 0: дискретные элементы (пружины и демпферы) добавляются в файл D3PLOT или D3PART, где они представлены как балочные элементы. В файл записываются глобальные координаты X, Y и Z элемента и равнодействующие силы, =1: дискретные элементы (пружины и демпферы) не добавляются в файл D3PLOT или D3PART. Эта возможность удобна при преобразовании входных данных, заданных в старом формате программы LS-DYNA, в новый формат ввода по ключевому слову. При вводе в старом формате не требуется, чтобы балочные и пружинные элементы имели разные идентификаторы, и балочные элементы можно создавать для пружин и демпферов с идентификаторами, которые совпадают с идентификаторами уже существующих балочных элементов, что приводит к фатальной ошибке.


9.9 (DATABASE)

*DATABASE ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

= 2: дискретные элементы (пружины и демпферы) добавляются в файл D3PLOT или D3PART, где они представлены как балочные элементы (аналогично случаю BEAM=0). При использовании этой опции результирующая сила в элементе записывается в первой позиции базы данных, что позволяет одновременно выводить на график осевые усилия в балочном элементе и результирующие усилия в пружинном элементе. Это может пригодиться при последующей обработке. NPLTC

Интервал времени DT=ENDTIME/NPLTC используется только для файлов D3PLOT и D3PART. Это значение отменяет значение переменной DT, заданное в первом поле.

PSETID

Идентификатор набора частей, которые задаются только для файла D3PART

ISTATS

Задает тип статистической обработки. Используется только для файла D3MEAN и для переменных, которые входят в уравнения, описывающие динамику несжимаемой среды. = 0: нет статистической обработки (по умолчанию), = 1: получение средних значений, = 2: получение вторых моментов в дополнение к средним значениям, = 3: получение моментов более высокого порядка в дополнение ко всем другим моментам.

TSTART

Задает момент времени, с которого начинается накопление усредненной по времени статистики (только для файла D3MEAN). По умолчанию TSTART=0.0.

IAVG

Задает интервал перезаписи усредненных по времени статистических данных (только для файла D3MEAN). Усредненные по времени статистические данные обнуляются, и их накопление начинается снова после сброса информации в базу данных. = 0: IAVG=100 (по умолчанию)


Если переменная ISTATS положительна, то создается двоичный файл D3MEAN, содержащий средние значения и коэффициенты корреляции в соответствии с заданным типом статистической обработки. Получение усредненных по времени статистических данных возможно только для задач с уравнениями Навье-Стокса, зависящими от времени. Если ISTATS=1, то в базу данных заносятся усредненные по времени значения для следующих переменных: составляющие скорости по осям X, Y, Z, температура, давление, составляющие ротора вектора скорости по осям X, Y, Z, функция потока, плотность, концентрация материалов типа 1, ... , 10.

9.10 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960

*DATABASE

Если ISTATS=2, то в базу данных заносятся усредненные по времени величины, заданные для ISTATS=1, а также коэффициенты корреляции составляющих скорости по осям X, Y и Z со следующими переменными: составляющие скорости по осям X, Y, Z, температура, давление, концентрация материалов типа 1, ... , 10. Если ISTATS=3, то в базу данных заносятся усредненные по времени величины, заданные для ISTATS=1 и ISTATS=2, а также усредненные по времени значения для следующих переменных: ux3, uy3, uz3, ux4, uy4, uz4. Постпроцессор LS-POST извлекает следующие дополнительные величины для каждого типа статистики: Если ISTATS=1, то добавляется величина скорости, энтропия и спиральность потока. Если ISTATS=2, то добавляется кинетическая энергия турбулентного движения, турбулентные напряжения и флуктуации других значений корреляционных параметров скорости. Если ISTATS=3, то добавляется асимметрия и монотонность скорости. Более подробно эти среднестатистические величины описаны в главе 8 (Статистика потока) Инструкции пользователя по решателю для несжимаемой среды.


9.11 (DATABASE)

*DATABASE *DATABASE_CROSS_SECTION_OPTION Имеются следующие опции: PLANE (ПЛОСКОСТЬ) SET (НАБОР) Назначение: задавать параметры поперечного сечения для определения равнодействующих сил, вносимых в файл SECFORC формата ASCII. Для опции PLANE необходимо ввести по две карты для каждого сечения. Затем нужно определить секущую плоскость, см. рис. 9.1. Если используется опция SET, то вводится только одна карта. В последнем случае силы в сечении получаются суммированием сил в элементах, принадлежащих набору. Формат первой карты для опции PLANE 1

2

3

4

5

6

7

PSID

XCT

YCT

ZCT

XCH

YCH

ZCH

Тип

I

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0.

0.

0.

0.

0.

0.


8

Формат второй карты для опции PLANE 1

2

3

4

5

6

7

XHEV

YHEV

ZHEV

LENL

LENM

ID

ITYPE

Тип

F

F

F

F

F

I

I

Умолчание

0.

0.

0.

глобальн.

0


9.12 (DATABASE)

бесконечн. бесконеч.

8

LS-DYNA Version 960

*DATABASE

Плоскость, на которой рассчитываются результирующие

M

N

L

b a

Начало секущей плоскости

Рис. 9.1.

Задание секущей плоскости для автоматического определения границы раздела с целью подсчета усилий в поперечном сечении. При автоматическом определении не делается проверка на наличие пружин и демпферов в сечении. Для получения наилучших результатов секущая плоскость должна проходить по центру элемента, разделяя его на две равные части.


9.13 (DATABASE)

*DATABASE При использовании опции SET необходимо вручную вводить и задавать в наборах аналог автоматически генерируемого ввода с использованием секущей плоскости. При этом должны быть заданы все узлы в поперечном сечении и соответствующие им элементы, которые вносят вклад в результирующие силы в поперечном сечении. Формат карты для опции SET 1

2

3

4

5

6

7

8

NSID

HSID

BSID

SSID

TSID

DSID

ID

ITYPE

I

I

I

I

I

I

I

I

необход.

0

0

0

0

0

глобальн.

0


Тип

Умолчание


ОПИСАНИЕ

PSID

Идентификатор набора частей. Если PSID=0, учитываются все части.

XCT

Координата x начала вектора внешней нормали N. Точка начала вектора лежит на стенке, точка конца – в пространстве, см. рисунок 9.1.

YCT

Координата y начала вектора нормали N

ZCT

Координата z начала вектора нормали N

XCH

Координата x конца вектора нормали N

YCH

Координата y конца вектора нормали N

ZCH

Координата z конца вектора нормали N

XHEV

Координата x конца вектора грани L

YHEV

Координата y конца вектора грани L

ZHEV

Координата z конца вектора грани L

LENL

Длина грани a в направлении вектора L

LENM

Длина грани b в направлении вектора M

NSID

Идентификатор узлового набора, см. *SET_NODE_ОPTION

HSID

Идентификатор набора объемных элементов, см. *SET_SOLID

BSID

Идентификатор набора балочных элементов, см. *SET_BEAM

9.14 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

SSID

Идентификатор набора оболочечных элементов, см. *SET_SHELL_OPTION

TSID

Идентификатор набора толстостенных оболочечных элементов, см. *SET_TSHELL

DSID

Идентификатор набора дискретных элементов, см. *SET_DISCRETE

ID

ITYPE


Идентификатор жесткого тела (см. *MAT_RIGID, тип 20) или акселерометра (см. *ELEMENT_SEATBELT_ACCELEROMETER). Данные о равнодействующих силах выводятся в обновленной локальной системе жесткого тела или акселерометра. Признак типа локальной системы: = 0: жесткое тело, = 1: акселерометр.

9.15 (DATABASE)

*DATABASE *DATABASE_EXTENT_OPTION Имеются следующие опции: AVS BINARY MOVIE MPGS SSSTAT Назначение: задавать базу данных для записи результатов. Опция BINARY используется для данных, записываемых в файлы D3PLOT, D3PART и D3THDT. См. *DATABASE_BINARY_ OPTION. Для опций AVS, MPGS и MOVIE используются карты следующего формата: Вводится столько карт, сколько необходимо. Созданные базы данных MPGS и MOVIE содержат геометрический файл и по одному файлу для каждой базы данных вывода. Формат карт


1

2

VTYPE

COMP

I

I


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

VTYPE

Тип переменной: = 0: узел, = 1: элемент-брусок, = 2: балочный элемент, = 3: оболочечный элемент, = 4: толстостенный оболочечный элемент.

COMP

Идентификатор компоненты. В соответствии с типом переменной VTYPE, выбираются данные из следующих таблиц: VTYPE.= 0: таблица 9.1, VTYPE.= 1: таблица 9.2, VTYPE.= 2: нет таблицы, VTYPE.= 3: таблица 9.3, VTYPE.= 4: нет таблицы.

9.16 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960

*DATABASE Примечания: База данных AVS содержит карту заголовка, затем управляющую карту, в которой указывается число узлов, элементов-брусков, балочных элементов, оболочечных элементов и число узловых векторов NV, записанных для каждого интервала вывода. Следующие NV строк – это последовательности символов, которые описывают узловые векторы. Затем размещаются координаты узлов и связности элементов. Для каждого состояния записывается время решения, за которым стоят соответствующие данные. Последним в файле стоит число состояний. Рекомендуется создавать такой файл и проверять его содержимое, поскольку его организация относительно проста. Базы данных MOVIE и MPGS используются достаточно широко и знакомы многим пользователям. Таблица 9.1. Узловые величины Идентификатор компоненты Величина 1 перемещения по осям x, y, z 2 скорости по осям x, y, z 3 ускорение по осям x, y, z Таблица 9.2. Величины для элементов-брусков Идентификатор компоненты Величина 1 напряжение x 2 напряжение y 3 напряжение z 4 напряжение xy 5 напряжение yz 6 напряжение zx 7 эффект. пласт. деформация Таблица 9.3. Величины для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов Идентификатор компоненты Величина 1 напряжение x на средин. пов-ти 2 напряжение y на средин. пов-ти 3 напряжение z на средин. пов-ти 4 напряжение xy на средин. пов-ти 5 напряжение yz на средин. пов-ти 6 напряжение xz на средин. пов-ти 7 эффект. пласт. деформация на средин. пов-ти 8 напряжение x на внутр. пов-сти 9 напряжение y на внутр. пов-сти 10 напряжение z на внутр. пов-сти 11 напряжение xy на внутр. пов-сти 12 напряжение yz на внутр. пов-сти 13 напряжение zx на внутр. пов-сти 14 эффект. пласт. деформация на внутр. пов-сти


9.17 (DATABASE)

*DATABASE

Таблица 9.3. Величины для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов (продолжение) 15 напряжение x на внешн. пов-сти 16 напряжение y на внешн. пов-сти 17 напряжение z на внешн. пов-сти 18 напряжение xy на внешн. пов-сти 19 напряжение yz на внешн. пов-сти 20 напряжение zx на внешн. пов-сти 21 эффект. пласт. деформация на внешн. пов-сти 22 момент mxx (4-узловой оболочечный элемент) 23 момент myy (4-узловой оболочечный элемент) 24 момент mxy (4-узловой оболочечный элемент) 25 усилие сдвига qxx (4-узловой обол. элемент) 26 усилие сдвига qyy (4- узловой обол. элемент) 27 норм. усилие nxx (4- узловой обол. элемент) 28 норм. усилие nyy (4- узловой обол. элемент) 29 норм. усилие nxy (4- узловой обол. элемент) 30 толщина (4- узловой оболочечный элемент) 31 переменная, зависящая от элемента 32 переменная, зависящая от элемента 33 деформация x на внутренней пов-сти 34 деформация y на внутренней пов-сти 35 деформация z на внутренней пов-сти 36 деформация xy на внутренней пов-сти 37 деформация yz на внутренней пов-сти 38 деформация zx на внутренней пов-сти 39 деформация x на внешней поверхности 40 деформация y на внешней поверхности 41 деформация z на внешней поверхности 42 деформация xy на внешней повер-сти 43 деформация yz на внешней повер-сти 44 деформация zx на внешней повер-сти 45 внутренняя энергия 46 эффективное напряжение на средин. пов-сти 47 эффективное напряжение на внутр. пов-сти 48 эффективное напряжение на внешн. пов-сти 49 макс. главная деформация на средин. пов-сти 50 деформация по толщине 51 мин.главная деформация на средин. пов-сти 52 эффективная деформация на нижней пов-сти 53 макс. главная деформация на нижней пов-сти 54 деформация по толщине 55 мин. главная деформация на нижней пов-сти 56 эффективная деформация на нижней пов-сти 57 макс. главная деформация на верхней пов-сти 58 деформация по толщине 59 мин. главная деформация на верхней пов-сти 60 эффективная деформация на верхней пов-сти

9.18 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960

*DATABASE

Таблица 9.4. Величины для балочных элементов Идентификатор компоненты 1 2 3 4 5 6


Величина равнодействующая сила x равнодействующая сила y равнодействующая сила z результирующий момент x результирующий момент y результирующий момент z

9.19 (DATABASE)

*DATABASE Для опции BINARY вводятся следующие карты: Формат карт Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

NEIPH

NEIPS

MAXINT

STRFLG

SIGFLG

EPSFLG

RLTFLG

ENGFLG

Тип

I

I

I

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

3

0

1

1

1

1

8



1

Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

CMPFLG

IEVERP

BEAMIP

DCOMP

SHGE

STSSZ

N3THDT

Тип

I

I

I

I

I

I

I

умолчание

0

0

0

0

0

0

2




2

ОПИСАНИЕ

NEIPH

Число дополнительных переменных истории интегрирования по точкам, записанных в базу данных LS-TAURUS для объемных элементов. Данные о точках интегрирования записываются в том же порядке, в каком они хранятся в памяти – каждая модель материала имеет свои собственные переменные истории, которые хранятся. Для определенных пользователем материалов важно хранить данные об истории решения, которые будут выводиться на график.

NEIPS

Число дополнительных переменных истории интегрирования по точкам, записанных в базу данных LS-TAURUS для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов для каждой точки интегрирования, см. NEIPH выше

9.20 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

MAXINT

Число точек интегрирования в оболочечном элементе, записанном в базу данных LS-DYNA, см. также *INTEGRATION_SHELL. Если MAXINT=3 (значение по умолчанию), выдаются результаты для внешней (верхней) и внутренней (нижней) точки интегрирования и результаты для нейтральной оси. Если MAXINT=3 и элемент содержит одну точку интегрирования, то все три результата будут одинаковыми. Если значение переменной отлично от 3, то будут выданы результаты для первых MAXINT точек интегрирования в элементе. Замечание: если элемент содержит четное число точек интегрирования и переменная MAXINT не равна 3, то для срединной поверхности результаты не будут получены. См. примечания ниже.

STRFLG

Задается равным 1 для записи тензоров деформации для объемных, оболочечных и толстостенных оболочечных элементов для выдачи на график с помощью постпроцессора LS-POST и файла ELOUT в формате ASCII. Для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов записываются два тензора – один во внутренней точке интегрирования и один во внешней точке интегрирования. Для объемных элементов записывается один тензор деформации.

SIGFLG

Флаг-признак записи тензора напряжений в базу данных оболочечных элементов: =1: записывать (по умолчанию), =2: не записывать.

EPSFLG

Флаг-признак записи эффективных пластических деформаций в базу данных оболочечных элементов: =1: записывать (по умолчанию), =2: не записывать.

RLTFLG

Флаг-признак записи результирующих напряжений в базу данных оболочечных элементов: =1: записывать (по умолчанию), =2: не записывать.

ENGFLG

Флаг-признак записи внутренней энергии и толщины в базу данных: =1: записывать (по умолчанию), =2: не записывать.

CMPFLG

Выходные данные о напряжениях в ортотропном и анизотропном материале в локальной системе координат для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов. В настоящее время эта опция не применяется для объемных элементов, за исключением материала, заданного опцией MAT_COMPOSITE_DAMAGE. =0: глобальные координаты, =1: локальные координаты.


9.21 (DATABASE)


ОПИСАНИЕ

IEVERP

Каждое выводимое на график состояние в базе данных “d3plot” записывается в отдельный файл. В этом случае в базу данных можно записать не более 100 состояний. = 0: в каждом файле может быть записано больше одного состояния, = 1: в каждом файле может быть записано только одно состояние.

BEAMIP

Число точек интегрирования в балочном элементе. Эта опция не используется c балочными элементами, для которых интегрирование по поперечному сечению не предусмотрено.

DCOMP

Сжатие данных для исключения информации о жестких телах: = 1: нет сжатия (по умолчанию), = 2: сжатие данных.

SHGE

Флаг-признак записи энергии формоизменения элемента по типу песочных часов: = 1: энергия не записывается (по умолчанию), = 2: энергия записывается.

STSSZ

Вывод значений шага решения по времени, массы или дополнительной массы для оболочечного элемента: = 1: нет вывода (по умолчанию), = 2: вывод размера шага решения по времени, = 3: вывод массы, дополнительной массы или размера шага по времени. См. примечание 3 ниже.

N3THDT

9.22 (DATABASE)

Флаг-признак записи энергии системы в базу данных D3THDT = 1: энергия НЕ записывается в базу D3THDT, = 2: энергия записывается в базу D3THDT (по умолчанию).

LS-DYNA Version 960

*DATABASE


Если задается MAXINT=3, то в базу данных программы LS-DYNA записываются напряжения на срединной поверхности, на внутренней поверхности и на внешней поверхности. Для четного числа точек интегрирования значения на срединной поверхности получаются усреднением ближайших к центру точек. Если при интегрировании используются несколько точек в плоскости оболочечного элемента, напряжения в центре элемента находятся из расчета среднего для этих точек. Если MAXINT=3, то в программе LS-DYNA считается, что данные для выбранных пользователем правил интегрирования упорядочены снизу вверх, даже если на самом деле это не так. Если MAXINT¹3, то напряжения в центре элемента выдаются в том порядке, в каком они хранятся при выбранных правилах интегрирования. Если на плоскости используются несколько точек, напряжения сначала усредняются.

2.

Напряжения балочных элементов записываются в базу данных LS-DYNA только в том случае, если BEAMIP > 0. Выходные данные записываются в том порядке, в каком заданы точки интегрирования. Данные для каждой точки интегрирования состоят из следующих пяти значений для упругопластических балок Хьюса-Лю (Hughes-Liu): нормальное напряжение srr, поперечные касательные напряжения srs и str, эффективная пластическая деформация и продольная логарифмическая деформация. Для балок, которые не являются упругопластическими, вместо пластической деформации выдается первая переменная истории решения, если она есть. Для балочных элементов Белычко и соавторов составляющие напряжения при поперечном сдвиге не используются. Выходные данные не выдаются для балки Белычко-Швера (Belytschko-Schwer).

3.

Если используется пересчет масс, выходные данные о размере шага по времени дают мало информации о расчете. Если используется глобальный пересчет масс для постоянного шага по времени, то выдается суммарная масса элемента, но если масса увеличивается так, что шаг по времени остается минимальным, то выводится добавленная масса. См. также управляющую карту *CONTROL_TIMESTEP.


9.23 (DATABASE)

*DATABASE Для опции SSSTAT вводятся следующие карты: Вводится столько карт, сколько необходимо. Формат карт (Задается по одному идентификатору набора частей для каждого дополнительного ввода. Используется столько карт, сколько нужно.)


1

2

3

4

5

6

7

8

PSID1

PSID2

PSID3

PSID4

PSID5

PSID6

PSID7

PSID8

I

I

I

I

I

I

I

I

Тип ПЕРЕМЕННАЯ PSIDn

9.24 (DATABASE)

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора частей для дополнительного ввода n, см. *SET_PART

LS-DYNA Version 960

*DATABASE *DATABASE_FORMAT Назначение: задавать формат для вывода двоичных файлов. Формат карт 1

2

IFORM

IBINARY

Тип

I

I

Умолчание

0

0


1

2


ПЕРЕМЕННАЯ IFORM

IBINARY

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Формат вывода файлов D3PLOT и D3THDT: = 0: формат базы данных программы LS-DYNA (по умолчанию), = 1: формат базы данных программы ANSYS, = 2: форматы базы данных программ LS-DYNA и ANSYS. Длина слова в файлах двоичных выходных данных (D3PLOT, D3THDT, D3DRLF и файлы интерфейса для 64-разрядного компьютера типа CRAY и NEC): = 0: 64-разрядный формат (по умолчанию), = 1: 32-разрядный формат IEEE


Эта опция подходит не для всех платформ. Перед выполнением нужно проверять готовность программы LS-DYNA.

2.

С помощью этой опции можно уменьшить длину файлов двоичных выходных данных, создаваемых 64-разрядными компьютерами типа CRAY и NEC.


9.25 (DATABASE)

*DATABASE *DATABASE_HISTORY_OPTION Имеются следующие опции: BEAM BEAM_SET NODE NODE_LOCAL NODE_SET NODE_SET_LOCAL SHELL SHELL_SET SOLID SOLID_SET SPH SPH_SET TSHELL TSHELL_SET Назначение: задавать те узлы или элементы, данные о которых должны записываться в двоичный файл D3THDT и файлы формата ASCII: NODOUT, ELOUT и файл SPHOUT. Вводится столько карт, сколько нужно. Ввод прекращается при появлении карты, содержащий символ “*”. См. также *DATABASE_BINARY_OPTION и *DATABASE_ OPTION. Формат карт для всех опций, кроме NODE_LOCAL и NODE_SET_LOCAL Карты 1,2,...


Тип ПЕРЕМЕННАЯ IDn

9.26 (DATABASE)

1

2

3

4

5

6

7

8

ID1

ID2

ID3

ID4

ID5

ID6

ID7

ID8

I

I

I

I

I

I

I

I

ОПИСАНИЕ

Идентификатор n-го набора NODE/NODE_SET или элемент/набор элементов. Элементы могут быть заданы опциями BEAM/BEAM_SET, SHELL/SHELL_SET, SOLID/SOLID_SET или TSHELL/TSHELL_SET. Содержимое файлов описано в таблице 9.1 для узлов, для объемных элементов – в таблице 9.2, для оболочечных и толстостенных оболочечных элементов – в таблице 9.3 и для балочных элементов - в таблице 9.4. Объем содержимого двоичного файла D3THDT может быть увеличен или уменьшен с помощью опции *DATABASE_EXTENT_BINARY.

LS-DYNA Version 960

*DATABASE Формат карт для опций NODE_LOCAL и NODE_SET_LOCAL Карты 1,2,...


Тип

1

2

3

ID

CID

REF

I

I

I


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

ID

Идентификатор набора, задаваемого опцией NODE/NODE_SET. Содержимое файлов дано в таблице 9.1 для узлов. См. ниже примечание относительно узлов акселерометра.

CID

Идентификатор системы координат для вывода величин в узлах. См. опцию DEFINE_COORDINATE.

REF

Привязка выходных данных: = 0: вывод в локальной системе, которая остается неизменной в течение всего расчета, =1: вывод в локальной системе, которая задана с помощью опции DEFINE_COORDINATE_NODES. Локальная система может изменить ориентацию в зависимости от движения трех определяющих узлов. Определяющие узлы могут принадлежать как деформируемой, так и жесткой части. = 2: вывод относительно локальной системы, которая задана с помощью опции DEFINE_COORDINATE_NODES. Локальная система может изменить ориентацию в зависимости от движения трех определяющих узлов. Если используется динамическая релаксация, то после достижения сходимости локальная система возвращается в исходное состояние.


Если узел принадлежит акселерометру, см. *ELEMENT_SEATBELT_ ACCELEROMETER, и если он также появляется как активный узел в ключевых словах NODE_LOCAL или NODE_SET_LOCAL, то преобразование системы координат с идентификатором CID осуществляться не будет, и опция LOCAL не даст эффекта.


9.27 (DATABASE)

*DATABASE *DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP Назначение: задавать группы сил в узлах для записи в файл NODFOR формата ASCII и двоичный файл XTFILE. См. также *DATABASE_OPTION и *DATABASE_BINARY_ OPTION. Формат карт


1

2

NSID

CID

I

I

нет

нет

Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ NSID CID

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE_OPTION Идентификатор системы координат для вывода данных в локальной системе, см. *DEFINE_ COORDINATE_OPTION


Узловые реакции в глобальных или локальных (если задана переменная CID) координатах x, y и z записываются в файл NODFOR формата ASCII, в который также записываются значения внешней работы, которая является результатом действия этих сил реакции. Кроме того, в этот же файл записывается результирующий вектор силы, полученный суммированием реакций в узлах. Эти силы могут быть результатом приложения сил на границах модели – сил в узлах и давления, объемных сил и сил на контактных границах. При отсутствии объемных сил результирующий вектор во внутренних узлах всегда был бы равен нулю. В общем случае эта опция оказывается полезной для узлов на поверхности.

9.28 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960

*DATABASE *DATABASE_SPRING_FORWARD Назначение: создавать файла данных о силах в узлах. Эта опция используется для записи в файл “SPRING-FORWARD” формата ASCII составляющих результирующей силы в узлах листового металла в конце моделирования процесса формования в корректировочных расчетах. Формат карт Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

8

IFLAG

Тип

I

ПЕРЕМЕННАЯ IFLAG


ОПИСАНИЕ

Флаг-признак записываемых данных: = 0: нет записи, = 1: вектор силы в узле элемента для деформируемых узлов, = 2: вектор силы в узле элемента для материалов, записанных в файл обмена данными с программой NIKE3D.

9.29 (DATABASE)

*DATABASE *DATABASE_SUPERPLASTIC_FORMING Назначение: задавать интервалы записи результатов в файлы выходных данных по сверхпластичному формованию. При этом должна быть задана опция *LOAD_SUPERPLASTIC_FORMING. Формат карт Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

8

DTOUT

Тип

F

ПЕРЕМЕННАЯ DTOUT

9.30 (DATABASE)

ОПИСАНИЕ

Временной интервал для записи в файлы “давление”, “кривая1” и “кривая2”. Файл “давление” содержит общую информацию о расчете, а файлы “кривая1” и “кривая2”: содержат зависимости давления от времени, полученные при расчете на этапе 1 и этапе 2. Данные файла “давление” можно выдать на график при расчете этапа 3 по программе LS-TAURUS с помощью опции SUPERPL.

LS-DYNA Version 960

*DATABASE *DATABASE_TRACER Назначение: частицы-индикаторы будут хранить историю либо материальной точки, либо точки пространства в файле TRHIST формата ASCII. История включает данные о положении, скорости и составляющих напряжения. При этом должна быть задана опция *DATABASE_TRHIST. Формат карт


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

TIME

TRACK

X

Y

Z

F

I

F

F

F

0.0

Лагранж

0

0

0

ПЕРЕМЕННАЯ TIME TRACK

7

8

ОПИСАНИЕ

Время запуска частицы-индикатора Тип частицы-индикатора: =0: частица движется вместе с веществом, =1: частица зафиксирована в пространстве.

X

Начальная координата x

Y

Начальная координата y

Z

Начальная координата z


6

9.31 (DATABASE)

*DATABASE

9.32 (DATABASE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE

*DEFINE Ключевое слово *DEFINE позволяет задать прямоугольные области или области в виде прямоугольного параллелепипеда, координатные системы, задающие кривые, таблицы и ориентирующие векторы для различных целей. В данном разделе карты ключевого слова определяются в алфавитном порядке: *DEFINE_BOX *DEFINE_BOX_ADAPTIVE *DEFINE_BOX_COARSEN *DEFINE_BOX_DRAWBEAD *DEFINE_COORDINATE_NODES *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM *DEFINE_COORDINATE_VECTOR *DEFINE_CURVE *DEFINE_CURVE_FEEDBACK *DEFINE_CURVE_SMOOTH *DEFINE_CURVE_TRIM *DEFINE_SD_ORIENTATION *DEFINE_TABLE *DEFINE_TRANSFORMATION *DEFINE_VECTOR Дополнительную опцию _TITLE (название) можно добавить ко всем вышеперечисленным опциям *DEFINE. Если используется данная опция, то для каждого раздела считывается дополнительная строка формата 80a, в которой можно описать задаваемую кривую, таблицу и т.д. В настоящее время программа LS-DYNA действительно использует опцию title. Использование названий облегчает понимание содержания входных данных. В конце данного раздела приведены примеры использования ключевого слова *DEFINE.

LS DYNA Version 960

10.1 (DEFINE)

*DEFINE *DEFINE_BOX Назначение: задавать трехмерную область в форме прямоугольного параллелепипеда. Две точки, являющиеся диагонально противоположными вершинами параллелепипеда задаются в глобальных координатах. Заданная область позже используется для определения в ней различных величин, например, скоростей, контактов и т.д. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

BOXID

XMN

XMX

YMN

YMX

ZMN

ZMX

Тип

I

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0


8

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ BOXID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор параллелепипеда. Задается уникальное число.

XMN

Минимальная координата по оси x

XMX

Максимальная координата по оси x

YMN

Минимальная координата по оси y

YMX

Максимальная координата по оси y

ZMN

Минимальная координата по оси z

ZMX

Максимальная координата по оси z

10.2 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE *DEFINE_BOX_ADAPTIVE Назначение: задавать трехмерную область в форме прямоугольного параллелепипеда так, чтобы область содержала элементы, для которых должен быть задан уровень адаптивного перестроения. Если центр элемента попадает в эту область, адаптивный уровень элемента переопределяется. Для элементов вне задаваемой области используется переменная MAXLVL одной из управляющих карт ключевого слова *CONTROL_ADAPTIVE. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

BOXID

XMN

XMX

YMN

YMX

ZMN

ZMX

I

F

F

F

F

F

F

нет

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1

2

3

4

5

6

7

PID

LEVEL

Тип

I

I

Умолчание

0

нет


Тип

Умолчание

Карта 2


8

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ BOXID

ОПИСАНИЕ


XMN


XMX


YMN


YMX


ZMN


LS DYNA Version 960

10.3 (DEFINE)

*DEFINE ПЕРЕМЕННАЯ ZMX PID

LEVEL

10.4 (DEFINE)

ОПИСАНИЕ

Максимальная координата по оси z Идентификатор части. Если он нулевой, учитываются все активные элементы в области. Максимальное число уровней измельчения для элементов, содержащихся в области. Значения 1, 2, 3, ... позволяют создавать для каждого начального элемента максимум 4, 16, 64, ... элемента соответственно.

LS-DYNA Version 960

*DEFINE *DEFINE_BOX_COARSEN Назначение: задавать специальную область в форме прямоугольного параллелепипеда для выделения элементов, защищенных от операции укрупнения сетки. См. также *CONTROL_COARSEN. Формат карты


1

2

3

4

5

6

7

8

BOXID

XMN

XMX

YMN

YMX

ZMN

ZMX

IFLAG

I

F

F

F

F

F

F

I

нет

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0

Тип

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ BOXID

ОПИСАНИЕ


XMN


XMX


YMN


YMX


ZMN


ZMX

Максимальная координата по оси z

IFLAG

Флаг-признак для защиты элементов, находящихся внутри задаваемой области или вне нее. =0: элементы вне области не могут быть укрупнены, =1: элементы внутри области не могут быть укрупнены.


Можно задать много областей. Если элемент защищен хотя бы одной областью, его нельзя укрупнять.

LS DYNA Version 960

10.5 (DEFINE)

*DEFINE *DEFINE_BOX_DRAWBEAD Назначение: задавать специальную область в форме прямоугольного параллелепипеда вокруг штампованного выступа. Область будет содержать узлы выступа и элементы между выступом и внешним краем заготовки. Включаются также элементы, непосредственно образующие выступ. Формат карты 1

2

3

4

BOXID

PID

NSID

IDIR

Тип

I

F

F

F

Умолчание

0

0.0

0.0

0.0


Примечания ПЕРЕМЕННАЯ BOXID PID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор параллелепипеда. Задается уникальное число. Идентификатор части заготовки

NSID

Идентификатор набора узлов, задающего узлы, которые лежат вдоль контура выступа.

IDIR

Направление движения оснастки: =1: в направлении оси x, =2: в направлении оси y, =3: в направлении оси z.

10.6 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE *DEFINE_COORDINATE_NODES Назначение: задавать локальную систему координат с помощью номеров трех узлов. Локальная декартова система координат задается в несколько этапов. Ось z определяется как результат векторного произведения векторов x и y , (см. рис. 10.1), z = x ´ y , затем ось y определяется результатом операции y = z ´ x . Формат карты 1

2

3

4

5

CID

N1

N2

N3

FLAG

Тип

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0



6

7

8

ОПИСАНИЕ

CID

Идентификатор системы координат. Должен быть задан уникальный номер.

N1

Номер узла, являющегося началом координат локальной системы

N2

Номер узла, расположенного на локальной оси x

N3

Номер узла, расположенного в локальной плоскости x-y

FLAG

LS DYNA Version 960

Флаг-признак, задается равным единице, если локальная система должна обновляться на каждом счетном шаге при ограничениях, накладываемых на узлы с помощью ключевого слова *BOUNDARY_SPC, и при типе 6 ELEMENT_BEAM, дискретных балочных элементах. Вообще, не рекомендуется использовать эту опцию для узлов с одноточечными ограничениями (SPC), так как это может вызвать нарушения энергетического равновесия в связи с тем, что удерживающие силы в таких узлах могут совершать перемещения, если узлы ограничены частично.

10.7 (DEFINE)

*DEFINE Примечание: 1.

Узлы N1, N2 и N3 должны находиться на разумном расстоянии друг от друга и не лежать на коллинеарных прямых во избежание численных погрешностей. z y

N 3

y

x N 2

N 1

Рис. 10.1. Задание локальной системы координат с помощью трех узлов.

10.8 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM Назначение: задавать локальную систему координат с помощью трех точек. Используется процедура, показанная на рис. 10.1, см. *DEFINE_COORDINATE_NODES. Вместо номеров задаются координаты узлов. Узел N1 задается координатами точки (X0,Y0,Z0), N2 задается через (XL,YL,ZL), а N3 - через (XP,YP,ZP). Карта 1 из 2 - обязательная. 1

2

3

4

5

6

7

CID

XO

YO

ZO

XL

YL

ZL

Тип

I

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

4

5

6

7


8


Карта 2 из 2 - обязательная.


Тип

Умолчание

1

2

3

XP

YP

ZP

F

F

F

0.0

0.0

0.0

8


LS DYNA Version 960

10.9 (DEFINE)

*DEFINE ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

CID


XO

X-координата начала координат

YO

Y- координата начала координат

ZO

Z-координата начала координат

XL

X-координата точки на локальной оси x

YL

Y- координата точки на локальной оси x

ZL

Z- координата точки на локальной оси x

XP

X- координата точки на локальной плоскости x-y

YP

Y- координата точки на локальной плоскости x-y

ZP

Z- координата точки на локальной плоскости x-y

Примечание: 1.

Точки должны находиться на разумном расстоянии друг от друга и не лежать на коллинеарных прямых во избежание численных погрешностей.

10.10 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE *DEFINE_COORDINATE_VECTOR Назначение: задавать локальную систему координат с помощью двух векторов, см. рис. 10.2. Векторное произведение векторов, xy ´ x = z , определяет ось z. Затем ось y определяется результатом операции y = z ´ x . Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

CID

XX

YX

ZX

XV

YV

ZV

Тип

I

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0



8

ОПИСАНИЕ

CID


XX

X-координата на локальной оси x. Начало координат лежит в точке (0, 0, 0).

YX

Y- координата на локальной оси x

ZX

Z- координата на локальной оси x

XV

Координата X локального вектора xy

YV

Координата Y локального вектора xy

ZV

Координата Z локального вектора xy

LS DYNA Version 960

10.11 (DEFINE)

*DEFINE


Во избежание численных погрешностей угол между векторами x и xy должен быть достаточно большим. z xy y

x

Начало координат (0,0,0)

Рис. 10.2. Задание системы координат с помощью двух векторов.

10.12 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE *DEFINE_CURVE

Назначение: задавать кривую, например, нагрузки от времени, часто называемую задающей кривой, кривой нагружения. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

LCID

SIDR

SFA

SFO

OFFA

OFFO

DATTYP

I

I

F

F

F

F

I

Нет

0

1.

1.

0.

0.

0

8

Карты 2, 3, 4 и т.д. На каждой карте указывается одна пара точек (2E20.0). Ввод данных заканчивается, когда появляется карта, содержащая символ “*”. (Если активен неявный метод дуговых засечек, используйте только две точки для приложения нагрузок.) 1


Тип


2

3

4

A1

O1

F

F

0.0

0.0

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

LCID

Идентификатор задающей кривой. Таблицы (см. *DEFINE_TABLE) и задающие кривые не могут иметь одинаковые идентификаторы. Программа LS-DYNA3D позволяет использовать идентификаторы задающих кривых и идентификаторы таблиц взаимозаменяемо. Должен быть задан уникальный номер. Заметим: Величина параметра LCID ограничена 5 значимыми цифрами. Это ограничение будет снято в следующей версии LS-DYNA3D.

SIDR

Инициализация напряжений при динамической релаксации: =0: задающая кривая используется только для анализа переходных процессов или в других приложениях, =1: кривая нагружения используется для инициализации напряжений, но не при анализе переходных процессов,

LS DYNA Version 960

10.13 (DEFINE)


ОПИСАНИЕ

=2: кривая нагружения используется и для инициализации, и при анализе переходных процессов. SFA

Коэффициент пересчета для абсцисс. Это полезно для простых модификаций задающей кривой. =0.0: значение по умолчанию равно 1.0.

SFO

Коэффициент пересчета для ординат (значений функции). Это полезно для простых модификаций задающей кривой. =0.0: значение по умолчанию равно 1.0.

OFFA

Смещение для абсцисс, см. пояснение ниже.

OFFO

Смещение для ординат (значений функции), см. пояснение ниже.

DATTYP

Тип данных. Обычно переменная равна 0, устанавливается в 1 только для общих данных xy. Влияет на то, как применяются смещения. Под кривыми общих данных xy понимаются кривые, в которых значения абсцисс не увеличиваются монотонно. В общем случае, DATTYP=0 для кривых, зависящих от времени, кривых зависимости силы от перемещения и кривых напряжение-деформация.

A1, A2,...

Значения абсцисс. Должны задаваться только пары, см. примечания ниже.

O1, O2,...

Значения ординат (функции). Должны задаваться только пары, см. примечания ниже.


1.

Предупреждение: При задании кривых, используемых в определяющих моделях, всегда соблюдайте разумную осторожность и никогда не располагайте точку абсцисс так, чтобы соответствующая ей ордината стремилась к бесконечности. Программа LS-DYNA использует внутреннюю дискретизацию кривых, чтобы улучшить эффективность заданных моделей. Кроме того, поскольку использование определяющих моделей предполагает экстраполяцию этих кривые, важно гарантировать, что экстраполяция не приведет к физически бессмысленным величинам, таким как отрицательное напряжение пластического течения.

2.

Значения задающей кривой пересчитываются после учета смещений:

Абсцисса = SFA × (Определенное _ значение + OFFA) Ордината = SFO × (Определенное _ значение + OFFO)

10.14 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE

3.

Положительные смещения задающих кривых (DATTYP=0) предназначены для функций, зависящих от времени, так как в этом случае автоматически генерируются две дополнительные точки для моментов времени 0 и .999*OFFA при нулевых значениях функции. Если DATTYP=1, тогда смещения не приводят к появлению этих дополнительных точек. Отрицательные смещения для абсцисс просто сдвигают значения абсцисс без создания дополнительных точек.

4.

Для таких приложенных нагрузок, как давления, сосредоточенные силы, граничные условия в перемещениях и т.д., программа LS-DYNA не экстраполирует задающие кривые. Значения функции принимаются нулевыми, если время или другой параметр выходит за пределы шкалы. Поэтому следует соблюдать большую осторожность при определении задающих кривых. В определяющих моделях при “зашкаливании” значений по оси абсцисс используется экстраполяция.

5.

При рестарте, если кривая переопределяется, то смещения и коэффициенты пересчета кривой игнорируются. См. *CHANGE_CURVE_DEFINITION, раздел рестарта.

LS DYNA Version 960

10.15 (DEFINE)

*DEFINE *DEFINE_CURVE_FEEDBACK

Назначение: задавать информацию, которая используется в ходе решения для пересчета значений ординат задающей кривой с указанным идентификатором. Одной из сфер применения данной возможности является штамповка металлических листов. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

LCID

PID

BOXID

FLDID

I

I

I

I

нет

нет

0

нет

FSL

TSL

SF

ST

BIAS

F

F

F

F

F

нет

нет

1.0

1.0

0.0

6

7

8

Карта 2


Тип


ОПИСАНИЕ

LCID

Идентификатор задающей кривой, подлежащей пересчету.

PID

Идентификатор активной части, используемой для изменения задающей кривой

BOXID

Идентификатор области в виде прямоугольного параллелепипеда. Проверяются элементы части с указанным идентификатором, содержащиеся в параллелепипеде. Если идентификатор параллелепипеда равен нулю, проверяются все элементы активной части.

FLDID

Идентификатор задающей кривой, определяющей диаграмму предельного течения, как показано на рис. 10.3. Если произведение FSL на ординату максимальной главной деформации превышено, активизируется коэффициент пересчета для диаграммы течения, SF .

10.16 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE ПЕРЕМЕННАЯ FSL

ОПИСАНИЕ

Если превышено значение этого параметра, равное отношению деформаций, e majorworkpiece / e majorfld , активизируется коэффициент пересчета для течения, SF .

TSL

Предел деформации по толщине. Если превышена предельная деформация по толщине, активизируется коэффициент пересчета для толщины ST .

SF

Коэффициент пересчета диаграммы предельного течения, SF умолчанию =1.0).

ST

Коэффициент пересчета для толщины ST (по умолчанию =1.0).

BIAS

(по

Смещение для комбинированного учета течения материала и изменения толщины S, -1 £ S £ 1


Коэффициент пересчета значения ординаты кривой нагружения модифицируется в соответствии с формулой Sload curve = Sloadcurve × S final , n+1

n

где S final равен SF , если превышено соотношение деформаций, или ST , если превышен предел деформации по толщине. Величина смещения определяет окончательный коэффициент пересчета S final в случае, если удовлетворяются оба критерия: по толщине и по диаграмме предельного течения. В этом случае коэффициент пересчета для задающей кривой определяется соотношением S final =

1 1 (1 - S)× SF + (1+ S)ST 2 2

В общем случае, SF чуть меньше единицы, а ST чуть больше единицы, и Sloadcurve незначительно изменяется от одного счетного шага по времени к другому.

LS DYNA Version 960

10.17 (DEFINE)

*DEFINE e mnr = 0

Плоская деформ.

e mjr

80 70

% Наибольш. деформ.

60 50 40 e mjr

e mnr

30

e mnr

20 e mjr 10

Вытяг Вытягивание

Растягиван

Растягивание -50

-40

-30

-20

-10

0

+10

+20

+30

+40

+50

% Наименьш деформ.

Рис. 10.3. Диаграмма предельного течения.

10.18 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE *DEFINE_CURVE_SMOOTH

Назначение: задавать гладкую кривую с помощью нескольких параметров. Такая форма задания полезна в приложениях, относящихся к штамповке металла, для управления скоростью инструмента. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

LCID

SIDR

DIST

TSTART

TEND

TRISE

V0

I

I

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет


8

ОПИСАНИЕ

LCID

Идентификатор задающей кривой должен быть уникальным.

SIDR

Инициализация напряжений при динамической релаксации: =0: кривая нагружения используется только при анализе переходных процессов или в других приложениях, =1: кривая нагружения используется для инициализации напряжения, но не для анализа переходных процессов, =2: кривая нагружения используется и для инициализации, и при анализе переходных процессов.

DIST

Полное перемещение инструмента (площадь под кривой)

TSTART

Момент времени, когда начинается подъем кривой

TEND

Момент времени, когда кривая снова принимает нулевое значение. Если параметр TEND не равен нулю, VMAX будет рассчитываться автоматически так, чтобы перемещение соответствовало значению переменной DIST. Задается либо параметр TEND, либо VMAX.

TRISE

Время возрастания скорости

VMAX

Максимальная скорость (максимальное значение кривой). Если значение VMAX не нуль, параметр TEND будет рассчитываться автоматически так, чтобы перемещение соответствовало значению переменной DIST. Задается либо параметр TEND, либо VMAX.

LS DYNA Version 960

10.19 (DEFINE)

*DEFINE Примечания:

См. рис. 10.4.

Trise

Trise

Скорость

Vmax

dist =

v(t)dt

0.0 0.0

Tstart

Tend

Время расчета

Рис. 10.4. Гладкая кривая создана автоматически с помощью *DEFINE_CURVE_SMOOTH. Данный профиль, показанный на графике, обычно используется для управления скоростью движения инструмента при штамповке металла, но может использоваться и в других приложениях вместо обычной задающей кривой.

10.20 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE *DEFINE_CURVE_TRIM

Назначение: задавать кривую для сглаживания (измельчения отрезков ломаной, из которой состоит кривая). См. также *INTERFACE_SPRINGBACK. Формат карты 1

2

3

4

5

TCID

TCTYPE

TFLG

TDIR

TCTOL

I

I

I

I

F

Умолчание

нет

нет

нет

нет

0.25


1,2,3

Рис. 10.5

4


Тип

6

7

8

Карты 2, 3, 4 и т.д. задаются, если только если TCTYPE=1. На каждой карте задается только одна пара точек (2E20.0). При появлении карты, содержащей символ “*”, ввод данных прекращается. 1


Тип

Умолчание

2

3

CX

CY

F

F

0.0

0.0

4

5

6

7

8

4

5

6

7

8

Карта 2 задается, только если TCTYPE=2. 1


2

3

FILENAME

Тип

LS DYNA Version 960

C

10.21 (DEFINE)

*DEFINE ПЕРЕМЕННАЯ TCID TCTYPE

ОПИСАНИЕ

Идентификатор сглаживающей кривой Тип сглаживающей кривой: =1: оцифрованная кривая, =2: кривая формата IGES.

TFLG

Опция удаления элементов: = -1: удалить материал вне кривой, = 1: удалить материал внутри кривой.

TDIR

Идентификатор вектора (*DEFINE_VECTOR), определяющего направление проектирования сглаживающей кривой (см. рис. 10.5). = 0: по умолчанию используется вектор (0, 0, 1). Кривая задается в глобальной плоскости XY и проектируется на сетку в глобальном направлении Z, чтобы определить ломаную линию для сглаживания.

TCTOL

Параметр, ограничивающий размер мелких элементов, создаваемых при сглаживании (см. рис. 10.6). <0: “простое” сглаживание, при котором получается сетка с рваными краями

CX

Координата x сглаживаемой кривой. Задается, только если TCTYPE=1.

CY

Координата y сглаживаемой кривой. Задается, только если TCTYPE=1.

FILENAME

Имя файла в базе данных IGES, содержащей сглаживаемую кривую. Задается, только если TCTYPE=2.


1.

Данная команда в сочетании с *ELEMENT_TRIM сглаживает указанные части до начала выполнения задания.

2.

Если нет команды *ELEMENT_TRIM, части сглаживаются после завершения задания.

3.

Предварительно заданное сглаживание (*ELEMENT_TRIM + *DEFINE_CURVE_ TRIM) может обрабатывать адаптивную сетку и осуществлять сглаживание в процессе анализа результатов. Само по себе ключевое слово *DEFINE_CURVE_TRIM не может работать с адаптивной сеткой. См. процедуру, подробно описанную в Примечаниях к разделу *INTERFACE_SPRINGBACK.

4.

Параметр сглаживания TCTOL ограничивает размер самых мелких элементов, создаваемых в процессе сглаживания. Значение 0.0 не ограничивает размер элемента вовсе. Значение 0.5 означает, что новые элементы должны иметь, по крайней мере, половинный размер от размера начального элемента. Значение 1.0 позволяет не создавать новые элементы, а только переместить существующие узлы, чтобы они лежали на сглаживаемой кривой.

10.22 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE Отрицательное значение допуска активизирует “простое” сглаживание, при котором удаляются целые элементы, оставляя рваный край. z T x Z

H

Сгл. кривая (локальн ая система)

y

Деформируемая се тка

Сглаживае мая линия

Y X

Рис. 10.5.

Вектор ориентации сглаживания. Точки начала (T) и конца (H) вектора задают локальную систему координат (x,y,z). Локальное направление x строится в плоскости Xz. Данные сглаживающей кривой вводятся в плоскость x-y и проектируются в направлении z на деформируемую сетку, чтобы получить сглаживаемую линию.

tol = 0.25 (default) Рис. 10.6

tol = 0.01

Параметр сглаживания. Параметр ограничивает размер самых мелких элементов, генерируемых в процессе сглаживания. Значение по умолчанию (слева) дает крупные элементы. Использование значения 0.01 (справа) дает более мелкие элементы и больше деталей на сглаживаемой линии.

LS DYNA Version 960

10.23 (DEFINE)

*DEFINE *DEFINE_SD_ORIENTATION

Назначение: задавать векторы ориентации для пружин и амортизаторов. Эти ориентирующие векторы являются необязательными для элементов этого класса. Возможны четыре альтернативных варианта. В двух первых вариантах, когда опция IOP= 0 или 1, вектор задается координатами и фиксируется в пространстве. В третьем и четвертом вариантах ориентирующий вектор определяется движением двух узлов, т.е. его направление может меняться по мере поворота линии, образованной узлами. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

VID

IOP

XT

YT

ZT

NID1

NID2

Тип

I

I

F

F

F

I

I

Умолчание

0

0

0.0

0.0

0.0

0

0

Замечания

нет

1

IOP=0,1

IOP=0,1

IOP=0,1

IOP=2,3

IOP=2,3



8

ОПИСАНИЕ

VID

Идентификатор вектора ориентации. Должен быть использован уникальный номер идентификатора.

IOP

Варианты ориентации: =0: измерение прогибов/поворотов и приложение сил/моментов осуществляются в направлении заданного ориентирующего вектора, =1: измерение прогибов/поворотов и приложение сил/моментов осуществляются в направлении линии между двумя узлами пружины/демпфера, спроектированной на плоскость, перпендикулярную к заданному ориентирующему вектору, =2: измерение прогибов/поворотов и приложение сил/моментов осуществляются в направлении вектора, определяемого двумя заданными узлами, =3: измерение прогибов/поворотов и приложение сил/моментов осуществляются вдоль линии между двумя узлами пружины/демпфера, спроектированной на плоскость, перпендикулярную к вектору, определяемому двумя заданными узлами.

10.24 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

XT

Проекция ориентирующего вектора на ось x. Задается, если IOP=0, 1.

YT

Проекция ориентирующего вектора на ось y. Задается, если IOP=0, 1

ZT

Проекция ориентирующего вектора на ось z. Задается, если IOP=0, 1

NID1

Идентификатор первого узла. Задается, если IOP=2, 3.

NID2

Идентификатор второго узла. Задается, если IOP=2, 3.


1.

Ориентирующие векторы, задаваемые вариантами 0 и 1, фиксированы в пространстве на протяжении всего расчета. В вариантах 2 и 3 ориентирующий вектор может изменяться по мере движения узлов. В общем случае, узлы должны входить в описание жестких тел, но это необязательно. При использовании для задания ориентационного вектора узлов деформируемых частей нужно позаботиться о том, чтобы эти узлы не переместились друг за друга. Если такое случится, мгновенно изменится направление ориентационного вектора, а в результате может развиться сильная неустойчивость решения.

LS DYNA Version 960

10.25 (DEFINE)

*DEFINE *DEFINE_TABLE

Назначение: задавать таблицу. Данный раздел описания входных данных уникален тем, что его частью является другое ключевое слово, *DEFINE_CURVE. Описание таблицы состоит из карты *DEFINE_TABLE, за которой следуют n строк входных данных. Каждая из n дополнительных строк задает числовое значение в возрастающем порядке, соответствующее входным данным по ключевому слову *DEFINE_CURVE, которые следуют сразу за ключевым словом *DEFINE_TABLE и его входными данными. Например, чтобы задать зависимость скорости деформации, когда нужно для каждой скорости деформации определить кривую зависимости деформации от напряжения, за ключевым словом *DEFINE_TABLE будут заданы n скоростей деформаций. А затем последуют кривые, которые сформируют таблицу. Нет правил, как задать n кривых, т.е. каждая кривая может иметь свою исходную точку, шаг и количество точек, использованных для задания. (На идентификаторы кривых нагружения, заданных в таблице, могут быть ссылки в других местах задания входных данных). Такой довольно неуклюжий способ задания используется по причинам, связанным с эффективностью решения и с желанием избежать косвенной адресации во внутренних циклах, используемых при оценке напряжения в определяющей модели. Формат карты 1


Тип

Умолчание

2

3

4

5

6

7

8

TBID

I

нет

Карта 2, 3, 4 и т.д. В каждой карте задается одна точка (E20.0). Ввод данных прекращается с появлением карты “*DEFINE_CURVE”. 1


Тип

Умолчание

10.26 (DEFINE)

2

3

4

5

6

7

8

VALUE

F

0.0

LS-DYNA Version 960

*DEFINE Далее для каждой *DEFINE_CURVE. ПЕРЕМЕННАЯ

заданной

точки

вводится раздел

данных

с ключенвым словом

ОПИСАНИЕ

TBID

Идентификатор таблицы. Таблицы и задающие кривые не должны иметь одинаковых идентификаторов. Программа LS-DYNA3D позволяет попеременно использовать идентификаторы задающих кривых и таблиц.

VALUE

Будет введена задающая кривая, соответствующая данному значению, например, это значение может быть величиной скорости деформации, см. пояснения выше.


1.

Если, например, даны 10 кривых “напряжение-деформация” для 10 различных скоростей деформации, то за первой картой последуют 10 карт с возрастающими значениями скоростей деформации. После этого должны последовать 10 соответствующих описаний *DEFINE_CURVE.

LS DYNA Version 960

10.27 (DEFINE)

*DEFINE *DEFINE_TRANSFORMATION

Назначение: задавать преобразование для опции ключевого слова INCLUDE_TRANSFORM. Команда *DEFINE_TRANSFORMATION должна быть задана до появления команды *INCLUDE_TRANSFORM. Карты 1, 2, 3, 4, ... (Следующая карта, содержащая символ “*”, является концом ввода.) Данный набор является комбинацией ряда опций, перечисленных в таблице, приведенной ниже.

Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

OPTION

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A

F

F

F

F

F

F

F

TRANID

Тип

I

Умолчание

Нет

Карта 2


Тип


ОПИСАНИЕ

TRANID

Идентификатор преобразования

OPTION

Возможные опции приведены в таблице ниже

A1-A7

10.28 (DEFINE)

Заданный объект. Каждая карта должна иметь определенную опцию. Три возможных варианта представлены в таблице ниже.

LS-DYNA Version 960

*DEFINE

ФОРМАТ (A10,7F10.0)

ОПЦИЯ

ОБЪЕКТЫ + АТРИБУТЫ

СВОЙСТВО ОПЦИИ

a1, a2, a3

Пересчет координат точки x, y и z с учетом множителей a1, a2 и a3 соответственно. Если нуль, то по умолчанию используется единица.

ROTATE

a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7

Поворот на угол, a7, вокруг линии с направляющими косинусами a1, a2 и a3, проходящей через точку a4, a5 и a6.

TRANSL

a1, a2, a3

Добавить к координатам x, y и z любой точки значения a1, a2 и a3 соответственно.

SCALE

Важен порядок команд SCALE, ROTATE и TRANSL. В общем случае рекомендуется сначала изменить масштаб модели (scale), затем повернуть (rotate) и, наконец, переместить (translate). Чтобы ввести одну и ту же модель манекена и расположить ее в пространстве, команда *DEFINE_TRANSFORMATION используется трижды следующим образом: 1. Преобразование с идентификатором 1000 импортирует модель манекена (dummy.k) и поворачивает ее на 45 градусов вокруг оси z в точке (0.0,0.0,0.0) 2. Преобразование с идентификатором 2000 импортирует ту же модель манекена (dummy.k) и переносит ее на 1000 единиц в направлении оси x. 3. Преобразование с идентификатором 3000 импортирует ту же модель манекена (dummy.k) и переносит ее на 2000 единиц в направлении оси x. Для каждого ключевого слова *DEFINE_TRANSFORMATION используются команды TRANSL, SCALE и ROTATE. Преобразования выполняются в том же порядке, в котором они заданы в файле, например, преобразование с идентификатором 1000 в данном примере будет переносить, масштабировать, а затем вращать модель. Ключевое слово *INCLUDE_ TRANSFORM использует идентификатор преобразования, заданный командой *DEFINE_TRANSFORMATION, чтобы импортировать модель и выполнить сопутствующие преобразования. Это также позволяет пользователю после импорта модели выполнить смещения различных объектов, определяемых идентификаторами, и выполнить преобразования единиц в импортированной модели.

LS DYNA Version 960

10.29 (DEFINE)

*DEFINE *KEYWORD *DEFINE_TRANSFORMATION 1000 $ option & TRANSL $ option & SCALE $ option & ROTATE

dx&

dy&

dz&

0000.0

0.0

0.0

dx&

dy&

dz&

1.00

1.0

1.0

dx&

dy&

dz&

px&

py&

pz&

angle&

0.00

0.0

1.0

0.00

0.00

0.0

45.00

dx&

dy&

dz&

1000.0

0.0

0.0

dx&

dy&

dz&

2000.0

0.0

0.0

*DEFINE_TRANSFORMATION 2000 $ option & TRANSL

*DEFINE_TRANSFORMATION $ tranid & 3000 $ option & TRANSL

*INCLUDE_TRANSFORM dummy.k $idnoff $ $

&

ideoff&

0

0

idroff&

ilctmf&

0

0

fctmas& 1.0000

idpoff& idmoff

&

idsoff &

iddoff&

iddoff &

0

0

0

0

0

fcttim&

fctlen&

fcttem &

incout&

1.0000

1.00

1.0

1

&

idsoff &

iddoff&

iddoff &

1000000

1000000

$ tranid & 1000 *INCLUDE_TRANSFORM dummy.k $idnoff $ $

&

ideoff&

idpoff& idmoff

1000000

1000000

1000000

1000000

1000000

idroff&

ilctmf&

1000000

1000000

fctmas&

fcttim&

fctlen&

fcttem &

incout&

1.0000

1.0000

1.00

1.0

1

10.30 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE $ tranid & 2000 *INCLUDE_TRANSFORM dummy.k $idnoff $ $

&

ideoff&

idpoff& idmoff

&

idsoff &

iddoff&

iddoff &

2000000

2000000

2000000

2000000

2000000

2000000

2000000

idroff&

ilctmf&

2000000

2000000

fctmas&

fcttim&

fctlen&

fcttem &

incout&

1.0000

1.0000

1.00

1.0

1

$ tranid & 3000 *END

LS DYNA Version 960

10.31 (DEFINE)

*DEFINE *DEFINE_VECTOR

Назначение: задавать вектор путем задания координат двух точек. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

VID

XT

YT

ZT

XH

YH

ZH

Тип

I

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0


8


ОПИСАНИЕ

VID

Идентификатор вектора

XT

Координата X начала вектора

YT

Координата Y начала вектора

ZT

Координата Z начала вектора

XH

Координата X конца вектора

YH

Координата Y конца вектора

ZH

Координата Z конца вектора


1.

Координаты должны отличаться на некоторую величину во избежание численных неопределенностей.

10.32 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *DEFINE_BOX $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать параллелепипед номер 8, охватывающий область между двумя угловыми точками $ (-20.0, -39.0, 0.0) и (20.0, 39.0, 51.0). Для примера, такой параллелепипед $ можно использовать как ввод для ключевого слова *INITIAL_VELOCITY, в котором $ для всех узлов внутри параллелепипеда задается конкретная начальная скорость. $ *DEFINE_BOX $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ boxid xmm xmx ymn ymx zmn zmx 8 -20.0 20.0 -39.0 39.0 0.0 51.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *DEFINE_COORDINATE_NODES $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать локальную систему координат номер 5 с помощью трех узлов: 10, 11 и 20. $ Узлы 10 и 11 задают локальное направление x. Узлы 10 и 20 задают локальную $ плоскость x-y. $ $ Данную координатную систему (или любую координатную систему, заданную с помощью $ ключевого слова *DEFINE_COORDINATE_опция) можно, к примеру, использовать, чтобы задать $ локальную координатную систему соединения, что необходимо, чтобы задать жесткость $ соединения по ключевому слову *CONSTRAINED_JOINT_STIFFNESS_GENERALIZED. $ *DEFINE_COORDINATE_NODES $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ cid n1 n2 n3 5 10 11 20 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

LS DYNA Version 960

10.33 (DEFINE)

*DEFINE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать локальную систему координат номер 3 с помощью трех точек. Начало координат $ этой локальной системы в (35.0, 0.0, 0.0). Ось x задается в направлении от локального $ начала координат к (35.0, 5.0, 0.0). Плоскость x-y задается с помощью вектора от $ начала координат (локального) к (20.0, 0.0, 20.0) и локального направления x. $ *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ cid Xo Yo Zo Xl Yl Zl 3 35.0 0.0 0.0 35.0 5.0 0.0 $ $ Xp Yp Zp 20.0 0.0 20.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *DEFINE_COORDINATE_VECTOR $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать локальную систему координат номер 4 с помощью двух векторов. $ Вектор 1 задается от (0.0, 0.0, 0.0) к (1.0, 1.0, 0.0) $ Вектор 2 задается от (0.0, 0.0, 0.0) к (1.0, 1.0, 1.0) $ За описанием обратитесь к соответствующей команде по ключевому слову. $ *DEFINE_COORDINATE_VECTOR $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ cid Xx Yx Zx Xv Yv Zv 4 1.0 1.0 0.0 1.0 1.0 1.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

10.34 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFINE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$

*DEFINE_CURVE

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать кривую номер 517. Эта конкретная кривая используется для задания зависимости $ прогиба от силы для пружины, заданной по ключевому слову *MAT_SPRING_INELASTIC. $ Значение абсциссы смещено на 25.0, чтобы смоделировать промежуток перед $ пружиной. Этот тип пружины – пружина, работающая только на сжатие. $ *DEFINE_CURVE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ lcid sidr scla sclo offa offo 517 25.0 $ $ abscissa ordinate 0.0 0.0 80.0 58.0 95.0 35.0 150.0 44.5 350.0 45.5 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *DEFINE_SD_ORIENTATION $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Навесная пружина задается двумя узлами в трехмерном пространстве. Однако $ желательно, чтобы пружина работала только в направлении z. Это возможно при $ следующем определении. В ключевом слове *ELEMENT_DISCRETE для этой пружины $ нужно задать vid = 7. $ *DEFINE_SD_ORIENTATION $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ vid iop xt yt zt nid1 nid2 7 0 0.0 0.0 1.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

LS DYNA Version 960

10.35 (DEFINE)

*DEFINE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *DEFINE_VECTOR $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать вектор номер 5 от (0,0,0) к (0,1,1). Этот вектор может использоваться, $ например, для задания направления скорости, предписываемой узлу с помощью $ ключевого слова *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_NODE. $ *DEFINE_VECTOR $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ vid xt yt zt xh yh zh 3 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 1.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

10.36 (DEFINE)

LS-DYNA Version 960

*DEFORMABLE_TO_RIGID

*DEFORMABLE_TO_RIGID Карты в этом разделе определяются в алфавитном порядке: *DEFORMABLE_TO_RIGID *DEFORMABLE_TO_RIGID_AUTOMATIC *DEFORMABLE_TO_RIGID_INERTIA Если введена одна из этих карт, то любая деформируемая часть, заданная в модели, может быть переопределена как жесткая во время расчетов. Части модели, которые заданы, как твердые (*MAT_RIGID) при вводе, неизменно сохраняют свои свойства и не могут быть преобразованы в деформируемые. Деформируемые части модели могут быть преобразованы в жесткие в начале расчетов, если эти части указаны в карте *DEFORMABLE_TO_RIGID. Переопределение части может быть выполнено при рестарте (см. раздел RESTART данного Руководства), а с помощью карт ключевого слова *DEFORMABLE_TO_RIGID_ AUTOMATIC оно может быть выполнено автоматически. С помощью карт ключевого слова *DEFORMABLE_TO_RIGID_INERTIA задаются инерционные свойства для деформируемой части, которая будет преобразована в жесткую на более поздней стадии расчета. Невозможно выполнить переключение свойств материла при рестарте, если это не было помечено при начальном анализе. Причина этого заключается в том, что должна быть внутренне программно установлена дополнительная память, чтобы такое переключение могло произойти. Если переключение производится при рестарте, но нет частей модели, свойства материала которых должны быть переключены в начале расчетов, отсутствуют инерционные свойства, которые надо переключать, и не заданы установки автоматического переключения, тогда задается только одна карта *DEFORMABLE_TO_RIGID без дальнейшего ввода.

LS-DYNA Version 960

11.1 (DEFORMABLE_TO_RIGID)

*DEFORMABLE_TO_RIGID *DEFORMABLE_TO_RIGID Назначение: задавать части модели, материал которых должен измениться на жесткий в начале вычислений. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

PID

MRB

I

I

нет

0


MRB

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части модели, материал которой заменяется на жесткий материал, см. *PART. Идентификатор части главного твердого тела, с которым объединяется данная часть. Если переменная равна нулю, часть становится независимой или сама становится главным твердым телом.


LS-DYNA Version 960

*DEFORMABLE_TO_RIGID *DEFORMABLE_TO_RIGID_AUTOMATIC Назначение: задавать набор частей модели, материал которых переключаются на твердый или на деформируемый материал на каком-то этапе вычислений. Формат карты Карта 1 Переменная

Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

SWSET

CODE

TIME 1

TIME 2

TIME 3

ENTNO

RELSW

PAIRED

I

I

F

F

F

I

I

I

нет

0

0.

1.0E20

0.

0.

0

0


1

1, 2

1

2

3

4

5

6

NRBF

NCSF

RWF

DTMAX

D2R

R2D

Тип

I

I

I

F

I

I

Умолчание

0

0

0

0.

0

0


4

4

4

Карта 2 Переменная

LS-DYNA Version 960

3

7

8


*DEFORMABLE_TO_RIGID ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

SWSET

Номер комплекта для данного набора автоматических переключений. Он должен быть уникальным.

CODE

Код активации замены. Задается управление процессом автоматического переключения свойств материала части. =0: переключение происходит в момент времени TIME 1, =1: переключение происходит в моменты времени TIME 1 и TIME 2, если усилие реакции твердой стенки (см. ниже) равна нулю, =2: переключение происходит в момент времени между TIME 1 и TIME 2, если усилие на контактной поверхности (см. ниже) равна нулю, =3: замена свойств происходит в момент времени между TIME 1 и TIME 2, если усилие реакции твердой стенки (см. ниже) не равна нулю, =4: замена свойств происходит в момент времени между TIME 1 и TIME 2, если усилие на контактной поверхности (см. ниже) не равна нулю.

TIME 1

Замена свойств не происходит до

TIME 2

Замена свойств не происходит после этого

=0:

этого момента времени

момента времени. Значение переменной TIME 2 равно 1.0e20.

TIME 3

Период задержки. После того как будет произведено переключение свойств части, другое автоматическое переключение не может производиться в течение периода задержки. Если этот параметр равен нулю, то изменение свойств материала может производиться непосредственно после предыдущего переключения.

ENTNO

Номер жесткой стенки/контактной поверхности для кодов переключения 1, 2, 3, 4

RELSW

Набор связанного переключения. Установка связанного переключения является другой установкой автоматического переключения, которая должна быть активирована перед заменой свойств данной части: =0: нет установки связанного переключения.

PAIRED

Задать пару связанных переключений. =0: не спарено, =1: спарено с набором переключения RELSW и является главным переключением, =-1: спарено с набором замены RELSW и является подчиненным переключением.


LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

NRBF

Флаг-признак уничтожения или активации узловых твердых тел. Если твердые тела узловые или общие, то определения сварных швов оказываются активными в деформируемых телах, которые переключаются на твердые, поэтому такие определения должны быть уничтожены, чтобы избежать нестабильности решения. =0: нет изменений, =1: уничтожить, =2: активировать.

NCSF

Флаг-признак уничтожения или активирования набора узловых ограничений. Если узловые ограничения/определения точечной сварки являются активными в деформируемых телах, которые заменяются на твердые тела, то такие определения должны быть уничтожены, чтобы избежать неустойчивости решения. =0: нет изменений, =1: уничтожить, =2: активировать.

RWF

Флаг-признак уничтожения или активирования жестких стенок-преград: =0: без изменения, =1: уничтожить, =2: активировать.

DTMAX

Максимальный заданный размер шага решения по времени после переключения свойств материала

D2R

Число деформируемых частей модели, которые должны быть изменены на твердые, плюс число твердых частей, для которых будут заданы новые комбинации “главное/подчиненное твердое тело” =0: такие части не заданы.

R2D

Число твердых частей модели, которые должны быть изменены на деформируемые =0: такие части не заданы.


При автоматическом переключении свойств материала частей могут использоваться только контакты “поверхность-поверхность” и “узел-поверхность”.

2.

Номера контактной поверхности и твердых стенок-преград являются последовательностью, по которой они задаются в колоде. Первая твердая стенка и первая контактная поверхность, встречающиеся во входной колоде, будут иметь один номер, равный 1.

LS-DYNA Version 960


*DEFORMABLE_TO_RIGID 3.

Установки переключения могут быть сдвоены для того, чтобы пара переключений была активирована более одного раза. Каждая пара переключений должна использовать непротиворечивые значения для переменной CODE, т.е. 1 и 3 или 2 и 4. В пределах каждой пары переключений параметр связанного переключения RELSW должен быть установлен на идентификатор другого переключения в паре. Главное переключение (PAIRED = 1) будет активировано перед подчиненной заменой свойств материала (PAIRED = -1).

4.

Если активирован переключатель уничтожения, то ВСЕ соответствующие ограничения дезактивируются независимо от их соотношения с переключаемой частью. По умолчанию, ограничения, которые непосредственно связаны с переключаемой частью, будут дезактивированы/активированы, в случае необходимости.

$ Задать пару связанных переключений, которые будут активированы $ при условии отсутствия усилия в Контакте 3. Начать с $ активированным набором из 20 (PAIRED=1) переключений материала частей $ на жесткий. Когда контактная сила не равна нулю, набор $ из 10 переключений будет активировать переключение материала частей на $ деформируемый. Если же контактная сила обращается в нуль, то снова $ активируется набор из 20 замен деформируемого материала частей на жесткий. $ *DEFORMABLE_TO_RIGID_AUTOMATIC $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ swset code time 1 time 2 time 3 entno relsw paired 20 2 3 10 1 $ nrbf ncsf rwf dtmax D2R R2D 1 *DEFORMABLE_TO_RIGID_AUTOMATIC $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ swset code time 1 time 2 time 3 entno relsw paired 10 2 3 20 -1 $ nrbf ncsf rwf dtmax D2R R2D 1


LS-DYNA Version 960

*DEFORMABLE_TO_RIGID Задание карты D2R: Формат карты


1

2

PID

MRB

I

I

нет

0

Тип

Умолчание

3


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части модели, деформируемый материал которой будет переключен на жесткий материал

PID

Идентификатор главного тела, с которым будет объединена данная часть. Если переменная равна нулю, то часть становится независимым или главным твердым телом.

MRB

Задание карты R2D: Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

PID

I

Умолчание

нет


PID

LS-DYNA Version 960

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части, материал которой меняется на деформируемый материал


*DEFORMABLE_TO_RIGID *DEFORMABLE_TO_RIGID_INERTIA Назначение: задавать инерционные свойства для новых жестких тел, которые формируются при переключении материала деформируемых деталей. Они могут быть заданы при начальном вводе, если потребуются при рестарте. Если эти характеристики не будут заданы, программа LSDYNA заново рассчитает характеристики твердого тела по конечно-элементной сетке. Для этого необходимо иметь точное описание сетки. Когда твердые тела объединяются с главным твердым телом, инерционные характеристики, задаваемые для главного твердого тела, применяются для всех членов объединенного набора. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

Карта 2


Тип

Карта 3


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

1

2

3

4

5

6

7

8

XC

YC

ZC

TM

F

F

F

F

1

2

3

4

5

6

7

8

IXX

IXY

IXZ

IYY

IYZ

IZZ

F

F

F

F

F

F

нет

0.0

0.0

нет

0.0

нет

PID

I

нет


LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

PID

Идентификатор детали, см. *PART.

XC

Координата х центра массы

YC

Координата y центра массы

ZC

Координата z центра массы

TM

Смещаемая масса

IXX

Компонент тензора инерции Ixx

IXY

Компонент тензора инерции Ixy

IXZ

Компонент тензора инерции Ixz

IYY

Компонент тензора инерции Iyy

IYZ

Компонент тензора инерции Iyz

IZZ

Компонент тензора инерции Izz

LS-DYNA Version 960


*DEFORMABLE_TO_RIGID


LS-DYNA Version 960

*ELEMENT

*ELEMENT Карты конечных элементов в этом разделе определяются в алфавитном порядке: *ELEMENT_BEAM_{OPTION} *ELEMENT_DIRECT_MATRIX_INPUT *ELEMENT_DISCRETE *ELEMENT_INERTIA *ELEMENT_MASS *ELEMENT_SEATBELT *ELEMENT_SEATBELT_ACCELEROMETER *ELEMENT_SEATBELT_PRETENSIONER *ELEMENT_SEATBELT_RETRACTOR *ELEMENT_SEATBELT_SENSOR *ELEMENT_SEATBELT_SLIPRING *ELEMENT_SHELL_{OPTION} *ELEMENT_SOLID_{OPTION} *ELEMENT_SPH *ELEMENT_TRIM *ELEMENT_TSHELL Порядок карт элементов во входном файле является абсолютно произвольным. Может быть задано любое число блоков конечных элементов, которым предшествует карта ключевого слова.

LS-DYNA Version 960

12.1 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_BEAM_{OPTION} Доступные опции включают: THICKNESS PID Назначение: задавать конечный элемент с двумя узлами, включая трехмерный балочный элемент, элемент стержня, двумерный осесимметричный оболочечный элемент и двумерный балочный элемент плоской деформации. Тип элемента и его формулировка определяются с помощью идентификатора детали (см. *PART) и идентификатора сечения (см. *SECTION_BEAM). Для задания параметров поперечного сечения имеется два альтернативных метода. Опция THICKNESS дает возможность пользователю переопределять параметры, задаваемые картой *SECTION_BEAM по умолчанию, если не используется опция THICKNESS. Граничные условия для концов балки вводятся с использованием условий-ограничений, и эту опцию нужно использовать с осторожностью, как указывается ниже в примечании 2. Опция PID используется только с элементом точечной сварки, тип 9, и она игнорируется для всех других типов балочных элементов. Когда опция PID активна, считывается дополнительная карта, которая дает два идентификатора частей модели, которые соединены элементом точечной сварки. Если опция PID не является активной для элемента типа 9, то узловые точки точечной сварки помещаются в двух ближайших сегментах. Поверхность каждого сегмента должна проецироваться на поверхность другого, и в наиболее типичном случае узел, задающий сварку (предполагается, что используется только один узел), должен находиться в середине, однако это не обязательно. Следует заметить, что для элементов точечной сварки необходимо задать только один узел, а задание двух узлов является необязательным. Формат карты (10I8)


Тип

Умолчание


12.2 (ELEMENT)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

EID

PID

N1

N2

N3

RT1

RR1

RT2

RR2

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

0

0

0

0

2

1

2, 3

2, 3

2, 3

2, 3

2, 3

LOCAL

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT Необязательная карта (Требуется, если после ключевого слова задана опция THICKNESS) 1


2

3

4

5

6

7

8

9

10

PARM1

PARM2

PARM3

PARM4

PARM5

Тип

F

F

F

F

F


4

5

5

5

6

Необязательная карта (необходима, если после ключевого слова установлена опция PID)


1

2

PID1

PID2

I

I

нет

нет

Тип

Умолчание

3

4

5

6

7

8

9

10


ОПИСАНИЕ

EID

Идентификатор элемента. Должен быть задан уникальный номер.

PID

Идентификатор части модели, см. *PART

N1

Узловая точка (конец балки) 1

N2

Узловая точка (конец балки) 2. Узел является необязательным для точечной сварки, балочного элемента типа 9, т.к. если он не задан, то будет создан автоматически и ему будет присвоен непротиворечивый идентификатор узловой точки. Для элемента точечной сварки узлы N1 и N2 размещаются автоматически.

N3

Узловая точка 3. Третий узел N3 является необязательным для балок типов 3, 6, 7, 8 и 9, если последний тип, тип 9, имеет поперечное сечение, отличное от кругового. Третий узел используется для дискретной балки, тип 6, только в том случае, если параметр SCOOR, задаваемый картой *SECTION_BEAM, равен 2.0, но даже в этом случае он является необязательным.

LS-DYNA Version 960

12.3 (ELEMENT)

*ELEMENT ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

RT1, RT2

Разрешенные поступательные степени свободы узлов N1 и соответственно: =0: отсутствуют, =1: в направлении оси x, =2: в направлении оси y, =3: в направлении оси z, =4: в направлении осей x и y, =5: в направлении осей y и z, =6: в направлении осей z и x, =7: в направлении осей x, y и z (3 степени свободы). Данная опция не применяется для элемента точечной сварки, тип 9.

RR1, RR2

Разрешенные поворотные степени свободы узлов N1 и N2 соответственно: =0: отсутствуют, =1: поворот вокруг оси x, =2: поворот вокруг оси y, =3: поворот вокруг оси z, =4: поворот вокруг осей x и y, =5: поворот вокруг осей y и z, =6: поворот вокруг осей z и x, =7: поворот вокруг осей x, y, и z (3 степени свободы). Данная опция не применяется для элемента точечной сварки, тип 9.

LOCAL

Опция координатной системы: =1: глобальная координатная система, =2: локальная координатная система (по умолчанию).

PARM1

Параметр, определяемый типом балочного элемента: Тип=1: размер балки в направлении оси s Тип=2: площадь, Тип=3: площадь, Тип=4: размер балки в направлении оси s Тип=5: размер балки в направлении оси s Тип=6: объем, Тип=7: размер балки в направлении оси s Тип=8: размер балки в направлении оси s Тип=9: размер балки в направлении оси s

PARM2

12.4 (ELEMENT)

для узла 1, для узла 1, для узла 1, для узла 1, для узла 1, для узла 1,

Параметр, определяемый типом балочного элемента: Тип=1: размер балки в направлении оси s для узла 2, Тип=2: момент инерции сечения Iss, Тип=3: не используется, Тип=4: размер балки в направлении оси s для узла 2, Тип=5: размер балки в направлении оси s для узла 2, Тип=6: геометрическая инерция,

LS-DYNA Version 960

N2


ОПИСАНИЕ

Тип=6: Тип=7: Тип=8: Тип=9:

объем, размер балки в направлении оси s для узла 2, размер балки в направлении оси s для узла 2, размер балки в направлении оси s для узла 2.

PARM3

Параметр, определяемый типом балочного элемента: Тип=1: размер балки в направлении оси t для узла 1, Тип=2: момент инерции Itt, Тип=3: не используется, Тип=4: размер балки в направлении оси t для узла 1, Тип=5: размер балки в направлении оси t для узла 1, Тип=6: идентификатор локальной координаты, Тип=7: не используется, Тип=8: не используется, Тип=9: размер балки в направлении оси t для узла 1.

PARM4

Параметр, определяемый типом балочного элемента: Тип=1: размер балки в направлении оси t Тип=2: момент инерции Irr, Тип=3: не используется, Тип=4: размер балки в направлении оси t Тип=5: размер балки в направлении оси t Тип=6: площадь, Тип=7: не используется, Тип=8: не используется, Тип=9: размер балки в направлении оси t

PARM5

для узла 2 для узла 2, для узла 2,

для узла 2.

Параметр, определяемый типом балочного элемента: Тип=1: не используется, Тип=2: площадь сдвига, Тип=3: не используется, Тип=4: не используется, Тип=5: не используется, Тип=6: смещение, Тип=7: не используется, Тип=8: не используется, Тип=9: не используется.

PID1

Необязательный идентификатор детали для элемента точечной сварки, тип 9.

PID2

Необязательный идентификатор детали для элемента точечной сварки, тип 9.

LS-DYNA Version 960

12.5 (ELEMENT)

*ELEMENT Примечания: 1.

Плоскость, проходящая через узлы N1, N2 и N3, задает положение главной плоскости r-s балки, см. рис. 12.1.

2.

Данная опция может использоваться для всех трехмерных балочных элементов. Разрешенные степени свободы могут быть или глобальными, по умолчанию, или локальными относительно локальной координатной системы балки, см. рис. 12.1. Локальная координатная система сохраняется для каждого узла балочного элемента, при этом ориентация локальных координатных систем связана с поворотом узла. Для правильного описания отклика балки узловые точки с разрешенными степенями свободы автоматически заменяются новыми узлами с целью согласования числа степеней свободы. Затем с помощью уравнений-ограничений выполняется соединение этих узловых точек с введенными условиями для конца балки. Следовательно, узловые точки, которые относятся к балочным элементам, имеющим разрешенные степени свободы, не могут подвергаться другим ограничениям, таким как, например, заданные граничные условия для смещений/скоростей/ускорений, узловые твердые тела, наборы ограничений для узлов или любые ограничения контактного взаимодействия. С данной опцией могут использоваться силовые условия нагружения и штрафные алгоритмы контакта.

3.

Следует учитывать, что эта опция может привести к некорректным ограничениям, если разрешенными являются поступательные степени свободы, но это не должно быть проблемой, если перемещения являются бесконечно малыми.

4.

Если для балочного элемента, формулировка которого основана на гипотезе плоских сечений, не задана вторая карта или не задана площадь A, то нужные параметры берутся из карт для поперечного сечения, см. *SECTION_BEAM.

5.

Не задается для дискретных балок (тип балки 6), см. *SECTION_BEAM.

6.

Задается только для балочных элементов, формулировка которых основана на гипотезе плоских сечений, см. *SECTION_BEAM.

7.

Значения усилий-моментов выводятся в локальной координатной системе балочного элемента. Информация о напряжениях является необязательной и также выводится в локальной системе для балки.

12.6 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT Третий узел, т.е. опорный узел, должен быть уникальным для каждого балочного элемента, если используется опция обновления координаты, см. *CONTROL_OUTOUT.

Третий узел (базовый) должен быть Thethird third node, i.e., reference node, The node, thethe reference node, уникальным дляi.e. каждого балочного mustbebeunique unique eachbeam beamelement element must totoeach if if элемента, если используется опция thecoordinate coordinateupdate updateoption optionisisused, used on the модификации Control Cardкоординат, 8, columns 76-80. see *CONTROL_OUTPUT. см. *CONTROL OUTPUT

n3 r s

n2

t

n1

Рис. 12.1.

Балочные элементы программы LS-DYNA. Узел n3 определяет начальную ориентацию поперечного сечения.

LS-DYNA Version 960

12.7 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_DIRECT_MATRIX_INPUT Назначение: задавать элемент, состоящий из матриц массы, демпфирования и жесткости, в указанном файле, формат которого соответствует форматам, используемым при непосредственном вводе матрицы DMIG в программе NASTRAN. В настоящее время поддерживается один формат, соответствующий типу 6 симметричной матрицы, для вычислений с удвоенной точностью. Матрица демпфирования является необязательной. Следующие три карты необходимы для каждого суперэлемента (элемента более высокого уровня). В одном и том же файле могут содержаться несколько суперэлементов или каждый суперэлемент может содержаться в отдельном файле. Матрица массы должна содержать такое же число степеней свободы, как и матрица жесткости, а при использовании для данного элемента явной схемы интегрирования матрица массы должна быть задана положительно определенной. Предполагается, что этот элемент имеет произвольное число степеней свободы. Не делается никаких допущений о разреженной структуре матриц, которые соответствуют данному элементу. В качестве степеней свободы этого элемента могут быть обобщенные координаты, а также узловые величины. Формат карты (I8) Карта 1


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

4

5

6

7

8

EID

I

Формат карты (A80) Карта 2


FILENAME

Тип

C

Формат карты (3A8) Карта 3


Тип

12.8 (ELEMENT)

1

2

3

MASS

DAMP

STIF

C

C

C

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT

ПЕРЕМЕННАЯ EID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор суперэлемента

FILENAME

Путевое имя файла, который содержит входные матрицы для данного элемента

MASS

Название матрицы массы в файле, задаваемом именем FILENAME. Для совместимости с программой NASTRAN это имя не должно иметь более восьми символов.

DAMP

Название матрицы демпфирования в файле, задаваемом именем FILENAME. Для совместимости с программой NASTRAN это имя не должно иметь более восьми символов.

STIF

Название матрицы жесткости в файле, задаваемом именем FILENAME. Для совместимости с программой NASTRAN это имя не должно иметь более восьми символов.

LS-DYNA Version 960

12.9 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_DISCRETE Назначение: задавать дискретный элемент (пружину или демпфер) между двумя узлами или узлом и основанием. Рекомендуется, если есть возможность использовать балку типа 6, см. *ELEMENT_BEAM и SECTION_BEAM, особенно в случае задания направления ориентации. Последняя опция позволяет получить более точные результаты без чрезмерных затрат. Опция *ELEMENT_DISCRETE больше не будет развиваться и расширяться. Внимание: Эти элементы учитываются в расчетах шага решения по времени. Необходимо следить за тем, чтобы все узловые массы, соединенные пружинами и демпферами, были определены, и избегать нереалистично высоких значений жесткости и демпфирования. Все повороты измеряются в радианах. Формат карты (5I8,E16.0,I8,E16.0)


1

2

3

4

5

EID

PID

N1

N2

VID

S

PF

OFFSET

I

I

I

I

I

F

I

F

нет

нет

нет

нет

0

1.

0

0

Тип


6

7

8

9

10

ОПИСАНИЕ

EID

Идентификатор элемента. Должен использоваться уникальный номер.

PID

Идентификатор части модели, см. *PART.

N1

Узловая точка 1

N2

Узловая точка 2. Если не задана, пружина/демпфер соединяет узел N1 с основанием.

VID

Опция ориентации. Должна использоваться с осторожностью, т. к. силы, которые возникают при смещении узловых точек, не являются ортогональными к направлению поворота твердого тела, если только узлы не являются совпадающими. В том случае, когда требуется задать ориентацию, рекомендуется использовать тип 6 конечного элемента, т.е. трехмерный балочный элемент, с абсолютной величиной параметра SCOOR, равной 2 или 3, т.к. для этой опций нет ограничений на поворотные степени свободы. =0: пружина/демпфер расположены вдоль оси, на которой расположены узлы N1 и N2,

12.10 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

¹0: пружина/демпфер расположены вдоль оси, задаваемой вектором ориентации VID, который определяется в разделе *DEFINE_SD_ORIENTATION. S

Коэффициент масштабирования усилий

PF

Флаг-признак печати: =0: усилия сохраняются в файле *DATABASE_OPTION, =1: усилия не сохраняются в файле DEFORC.

OFFSET

LS-DYNA Version 960

DEFORC,

см.

Начальное смещение, т.е. перемещение или угол поворота в начальный момент времени. Например, положительное смещение пружины растяжения-сжатия определяет начальную силу растяжения в момент времени нуль.

12.11 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_INERTIA Назначение: задавать элемент сосредоточенной инерции для узловой точки. Формат карты (10I8)


Тип

Умолчание

1

2

3

EID

NID

CSID

I

I

I

нет

нет

нет


4

5

6

7

8

9

10

1

Формат карты (8I10)


Тип

Умолчание


1

2

3

4

5

6

IXX

IXY

IXZ

IYY

IYZ

IZZ

F

F

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

2

2

7

8

2 ОПИСАНИЕ

EID


NID

Идентификатор узла. Узел, к которому приписана масса.

CSID

Идентификатор набора координат. =0: тензор инерции в глобальной системе координат, >=1: главные моменты инерции с векторами ориентации, заданными идентификатором набора координат CSID. См. *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM и *DEFINE_COORDINATE_VECTOR.

12.12 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

IXX

Составляющая XX тензора инерции

IXY

Составляющая XY тензора инерции

IXZ

Составляющая XZ тензора инерции

IYY

Составляющая YY тензора инерции

IYZ

Составляющая YZ тензора инерции

IZZ

Составляющая ZZ тензора инерции


Координатная система этого элемента не может быть задана при помощи опции *DEFINE_COORDINATE_NODE.

2.

Если идентификатор набора координат (CSID) задан, то моменты инерции IXY, IXZ и IYZ устанавливаются в нуль. Узловой тензор инерции должен быть положительно определенным, т.е. его определитель должен быть больше нуля, поскольку необходима его обратная величина. Эта проверка выполняется после того, как узловая инерции добавляется к заданному тензору инерции.

LS-DYNA Version 960

12.13 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_MASS Назначение: задавать элемент сосредоточенной массы, приписываемой узловой точке. Формат карты (2I8,E16.0)


1

2

EID

NID

MASS

I

I

F

нет

нет

0.

Тип

Умолчание

3

4

5

6

7

8

9

10



ОПИСАНИЕ

EID

Идентификатор элемента. Должен быть использован уникальный номер.

NID

Идентификатор узла, к которому приписывается масса

MASS

12.14 (ELEMENT)

Значение массы

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT *ELEMENT_SEATBELT Назначение: задавать конечный элемент ремня безопасности. Формат карты (5I8,E16.0)


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

EID

PID

N1

N2

SBRID

SLEN

I

I

I

I

I

F

нет

нет

нет

нет

нет

0.0

8

9

10


ОПИСАНИЕ

EID

Идентификатор элемента. Должен быть использован уникальный номер

PID

Идентификатор части модели

N1

Идентификатор узла 1

N2


SBRID

Идентификатор натяжителя ремня безопасности, см. *ELEMENT_SEATBELT_RETRACTOR.

SLEN

Начальная длина провисания


Идентификатор натяжителя ремня безопасности должен задаваться только в том случае, если конечный элемент, определяемый этим ключевым словом, находится внутри ретрактора (натяжителя), см. *ELEMENT_SEATBELT_RETRACTOR.

2.

Элементы ремня являются элементами с одной степенью свободы, соединяющими два узла. Когда натяжение в элементе положительно (т.е. текущая длина больше, чем длина нерастянутого ремня), усилие растяжения рассчитывается по характеристикам его материала и направлено вдоль текущей оси элемента, препятствуя дальнейшему растяжению. Длина нерастянутого ремня – это начальное расстояние между двумя узлами, определяющими положение элемента, плюс начальная длина провисания.

LS-DYNA Version 960

12.15 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_SEATBELT_ACCELEROMETER Назначение: задавать акселерометр ремня безопасности, который крепится к твердому телу, содержащему три узла. Формат карты 1

2

3

4

5

SBACID

NID1

NID2

NID3

IGRAV

Тип

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0


6

7

8


ОПИСАНИЕ

Идентификатор акселерометра. Должен использоваться уникальный номер.

SBACID NID1


NID2


NID3


IGRAV

Флаг-признак записи ускорений, обусловленных действием массовых сил: =0: ускорения записываются для последующего вывода, =1: ускорения не записываются.

Примечания: Наличие акселерометра означает, что ускорения и скорости узла 1 будут записаны во все файлы вывода в локальных, а не в глобальных координатах. Локальная координатная система задается тремя узлами следующим образом: •

локальный вектор x от узла 1 до узла 2,

•

локальный вектор z перпендикулярен плоскости, содержащей узлы 1, 2 и 3 (z = x ´ a), где a – вектор, направленный от узла 1 до узла 3),

•

локальный вектор y = z ´ x.

Эти три узла должны принадлежать одному и тому же твердому телу. В этом случае локальные оси вращаются вместе с телом.

12.16 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT *ELEMENT_SEATBELT_PRETENSIONER Назначение: задавать конечно-элементную модель устройства натяжения ремня безопасности (возможно в сочетании с датчиками и натяжителями ремня безопасности). Формат карты 1

2

3

4

5

6

SBPRID

SBPRTY

SBSID1

SBSID2

SBSID3

SBSID4

Тип

I

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0

0

4

5

6



7

8

7

8

1

Вторая карта 1

2

3

SBRID

TIME

PTLCID

Тип

I

F

I

Умолчание

0

0.0

0


Примечания VARIABLE

DESCRIPTION

SBPRID

Идентификатор устройства натяжения. Должен использоваться уникальный номер.

SBPRTY

Тип устройства натяжения: =1: пиротехнический натяжитель ремня безопасности , =2: пружинный натяжитель (активизация предварительно взведенной пружины), =3: пружинный натяжитель (отключение запорного устройства).

LS-DYNA Version 960

12.17 (ELEMENT)


ОПИСАНИЕ

SBSID1

Датчик 1, см *ELEMENT_SEATBELT_SENSOR.

SBSID2


SBSID3


SBSID4


SBRID

Номер натяжителя (если SBPRTY = 1) или номер пружинного элемента (если SBPRTY = 2 или 3).

TIME

Время между активацией датчика и реагированием устройства натяжения.

PTLCID

Задающая кривая для устройства натяжения (время после активирования, время натягивания ремня), если SBPRTY = 1.


Должен быть задан, по крайней мере, один датчик. Эта опция позволяет моделировать три типа активных устройств, которые затягивают ремень на начальных стадиях столкновения. Первый тип представляет собой пиротехническое устройство, которое вращает катушку натяжителя ремня безопасности, вызывая наматывание ремня. Пользователь задает кривую, определяющую натяжение ремня в зависимости от времени при срабатывании устройства натяжения. Другие типы устройств представляют собой предварительно взведенные пружины растяжения или торсионные пружины, которые перемещают фиксатор ремня при срабатывании устройства. Устройство натяжения ассоциируется с любым типом пружинного элемента, включая и торсионный. Обратите внимание на то, что предварительно взведенные пружины, блокирующие пружины и любые ограничители движения связанных узлов задаются обычным способом; действие устройства натяжения состоит только в том, чтобы устранить усилие в одной пружине перед срабатыванием или после срабатывания. Во втором типе устройств натяжения усилие в пружинном элементе устраняется на время действия устройства. В этом случае пружина, о которой идет речь, это обычно жесткая, линейная пружина, которая действует как блокирующий механизм, предотвращающий движение фиксатора ремня безопасности относительно автомобиля. Взведенная пружина устройства задается параллельно с блокирующей пружиной. Для этого типа устройств натяжения отсутствует проблема свободного “дрейфа” фиксатора перед срабатыванием устройства. Чтобы устройство натяжения сработало, должна произойти следующая последовательность событий:

12.18 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT

1.

Активируется один из четырех датчиков.

2.

Происходит задержка срабатывания, задаваемая пользователем.

3.

Затем устройство натяжения срабатывает.

LS-DYNA Version 960

12.19 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_SEATBELT_RETRACTOR Назначение: задавать модель катушки (ретрактора), натяжителя ремня безопасности Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

SBRID

SBRNID

SBID

SID1

SID2

SID3

SID4

Тип

I

I

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0

0

0

6

7



1

8

2

Вторая карта


1

2

3

4

5

TDEL

PULL

LLCID

ULCID

LFED

F

F

I

I

F

0.0

0.0

0

0

0.0

3

4

Тип

Умолчание

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ SBRID

SBRNID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор катушки натяжителя ремня безопасности. Должен использоваться уникальный номер Идентификатор узла катушки натяжителя

SBID

Идентификатор элемента ремня безопасности

SID1

Идентификатор датчика 1

12.20 (ELEMENT)

8

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT VARIABLE

DESCRIPTION

SID2


SID3


SID4


TDEL

Задержка после срабатывания датчика

PULL

Длина наматываемой части ремня за время между окончанием задержки и блокированием ретрактора

LLCID

Задающая кривая для усилия наматывания, см. рис. 12.3.

ULCID

Задающая кривая для снятия нагрузки, см. рис. 12.3.

LFED

Длина подачи, см. пояснение ниже


Узел конечного элемента ретрактора не должен совпадать ни с одним из элементов ремня. Задаваемый элемент должен иметь один узел, совпадающий с узлом ретрактора, но не должен находиться внутри модели натяжителя.

2.

Должен быть задан, по крайней мере, один датчик.

3.

Первой точкой кривой нагружения должна быть точка (0, Tmin). Здесь Tmin – это минимальное усилие растяжения. Все последующие значения усилия должны быть больше Tmin.

4.

Кривая разгрузки должна начинаться при нулевом растяжении и увеличиваться монотонно (т.е. не должно быть участков кривой с отрицательным или нулевым наклоном). Ретратор позволяет материалу ремня превращаться в элемент ремня безопасности. Ретрактор действует в одном из двух режимов: незаблокированном, когда материал ремня разматывается или наматывается при постоянном натяжении, и заблокированном, когда используется заданная пользователем взаимосвязь усилия и длины ремня. Ретрактор вначале не заблокирован, и чтобы он оказался заблокированным, должна произойти следующая последовательность событий: 1.

Должен сработать один из четырех датчиков (они описываются ниже)

2.

Происходит задержка срабатывания, задаваемая пользователем

LS-DYNA Version 960

12.21 (ELEMENT)

*ELEMENT 3.

Затем длина ремня должна увеличиться на заданную (необязательно) пользователем величину

4.

Затем ретрактор блокируется и после этого остается в таком состоянии.

В незаблокированном режиме ретрактор стремится приложить к ремню постоянное натяжение. Это позволяет обеспечивать начальное натяжение ремня и устранять слабину, если она появляется. Значение натяжения соответствует первой точки кривой усилиеудлинение ремня. Максимальная скорость натяжения определяется, как 0.01 длины подачи (LFED) на один шаг решения по времени. Поэтому постоянное натяжение не всегда достигается. В заблокированном режиме кривая, задаваемая пользователем, описывает взаимосвязь между усилием в закрепленном элементе и длиной разматываемой части ремня. Если натяжение в ремне впоследствии уменьшается, то для снятия нагрузки используется другая кривая. Процесс уменьшения нагрузки продолжается до достижения минимального натяжения. Эти кривые задаются в единицах начальной длины ремня. Например, пусть ремень размечен с интервалами в 10 мм, а затем намотан на ретрактор. Если известно усилие, при котором из устройства появляется очередная метка, то кривые, используемые для ввода, могут быть представлены следующим образом: 0

Минимальное натяжение (должно быть больше нуля)

10 мм

Усилие для выхода первой метки

20 мм

Усилие для выхода второй метки

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Может быть задан пиротехнический натяжитель, который заставляет ретрактор наматывать ремень с определенной скоростью. В этом случае с момента приведения в действие натяжителя соотношение “усилие-удлинение ремня” не используется. При желании могут быть заданы те элементы ремня, которые вначале находятся внутри ретрактора. Они выходят из устройства, когда материал ремня разматывается, и могут вернуться в ретрактор, если при разгрузке наматывается достаточная длина материала. Элементы e2, e3 и e4 вначале находятся внутри устройства, которое разматывает материал, удлиняя элемент e1. Когда устройство удлиняет элемент e1 на критическую величину Lcrit, где Lcrit = длина подачи - 1.1 ´ минимальная длина,

12.22 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT (минимальная длина задается при вводе материала ремня) (длина подачи задается при вводе модели устройства) элемент e2 появляется из ретрактора, имея нерастянутую длину, равную (1.1 ´ минимальная длина); а нерастянутая длина элемента e1 уменьшается на такую же величину. Усилие и натяжение в элементе e1 остаются без изменений; а в элементе e2 они будут такими же, как и в элементе e1. Теперь устройство разматывает материал, удлиняя элемент e2. Если внутри устройства больше нет элементов, то элемент e2 может удлиняться по мере того, как ретрактором подается материал ремня. Если при наматывании ремня (например, во время начального натяжения) нерастянутая длина элемента, выходящего из ретрактора, становится меньше минимальной длины, то элемент втягивается в устройство. Чтобы задать модель ретрактора, пользователь вводит узел устройства, “входной” элемент (который будет удлиняться за счет материала ремня) - элемент e1 на рис. 11.2, до 4-х датчиков, которые активируют разблокирование устройства, задержку срабатывания, длину (необязательную) наматываемой части ремня за время между окончанием задержки и блокированием натяжителя, номера кривых нагружения и разгрузки ремня, а также длину подачи. Узел ретрактора обычно является частью конструкции автомобиля; элементы ремня не должны соединяться непосредственно с этим узлом, но другие элементы, включая твердые тела, могут быть связаны с этим узлом. “Входной” элемент должен иметь узел, совпадающий с узлом ретрактора, но не должен находиться внутри него. Длина подачи обычно задается равной начальной длине элемента или расстоянию между метками на реальном ремне, используемыми для сравнения с пленкой для высокоскоростной съемки. Длина подачи должна быть, по крайней мере, в три раза больше значения минимальной длины. Если внутри ретрактора есть элементы (e2, e3 и e4 на рисунке), то они не должны относиться к вводу устройства, но натяжитель должен быть идентифицирован при вводе этих элементов. Все их узлы должны совпадать с узлом ретрактора и не должны иметь ограничений. Начальное провисание автоматически будет задано равным (1.1 ´ минимальная длина данных элементов); это переопределяет любое значение, заданное пользователем. Узлы крепления ремня могут быть включены в модель ретрактора простым вводом “запирающей” характеристики для задающей кривой, см. рис. 12.3. Конечный участок этой кривой может быть очень крутым (но должен иметь конечный угол наклона).

LS-DYNA Version 960

12.23 (ELEMENT)

*ELEMENT

До

Before

Элемент11 Element

Элемент 11 Element

Element 2 Элемент 2 Элемент 3

Element 3 Элемент 22 Element Элемент 4 4 Element

After После Element Элемент 3 3 Element Элемент 4 4

All nodes thisэтой area are Все узлы вwithin пределах coincident. площади совпадают

Рис. 12.2. Элементы ретрактора.

12.24 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT

с блокировкой with weblockers без блокировки without weblockers

СИЛА

F O R C E

PULLOUT НАТЯЖЕНИЕ

Рис. 12.3. Силовые характеристики ретрактора.

LS-DYNA Version 960

12.25 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_SEATBELT_SENSOR Назначение: задавать датчик ремня безопасности. Возможны четыре типа, см. пояснения ниже. Формат карты 1

2

3

SBSID

SBSTYP

SBSFL

Тип

I

I

I

Умолчание

0

0

0


4

5

6

7

8

5

6

7

8


Вторая карта, если SBSTYP=1 1

2

3

4

NID

DOF

ACC

ATIME

Тип

I

I

F

F

Умолчание

0

0

0.0

0.0


1


12.26 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT Вторая карта, если SBSTYP=2 1

2

3

SBRID

PULRAT

PULTIM

Тип

I

F

F

Умолчание

0

0.0

0.0


4

5

6

7

8

3

4

5

6

7

8

5

6

7

8




Тип

Умолчание

2

ВРЕМЯ

F

0.0



2

3

4

NID1

NID2

DMX

DMN

Тип

I

I

F

F

Умолчание

0

0

0.0

0.0

2

2



LS-DYNA Version 960

12.27 (ELEMENT)


ОПИСАНИЕ

SBSID

Идентификатор датчика. Должен использоваться уникальный номер.

SBSTYP

Тип контролируемой величины датчика: =1: ускорение узла, =2: скорость движения ремня безопасности из натяжителя, =3: время, =4: расстояние между узлами.

SBSFL

Флаг-признак датчика: =0: датчик активен во время динамической релаксации, =1: датчик может быть включен во время динамической релаксации.

NID

Идентификатор узла датчика

DOF

Направление действия ускорения: =1: ось x, =2: ось y, =3: ось z.

ACC

Ускорения, при котором натяжитель активируется

ATIME

Время, за которое должно быть превышено ускорение

SBRID

Идентификатор устройства натяжения ремня безопасности, см. *ELEMENT_SEATBELT_RETRACTOR.

PULRAT PULTIM

TIME

Скорость движения ремня (единицы длины/время) Время, за которое должна быть превышена скорость выхода Время, когда включается датчик

NID1


NID2


DMX

Максимальное расстояние

DMN

Минимальное расстояние


Узел не должен относиться к твердому телу, граничному условию для скорости или любому другому объекту реализации “предписанного движения”.

12.28 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT 2.

Датчик включается, когда расстояние между двумя узлами d > dmax или d < dmin . Датчики используются для блокировки катушки натяжителя ремня (ретрактора) и включения устройства натяжения. Возможны четыре типа датчиков, которые срабатывают в соответствии со следующими критериями: Тип 1 – датчик срабатывает, когда величина ускорения данного узла в направлении оси x, y, или z остается выше заданного уровня в течение заданного времени. Это не относится к узлам твердых тел. Тип 2 – датчик срабатывает, когда скорость выхода ремня из ретрактора остается выше заданного уровня в течение заданного времени,. Тип 3

–

датчик срабатывает в заданное время.

Тип 4 – датчик срабатывает, когда расстояние между двумя узлами превышает заданный максимум или становится меньше заданного минимума. Этот тип датчика используется в случае представления механизма датчика в виде массово-жесткостной схемы. По умолчанию датчики являются неактивными во время динамической релаксации. Это делает возможным начальное натяжение ремня и размещение пассажира на сидении без блокирования ретрактора или запуска устройства натяжения. Однако при вводе датчика может быть установлен флаг-признак его включения во время фазы динамической релаксации.

LS-DYNA Version 960

12.29 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_SEATBELT_SLIPRING Назначение: задавать слип-кольцо ремня безопасности Формат карты 1

2

3

4

5

SBSRID

SBID1

SBID2

FC

SBRNID

Тип

I

I

I

F

I

Умолчание

0

0

0

0.0

0


да

да

да

да

да


ПЕРЕМЕННАЯ SBSRID

6

Идентификатор слип-кольца. Должен использоваться уникальный номер. Идентификатор элемента ремня безопасности 1

SBID2

Идентификатор элемента ремня безопасности 2

SBRNID

8

ОПИСАНИЕ

SBID1

FC

7

Коэффициент сухого трения Узел слип-кольца, NID

Примечания: Элементы 1 и 2 должны иметь общий узел, который совпадает с узлом слип-кольца. Узел слип-кольца не должен находиться на любом из элементов ремня. Слип-кольцо делает возможным непрерывное скольжение ремня безопасности при резкой смене угла. Два элемента 1 и 2 на рис. 12.4 имеют общую точку со слип-кольцом. Узел B, относящийся к материалу ремня, остается связанным с узлом слип-кольца, но материал ремня (в виде нерастяжимой ленты) переходит от элемента 1 к элементу 2 за счет скольжения. Величина продвижения на каждом шаге решения рассчитывается из соотношения сил в элементах 1 и 2. Соотношение усилий определяется величиной относительного угла между элементами 1 и 2 и коэффициентом трения m. Натяжение в ремнях безопасности зависит от усилий T1 и T2, где T2 - это усилие ведущей ветви ремня, и T1 – усилие ведомой ветви. Таким образом, если усилие T2 будет достаточно близким к T1, то скольжения не будет; для скольжения достаточно уменьшить отношение усилий T2 ÚT1 до значения emQ. Скольжения не будет, если оба эти элемента провисают.

12.30 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT Равнодействующая сила в точке B действует на следует за движением узла слип-кольца.

узел слип-кольца; движение узла B

Если в результате скольжения по слип-кольцу нерастянутая длина элемента становится меньше минимальной длины (заданной в карте материала ремня безопасности), то сетка ремня локально перестраивается: ведомый элемент проходит через слип-кольцо и появляется заново на другой ветви (см. рис. 12.4). Новая нерастянутая длина будет равна (1.1 х минимальная длина). Усилие и деформация в элементах e2 и e3 остаются без изменений; усилие и деформация в элементе e1 будут теперь равны усилию и деформации в элементе e2. Последующее скольжение будет состоять в переносе материала от элемента e3 к элементу e1. Этот процесс может повторяться для нескольких элементов, проходящих по очереди через слип-кольцо. Чтобы задать слип-кольцо, пользователь указывает два элемента ремня безопасности, которые сходятся у слип-кольца, коэффициент трения и узел слип-кольца. Не следует пытаться ограничивать общий узел в его движении, поскольку это будет сделано автоматически, и он будет ограничен так, что будет следовать за узлом слипкольца. Обычно узел слип-кольца является частью корпуса автомобиля, и поэтому элементы ремня безопасности не должны непосредственно соединяться с этим узлом, но к нему могут быть прикреплены другие элементы, включая твердые тела.

Слип-кольцо Slipring

B

Элемент 2

Элемент 1

Element 2

Элемент 3 1 Element

Element 1 Элемент 3

Element 3 Элемент 2

Element 2

Элемент 3 3 Element

Before До

После After

Рис. 12.4. Элементы, проходящие через слип-кольцо.

LS-DYNA Version 960

12.31 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_SHELL_{OPTION} Доступные опции включают: THICKNESS BETA Назначение: задавать 3и 4-узловые элементы, включая трехмерные оболочечные, мембранные, элементы плоского напряженного состояния, элементы плоской деформации и осесимметричные объемные элементы. Тип элемента и его формулировка задаются с помощью идентификатора детали (см. *PART) и идентификатора сечения (см. *SECTION_SHELL). Кроме того, может быть задана толщина каждого элемента, если это возможно, в картах элементов, в противном случае толщина берется по умолчанию из карты задания сечения. Для ортотропных или анизотропных материалов может быть задан локальный угол (переменная PSI), который задается вместе с материальными углами в точках интегрирования, определяемыми ключевым словом *SECTION_SHELL. Формат карты (10I8)

Карта 1


1

2

3

4

5

6

EID

PID

N1

N2

N3

N4

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

3

3

3

3

Тип

Умолчание


12.32 (ELEMENT)

7

8

9

10

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT Необязательная карта (необходима, если опции THICKNESS или BETA заданы после ключевого слова) (5E16.0) 1


2

3

4

5

6

7

8

9

10

THIC1

THIC2

THIC3

THIC4

PSI

Тип

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.


1


2 ОПИСАНИЕ

EID

Идентификатор элемента. Выбирается номер, уникальный по отношению к другим элементам.

PID


N1


N2


N3


N4


THIC1

Толщина оболочки в узле 1

THIC2


THIC3


THIC4


PSI

Смещение угла ортотропного материала, измеряемое от исходной оси (сторона элемента с узлами 1-2), см. примечание 6 ниже. Угол задается в градусах.


Вместо нулевой толщины оболочки по умолчанию берутся значения из перечня параметров поперечного сечения для идентификатора части модели PID, см. *SECTION_SHELL.

LS-DYNA Version 960

12.33 (ELEMENT)

*ELEMENT 2.

Переменная PSI задается только для ортотропного и анизотропного материала.

3.

Нумерация узлов против часовой стрелки определяет верхнюю поверхность элемента, см. рис. 12.5.

4.

Сохранение напряжений и деформаций в двоичных базах данных по умолчанию делается в глобальной системе координат. Результирующие усилия-моменты выводятся в локальной координатной системе оболочечного элемента.

5.

Внутренние углы элемента должны быть меньше 180 градусов.

6.

Чтобы разрешить произвольную ориентацию оболочечных элементов в пределах конечно-элементной сетки, каждый слой композитного материала имеет уникальный угол ориентации, который измеряется в виде смещения от направления опорных осей элемента. Каждая точка интегрирования по толщине оболочки (обычно таких точек больше одной на слой) требует определения угла ориентирования материала в данной точке. Исходное направление определяется углом y, который может быть задан для каждого элемента в карте элемента и измеряется от стороны элемента с узлами 1-2. Эти углы представлены на рис. 12.6 и 12.7. n1

n2

n1 n4

n3

n2

Рис. 12.5.

12.34 (ELEMENT)

n3

Оболочечные элементы программы LS-DYNA. Нумерация часовой стрелки определяет верхнюю поверхность элемента.

узлов против

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT n4 c b

n1 Рис. 12.6

n3 a

b

y

n2

x

Ориентирование направления слоя материала относительно стороны с узлами 1-2.

q = y+b z

q

y

x Рис. 12.7. Может быть задан многослойный материал. Угол bi задается для каждого iтого слоя (в точке интегрирования), см. *SECTION_SHELL.

LS-DYNA Version 960

12.35 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_SOLID_{OPTION} Доступные опции включают в себя: ORTHO Назначение: задавать трехмерные объемные элементы, включая 4-узловые четырехгранники и 8-узловые шестигранники. Тип объемного элемента и его формулировка определяются с помощью идентификатора части модели (см. *PART) и идентификатора сечения (см. *SECTION_SOLID_OPTION). Кроме того, посредством опции ORTHO для ортотропного и анизотропного материалов может быть задана локальная система координат. Формат карты (10I8) 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

EID

PID

N1

N2

N3

N4

N5

N6

N7

N8

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

Умолчание

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет


1


Тип

Необязательные карты (требуются, если за ключевым словом следует опция ORTHO) Карта 1


1

2

3

4

5

6

A1

A2

A3

Тип

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.


2

12.36 (ELEMENT)

7

8

9

10

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT

Карта 2

1


2

3

4

5

6

D1

D2

D3

Тип

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.


2


7

8

9

10

ОПИСАНИЕ

EID

Идентификатор элемента. Должен быть выбран уникальный номер.

PID

Идентификатор части модели, см. *PART.

N1


N2


N3


.

.

.

.

N8


A1

Составляющая вектора a локального направления материала по оси x или угол поворота в градусах (см. примечание 4)

A2

Составляющая вектора a локального направления материала по оси y

A3

Составляющая вектора a локального направления материала по оси z

D1

Составляющая вектора по оси x в плоскости векторов a и b материала

D2

Составляющая вектора по оси y в плоскости векторов a и b материала

D3

Составляющая вектора по оси z в плоскости векторов a и b материала

LS-DYNA Version 960

12.37 (ELEMENT)


Четырех-, шести- и восьмиузловые элементы представлены на рис. 12.8, где показан порядок нумерации узловых точек. Необходимо соблюдать этот порядок, иначе произойдет останов программы на стадии инициализации с сообщением об отрицательном объеме. Ввод узлов в карте элементов для четырехгранных и шестигранных элементов производится следующим образом: 4-узловой четырехгранник N1, N2, N3, N4, N4, N4, N4, N4 N1, N2, N3, N4, N5, N5, N6, N6

6-узловой шестигранник

Если при вводе под одним идентификатором части шестигранники соединяются с четырехгранниками и пятигранниками, то используются вырожденные четырехгранники и пятигранники. Одна из проблем с вырожденными элементами связана с неравномерным распределением массы (узел 4 четырехгранника имеет в пять раз большую массу, чем узлы 1-3), что может привести к неустойчивости решения при выборе размера шага по умолчанию. С помощью контрольного флага-признака для ключевого слова *CONTROL_SOLID можно использовать автоматическую сортировку для обработки этих вырожденных элементов, как четырехгранных и пятигранных элементов типа 10 и типа 15 соответственно. 2.

Для моделей из ортотропного и анизотропного материала локальные направления могут быть заданы двумя картами после задания связности элементов. Локальные направления затем рассчитываются с помощью этих двух векторов (см. рис. 12.9): c = a ´ d and b = c ´ a . ~

~

~

~

~

~

Эти векторы внутренне нормируются в программе LS-DYNA. 3.

Вывод напряжений для объемных элементов по умолчанию дается в глобальной координатной системе.

4.

Если вектор d вводится как вектор нулевой длины, тогда переменная A1 интерпретируется как угол поворота в градусах, который используется для параметра AOPT=3 в картах различных ортотропных материалов, таких как, например, *MAT_OPTION TROPIC_ELASTIC.

12.38 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT

4

2

3

1

5

объемные элементы solids

7

6

3

8 2 1

6

4

3 4

2

5 1

4-node n 1 n 2 4-узловые

n3

n4

n4

n4

n4

n4

6-node n 1 n 2 6-узловые

n3

n4

n5

n5

n6

n6

Рис. 12.8. Объемные элементы с четырьмя, шестью и восемью узлами. Узлы 1-4 находятся на нижней поверхности.

LS-DYNA Version 960

12.39 (ELEMENT)

*ELEMENT

c

d

a

b

Рис. 12.9.

12.40 (ELEMENT)

Заданы два вектора a и d, и триада рассчитывается и сохраняется. Векторы b и d лежат в одной плоскости.

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT *ELEMENT_SPH Назначение: задавать элемент сосредоточенной массы, присоединенной к узловой точке. Формат карты (2I8,E16.0)


Тип

Умолчание

1

2

3

4

NID

PID

MASS

I

I

F

нет

нет

0.

5

6

7

8

9

10


ОПИСАНИЕ

NID

Идентификатор узла или идентификатор элемента - для опции SPH это одно и то же.

PID

Идентификатор части модели, к которой относится данный узел (он же элемент)

MASS

LS-DYNA Version 960

Значение массы

12.41 (ELEMENT)

*ELEMENT *ELEMENT_TRIM Назначение: задавать часть модели, которая содержит ломаную кривую, предназначенную для сглаживания с помощью опции *DEFINE_CURVE_TRIM. Формат карты Карта 1

1


2

3

4

5

6

7

8

9

10

PSID

Тип

I

Умолчание

нет


1, 2, 3


ОПИСАНИЕ

Идентификатор части для процедуры сглаживания, см. *SET_PART.


Данная команда в сочетании с опцией *DEFINE_CURVE_TRIM сглаживает ломаные участки заданных частей модели перед началом вычислений.

2.

Если эта команд не задана, а введена только команда *DEFINE_CURVE_TRIM, то соответствующие части модели обрабатываются после завершения счета.

3.

Предварительное сглаживание (*ELEMENT_TRIM + *DEFINE_CURVE_TRIM) может использоваться для адаптивного перестроения сетки и последующего сглаживания. Само по себе ключевое слово *DEFINE_CURVE_TRIM не обеспечивает адаптивное перестроение сетки. Более подробную информацию о данной процедуре см. в Примечаниях к разделу *INTERFACE_SPRINGBACK.

12.42 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*ELEMENT *ELEMENT_TSHELL Назначение: задавать 8-узловой элемент толстостенной оболочки, который используется в полном или избирательно пониженном варианте интегрирования. Этот элемент может применяться как альтернатива 4–узлового оболочечного элемента. В основном используется для формирования переходной зоны между участками сетки из оболочечных и объемных элементов или для моделирования толстостенных оболочек. Ввод заканчивается картами *PART и *SECTION_TSHELL. Поведение такой оболочки оказывается чрезмерно жестким при больших отношениях радиуса к толщине. Формат карты (10I8)


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

EID

PID

N1

N2

N3

N4

N5

N6

N7

N8

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет


1


ОПИСАНИЕ

EID


PID


N1


N2


N3


.

.

.

.

N8

LS-DYNA Version 960


12.43 (ELEMENT)


Правильная нумерация узлов имеет первостепенное значение для правильного использования элемента. Узлы n1- n4 задают нижнюю поверхность, а узлы n5 - n8 задают верхнюю поверхность. Если используется одна точка интегрирования (см. *SECTION_TSHELL), тогда точки интегрирования располагаются вдоль оси t, как показано на рис. 12.10. Также возможно использование пониженного порядка интегрирования 2 ´ 2. При задании связности необходимо проявлять чрезвычайную осторожность для обеспечения правильной ориентации элемента.

2.

Напряжения для этого оболочечного элемента выводятся в глобальной координатной системе.

3.

Для задания толстостенных оболочечных элементов клиновидной формы повторяются узловые пары n3 и n4, n7 и n8. Порядок узлов следующий: n1, n2, n3, n3, n4, n5, n6, n6, где узлы n1, n2, n3 образуют нижнюю треугольную поверхность, и узлы n4, n5, n6 верхнюю треугольную поверхность клина. t n5

n8

n4

n1

s

n6

n2

n7

r

n3

Рис. 12.10. Объемный 8-узловой оболочечный элемент

12.44 (ELEMENT)

LS-DYNA Version 960

*EOS

*EOS В программе LS-DYNA уравнения состояния определяются типом идентификатора. Ниже эти идентификаторы представлены вместе с соответствующими ключевыми словами в том порядке, в котором они даны в этом Руководстве. Уравнения состояния могут быть использованы вместе с подмножеством материалов, которые доступны для объемных элементов.

ТИП 1:

*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL

ТИП 2:

*EOS_JWL

ТИП 3:

*EOS_SACK_TUESDAY

ТИП 4:

*EOS_GRUNEISEN

ТИП 5:

*EOS_RATIO_OF_POLYNOMIALS

ТИП 6:

*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL_WITH_ENERGY_LEAK

ТИП 7:

*EOS_IGNITION_AND_GROWTH_OF_REACTION_IN_HE

ТИП 8:

*EOS_TABULATED_COMPACTION

ТИП 9:

*EOS_TABULATED

ТИП 10:

*EOS_PROPELLANT_DEFLAGRATION

ТИП 11:

*EOS_TENSOR_PORE_COLLAPSE

ТИП 14:

*EOS_JWLB

Дополнительная опция _TITLE может быть добавлена ко всем ключевым словам *EOS. Если используется эта опция, тогда дополнительная строка считывается для каждого раздела в формате 80a, который может использоваться для описания уравнения состояния. В настоящее время программа LS-DYNA действительно использует опцию title, что облегчает понимание содержания входных данных.

LS-DYNA Version 960

13.1 (EOS)

*EOS *EOS_LINEAR_POLYNOMIAL

Назначение: задавать коэффициенты для уравнений состояния в виде полинома. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

EOSID

C0

C1

C2

C3

C4

C5

C6

I

F

F

F

F

F

F

F


E0

V0

Тип

F

F


Тип

Карта 2

ПЕРЕМЕННАЯ EOSID

ОПИСАНИЕ

Метка уравнения состояния

C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 E0

Начальная внутренняя энергия

V0

Начальный относительный объем

13.2 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS Примечания: Линейное

полиномиальное уравнение состояния является линейным относительно внутренней энергии. Давление определяется выражением

P = C 0 + C1m + C 2 m 2 + C3 m 3 + ( C 4 + C5 m + C6 m 2 ) E , члены C2m2 и C6m2 задаются равными нулю, если выполняются r r m < 0, m = - 1, а отношение текущей плотности к начальной плотности. r0 r0

где

условия

Линейное полиномиальное уравнение состояния может использоваться для моделирования газа с уравнением гамма-состояния. Это может быть получено заданием коэффициентов: C0 = C1 = C2 = C3 = C6 = 0

и

C4 = C5 = g -1 , где

g

- это отношение удельных теплоемкостей. Давление определяется формулой: p = (g - 1)

r E. r0

Размерность величины E – единицы давления.

LS-DYNA Version 960

13.3 (EOS)

*EOS *EOS_JWL Это уравнение состояния вида 2. Формат карты


Тип ПЕРЕМЕННАЯ EOSID

1

2

3

4

5

6

7

8

EOSID

A

B

R1

R2

OMEG

E0

VO

I

F

F

F

F

F

F

F

ОПИСАНИЕ


A B R1 R2 OMEG E0 V0


Примечания: Уравнение состояния JWL задает давление в виде æ æ w ö -R 1V w ö -R 2 V w E p = A ç1 e , + B ç1 + ÷ ÷÷ e ç ÷ ç R V R V V 1 2 è ø è ø

и обычно применяется для продуктов детонации ВВ.

13.4 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS *EOS_SACK_TUESDAY Это уравнение состояния вида 3. Формат карты


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

EOSID

A1

A2

A3

B1

B2

E0

V0

I

F

F

F

F

F

F

F

ОПИСАНИЕ



A1 A2 A3 B1 B2

E0


V0


Примечания: Уравнение состояния Сака задает давление следующим образом: p=

B 1 ö B2 A3 - A2 V æ e E, ç1 ÷ + A1 V Vø V è

оно используется для продуктов детонации ВВ.

LS-DYNA Version 960

13.5 (EOS)

*EOS *EOS_GRUNEISEN Это уравнение состояния вида 4. Формат карты


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

EOSID

C

S1

S2

S3

GAMAO

A

E0

I

F

F

F

F

F

F

F

Карта 2


Тип

V0

F


ОПИСАНИЕ

Идентификатор уравнения состояния

C S1 S2 S3 GAMAO A E0


V0


13.6 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS Примечания: Уравнение состояния Грюнайзена с кубической зависимостью “скорость ударной волныскорость частиц” задает давление для сжимаемых материалов следующим образом: p=

(

)

é1 - ( S - 1) m - S 1 2 ëê

m2 m+ 1

r 0 C 2 m é1 + 1 - g20 m - a2 m 2 ù ë û - S3

m3

(m +

ù 2 1) û ú

2

+ (g 0 + am ) E ,

а для пористых материалов в виде

p = r 0 C 2 m + (g 0 + am ) E , где C - угловой коэффициент кривой vs-vp; S1, S2 и S3 - коэффициенты наклона кривой vs-vp; r g0 - постоянная Грюнайзена; a – это коррекция объема первого порядка g0; m = - 1. r0

LS-DYNA Version 960

13.7 (EOS)

*EOS *EOS_RATIO_OF_POLYNOMIALS

Это уравнение состояния вида 5. Формат карты (I10) для карты 1, (4E20.0) для всех последующих карт. Карта 1


1

EOSID

Тип

I

Карта 2

1

2

3

4

A10

A11

A12

A13

Тип

F

F

F

F

Карта 3

1

2

3

4

A20

A21

A22

A23

Тип

F

F

F

F

Карта 4

1

2

3

4

A30

A31

A32

A33

Тип

F

F

F

F

Карта 5

1

2

3

4

A40

A41

A42

A43

F

F

F

F





Тип

13.8 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS

Карта 6

1

2

3

4

A50

A51

A52

A53

Тип

F

F

F

F

Карта 7

1

2

3

4

A60

A61

A62

A63

Тип

F

F

F

F

Карта 8

1

2

3

4

A70

A71

A72

A73

Тип

F

F

F

F

Карта 9

1

2

A14

A24

Тип

F

F

Карта 10

1

2

3

4

ALPH

BETA

E0

V0

F

F

F

F






Тип

LS-DYNA Version 960

13.9 (EOS)

*EOS ПЕРЕМЕННАЯ EOSID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор уравнения состояния

A10 A11 A12 A13 A20 A21 A22 A23 A30 A31 A32 A33 A40 A41 A42 A43 A50 A51 A52 A53 A60 A61 A62 A63 A70

13.10 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

A71 A72 A73 A14 A24 ALPHA

a

BETA

b

E0


V0



Уравнение состояния в форме отношения образом:

p=

полиномов задает давление следующим

F1 + F2 E + F3 E 2 + F4 E 3 (1 + am ) , F5 + F6 E + F7 E 2

где n

Fi = å A ij m j n = 4ifi < 3 j= 0

m=

r - 1n = 3ifi ³ 3 r0

В расширенных элементах параметр F1 заменяется на F¢1 = F1 + b m2. Заданием коэффициента A10 = 1.0 инициируется моделирование давления дельта-фазы для этого материала. Программа восстанавливает его значение 0.0 после установки флагов.

LS-DYNA Version 960

13.11 (EOS)

*EOS *EOS_LINEAR_POLYNOMIAL_WITH_ENERGY_LEAK Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

EOSID

C0

C1

C2

C3

C4

C5

C6

I

F

F

F

F

F

F

F


E0

V0

LCID

Тип

F

F

I


Тип

Карта 2


ОПИСАНИЕ


C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 E0


V0


LCID

13.12 (EOS)

Идентификатор задающей кривой, определяющей скорость ввода энергии

LS-DYNA Version 960

*EOS Примечания:

Полиномиальное уравнение состояния, линейное относительно внутренней энергии, отнесенной к начальному объему, E , определяется соотношением p = C0 + C1m + C2 m 2 + C3 m 3 + ( C4 + C5 m + C6 m 2 ) E ,

в котором

C0 , C1 , C2 , C3 , C4 , C5 ,

и

C6

- это постоянные, задаваемые пользователем, а m=

1 -1 , V

где V - относительный объем. В увеличивающихся в объеме элементах коэффициенты при m2 задаются равными нулю, т.е. C2 = C6 = 0 .

Внутренняя энергия E увеличивается в соответствии с кривой зависимости скорости ввода энергии от времени, идентификатор которой задается при вводе исходных данных.

LS-DYNA Version 960

13.13 (EOS)

*EOS *EOS_IGNITION_AND_GROWTH_OF_REACTION_IN_HE Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

EOSID

A

B

XP1

XP2

FRER

G

R1

F

F

F

F

F

F

F

F

R2

R3

R5

R6

FMXIG

FREQ

GROW1

EM

F

F

F

F

F

F

F

F

AR1

ES1

CVP

CVR

EETAL

CCRIT

ENQ

TMP0

F

F

F

F

F

F

F

F

GROW2

AR2

ES2

EN

FMXGR

FMNGR

F

F

F

F

F

F


Тип

Карта 2


Тип

Карта 3


Тип

Карта 4


Тип ПЕРЕМЕННАЯ EOSID

ОПИСАНИЕ


A B XP1

13.14 (EOS)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

XP2 FRER G R1 R2 R3 R5 R6 FMXIG FREQ GROW1 EM AR1 ES1 CVP

Теплоемкость продуктов реакции

CVR

Теплоемкость ВВ, не участвующего в реакции

EETAL CCRIT ENQ

Теплота реакции

TMP0

Начальная температура (°K)

GROW2 AR2 ES2 EN FMXGR FMNGR

LS-DYNA Version 960

13.15 (EOS)


Уравнение состояния вида 7 используется для расчетов ударного инициирования (или отказа инициирования) и распространения детонационной волны бризантного взрывчатого вещества (ВВ). Его следует использовать вместо опций для идеального горения ВВ всякий раз, когда возникает вопрос, будет ли ВВ вступать в реакцию, какое конечное время требуется для превращения ударной волны в детонационную и (или) какова протяженность зоны химической реакции в детонационной волне. При относительно низком начальном давлении (<2-3 ГПa) это уравнение состояния должно использоваться с материалом типа 10 для точных расчетов поведения взрывчатых веществ в исходном состоянии. При более высоких начальных давлениях может использоваться тип материала 9. Уравнение состояния JWL задает давление в исходном ВВ следующим образом: Pe = r1e - r5Ve + r2 e - r 6Ve + r3

Te ( r3 = w e cvr ) , Ve

где Ve и Te - относительный объем и температура соответственно для ВВ в исходном состоянии. Еще одно уравнение состояния JWL задает давление в продуктах реакции в виде соотношения Pp = ae - xp1Vp + be - xp2Vp +

gTp ( g = w pc vp ) , Vp

где Vp и Tp - относительный объем и температура продуктов реакции соответственно. Поскольку химическая реакция преобразует непрореагировавшее взрывчатое вещество в продукты взрыва, то уравнения состояния JWL используются для расчета смеси исходного ВВ и продуктов реакции, задаваемой с помощью параметра F, указывающего долю прореагировавшего вещества (F=0 означает, что нет реакции; F=1 подразумевает полную реакцию). Температуры и давления ВВ и продуктов взрыва принимаются равными (Te=Tp, pе=pр), а их относительные объемы являются аддитивными, т.е., V = (1-F) Ve + Vp. Скорость химической реакции при превращении исходного ВВ в продукты взрыва определяется тремя составляющими разной физической природы: воспламенением, когда небольшое количество ВВ вступает в реакцию после того, как ударная волна сжимает его; медленным распространением начальной реакции и быстрым завершением реакции при высоком давлении и температуре. Уравнение для скорости реакции имеет вид eetal ¶F frer = freq (1 - F ) ( Ve -1 - 1 - ccrit ) ¶t

+ grow1(1 - F ) Farl p em esl

+ grow 2 (1 - F )

13.16 (EOS)

es 2

Far 2 p en

(Воспламенение) (Рост) (Завершение)

LS-DYNA Version 960

*EOS Скорость воспламенения будет равной нулю, когда F≥fmxig, скорость роста будет равна нулю, когда F≥fmxgr, и скорость завершения будет равна нулю, когда F≤fmngr. Подробности, касающиеся методов расчета и некоторых примеров одно- и двумерных расчетов ударного инициирования и параметров детонационной волны, можно найти в ссылках. К сожалению, достаточное количество экспериментальных данных получено с целью разработки наиболее реальных моделей ударного инициирования только для двух конденсированных ВВ: PBX-9504 (и родственных, на основе взрывчатки HMX, таких как LX14,LX-10,LX-04 и пр.) и LX-17 (малочувствительные ВВ на основе TATB). Расчетные модели разработаны для других ВВ (TNT, PETN, Состав B, ракетное топливо и т.д.), но они основаны на очень ограниченном числе экспериментальных данных. Унаследованные от прошлых версий переменные 85 и 89 - это температура и доля прореагировавшего вещества соответственно. См *DATABASE_EXTENT_BINARY, если есть потребность использовать эти выходные переменные в базах данных для последующей обработки.

LS-DYNA Version 960

13.17 (EOS)

*EOS *EOS_TABULATED_COMPACTION Формат карты Карта 1


Тип

1

2

3

4

EOSID

GAMA

E0

V0

I

F

F

F

5

6

7

8

Формат карты (5E16.0) Карта 2


Тип

1

2

3

4

5

EV1

EV2

EV3

EV4

EV5

F

F

F

F

F

EV6

EV7

EV8

EV9

EV10

F

F

F

F

F

Карта 3


Тип

Карты 2 и 3 повторяются для задания переменных Ci, Ti и Ki . Должно быть задано всего 9 карт. ПЕРЕМЕННАЯ EOSID eV1,eV2,..eVN

ОПИСАНИЕ

Метка уравнения состояния ln V

C1,C2,..CN T1,T2,..TN K1,K2,..KN GAMA

g

E0


V0


13.18 (EOS)

LS-DYNA Version 960


Tабулированная модель сжатия является линейной относительно внутренней энергии. Давление при нагрузке определяется соотношением p = C(e V ) +g T(e V )E .

Объемная деформация eV определяется натуральным логарифмом относительного объема. Вплоть до смены сжатия растяжением разгрузка происходит по линейному закону с наклоном, соответствующим величине объемного модуля для ненагруженного состояния. Повторное нагружение всегда проходит по линии разгрузки до точки, где начиналась разгрузка, и затем продолжается по кривой сжатия, см. рис. 13.1. При задании табулированных функций может использоваться до 10 точек (как минимум, 2 точки). В случае необходимости программа LSDYNA будет экстраполировать данные.

давление pressure

The bulk unloading Объемный модуль при разгрузке – modulusдеформации is a function функция объемной of volumetic strain strain объемнаяVolumetric деформация tension cutoff переход в область растяжения

Рис. 13.1. Кривая давления в зависимости от объемной деформации для уравнения состояния вида 8 при сжатии. В сжатом состоянии объемный модуль зависит от величины достигнутой объемной деформации.

LS-DYNA Version 960

13.19 (EOS)

*EOS *EOS_TABULATED

Это уравнение состояния вида 9. Формат карты Карта 1


Тип

1

2

3

4

EOSID

GAMA

E0

VO

I

F

F

F

5

6

7

8

Формат карты (5E16.0) Карта 2


Тип

1

2

3

4

5

EV1

EV2

EV3

EV4

EV5

F

F

F

F

F

EV6

EV7

EV8

EV9

EV10

F

F

F

F

F

Карта 3


Тип

Карты 2 и 3 повторяются для каждого параметра Ci и Ti. Должно быть задано всего 7 карт. ПЕРЕМЕННАЯ EOSID eV1,eV2,..eVN

ОПИСАНИЕ

Метка уравнения состояния ln V

C1,C2,..CN T1,T2,..TN

13.20 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS ПЕРЕМЕННАЯ GAMA

ОПИСАНИЕ

g

E0


V0

Начальный внутренний объем


Tабулированная модель сжатия является линейной относительно внутренней энергии. Давление при нагрузке определяется соотношением P = C (eV) + g T(eV) E. Объемная деформация eV определяется натуральным логарифмом относительного объема. При задании табулированных функций может использоваться до 10 точек (как минимум, 2 точки). В случае необходимости программа LS-DYNA будет экстраполировать данные.

LS-DYNA Version 960

13.21 (EOS)

*EOS *EOS_PROPELLANT_DEFLAGRATION

Это уравнение состояния (вида 10) должно быть добавлено подушки безопасности.

к модели горючей смеси для


1

2

3

4

5

6

EOSID

A

B

XP1

XP2

FRER

F

F

F

F

F

F


g

R1

R2

R3

R5

Тип

F

F

F

F

F

R6

FMXIG

FREQ

GROW1

EM

F

F

F

F

F

AR1

ES1

CVP

CVR

EETAL

F

F

F

F

F

GROW2

AR2

ES2

EN

FMXGR

FMNGR

F

F

F

F

F

F


Тип

7

8

ENQ

TMP0

Карта 2

Карта 3


Тип

Карта 4


Тип

CCRIT

Карта 5


Тип

13.22 (EOS)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

A

Коэффициент уравнения состояния для продуктов горения JWL

B


XP1


XP2


FRER

Объем исходной смеси

G

Параметр wCv для продуктов реакции

R1

Коэффициент уравнения состояния JWL

R2


R3

Параметр wCv для исходной смеси

R5


R6


FMXIG FREQ GROW1

Начальная доля прореагировавшей смеси Fo Начальное давление Po Первый коэффициент для скорости горения

EM

Показатель степени давления в первом слагаемом

AR1

Показатель степени величины F в первом слагаемом

ES1

Показатель степени величины (1-F) в первом слагаемом

CVP

Теплоемкость продуктов реакции

CVR

Теплоемкость исходной смеси

EETAL

Дополнительная переменная, не используется

CCRIT

Объем продуктов реакции

ENQ

Теплота реакции

TMP0

Начальная температура (298°K)

GROW2

LS-DYNA Version 960

Второй коэффициент для скорости горения

13.23 (EOS)


ОПИСАНИЕ

AR2

Показатель степени величины F во втором слагаемом

ES2

Показатель степени величины (1-F) во втором слагаемом

EN

Показатель степени давления во втором слагаемом

FMXGR

Максимальное значение величины F в первом слагаемом

FMNGR

Минимальное значение величины F во втором слагаемом


Для модели скорости горения в реактивном потоке необходимы: уравнение состояния непрореагировавшего твердого тела, уравнение состояния продуктов реакции, закон для скорости реакции и правило смеси для двух (или более) компонентов. Правило смеси для стандартной модели инициирования и развития реакции [28] допускает, что и давление, и температура полностью стабильны в течение реакции. Однако правило смеси может быть модифицировано, чтобы исключить процесс распространения тепла или частичного нагрева твердых тел за счет продуктов реакции. Предположение о равновесии энергий за счет теплоты и давления для этого относительно медленного процесса горения смеси для подушки безопасности является справедливым. В настоящее время для модели горения используются следующие уравнения состояния: уравнение JWL, Грюнайзена, Ван-дер-Ваальса для совместного объема и закон идеального газа. Также могут быть реализованы и другие уравнения состояния. При горении смеси газообразный азот, образующийся при горении азида натрия, подчиняется закону идеального газа по мере заполнения подушки безопасности, но он может моделироваться и как газ Ван-дер-Ваальса при высоких давлениях и температурах. Закон скорости химической реакции – это зависимость между давлением, геометрией частиц и площадью поверхности, как и в большинстве процессов горения при высоком давлении. Если закон изменения температуры для реагирующей системы хорошо известен, то могут быть использованы температурные соотношения для химической кинетики Аррениуса. Поскольку данные о составе и характеристиках горючей смеси для подушки безопасности являются собственностью компании-производителя, то очень трудно получить необходимую информацию для моделирования скорости горения. Однако Имперский химический трест (ICI) предоставил данные о параметрах давления, геометрии частиц, плотности забивки, теплоте реакции и скорости горения при атмосферном давлении, которые позволили разработать численную модель, представленную здесь для их горючей смеси NaN3 + Fe2O3. Модель горения, ее реализация и результаты для смеси ICI представлены в работе [59]. Уравнение состояния для исходной горючей смеси и продуктов реакции имеет форму: p = A e - R1 V + Be - R 2 V +

w CvT , V -d

где p – давление (в Mбар), V - относительный удельный объем (обратная величина относительной плотности), w - коэффициент Грюнайзена, Cv - теплоемкость (в Mбар –cм3/кг°K),

13.24 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS

T – температура в °K, d - совместный объем и A, B, R1 и R2 - постоянные. Подстановка A=B=0.0 дает уравнение состояния Ван-дер-Ваальса для совместного объема. Уравнение состояния JWL обычно используется при давлении выше нескольких килобар, в то время как уравнение Вандер-Ваальса используется при давлениях ниже этого уровня и выше уровня, для которого применимо уравнение состояния идеального газа. Естественно, подстановка A=B=d=0 дает идеальное уравнение состояния газа. Если используются правильные значения для параметров w и Cv и верное распределение между “холодным” сжатием и внутренней энергией, то рассчитываемые температуры оказываются весьма разумными, и поэтому они могут использоваться для проверки характеристик горючей смеси.

Скорость реакции, используемая соотношением:

для случая сгорания

смеси, определяется

¶F y u = Z (1 - F ) Fx p w + V (1 - F ) Frps , ¶t for 0< F < Flimit1 forFlimit 2 < F < 1 где F – доля прореагировавшей горючей смеси (значение F = 0 подразумевает, что реакция отсутствует, F = 1 - реакция завершена), t – время и p - давление (в Mбар), r, s, u, w, x, y, Flimit1 и Flimit2 – постоянные, используемые для описания зависимости давления и площади поверхности от скорости реакции. Две (или больше) зависимости давления от скорости реакции используются в том случае, когда топливо является смесью или обнаруживает резкое изменение скорости реакции при некоторых давлениях или температурах. Зависимости для площади поверхности горения могут быть аппроксимированы при использовании членов (1-F)y Fx . Могут использоваться и другие формы закона для скорости реакции, такие как зависимость температуры Аррениуса типа e-E/RT, но они требуют очень точных вычислений температуры. Хотя теоретическое обоснование зависимости давления от скорости горения при давлении в несколько килобар не является полным, большое количество экспериментальных данных для скорости горения при разных давлениях подтверждает это допущение, а гидродинамические расчеты, использующие зависимости для давления, точно моделируют такие эксперименты. Модель горения активируется при возрастании давления или скорости частиц в одной или нескольких зонах на границах реагирующего материала. Такое возрастание создает давление в этих зонах и начинается разложение. Если давление уменьшается, то скорость реакции падает и может обратиться в нуль. Это свойство является важным для процессов короткой длительности, реакций частичного разложения. Если поддерживается давление, доля прореагировавшего вещества в итоге приближается к единице, и материал полностью преобразуется в молекулы продуктов горения. Скорости фронта горения, рассчитанные с помощью этой модели для нескольких видов горючей смеси, оказываются достаточно близкими к экспериментально наблюдаемым зависимостям скорости горения от давления. Для получения хорошего согласия с экспериментальными данными модель требует точного описания уравнения состояния для исходной горючей смеси, которое соответствует аналитическому приближению к экспериментальным данным или расчетным оценкам, основанным на предыдущем опыте с подобными материалами. Это же остается верным и для уравнения состояния продуктов реакции. Чем больше доступно данных, касающихся

LS-DYNA Version 960

13.25 (EOS)

*EOS экспериментально установленной скорости горения, возникающего давления и поступающей энергии, тем больше возможность получить лучшую форму уравнения для скорости реакции. Итак, уравнение, используемое в подпрограмме непрореагировавшей горючей смеси имеет вид Pu = R1 × e - R 5 ×Vu + R2 × e -R 6× Vu +

для

расчета

давления

в

R3 × Tu , Vu - FRER

где Vu и Tu - относительный объем и температура непрореагировавшей горючей смеси соответственно. Относительная плотность, очевидно, обратно пропорциональна относительному объему. Давление Pp в продуктах реакции выражается соотношением Pp = A × e

- XP1×Vp

+ B×e

- XP 2× Vp

+

G × Tp . Vp - CCRIT

Поскольку реакция продолжается, то предполагается, что температура и давление исходного материала и продуктов горения выравниваются (Tu = Tp = T, p = Pu = Pp), а относительные объемы подчиняются соотношению V = (1 - F) × Vu + F × Vp ,

где V - общий относительный объем. Другие предположения относительно смеси могут использоваться и используются в различных версиях программы DYNA2D/3D. Формула для скорости реакции имеет вид ¶F EM AR1 ES1 = GROW1( P + FREQ ) ( F + FMXIG ) (1 - F + FMXIG ) ¶t + GROW2 ( P + FREQ )

EN

( F + FMXIG )

AR 2

(1 - F + FMXIG )

ES2

Если F превышает значение переменной FMXGR, слагаемое GROW1 принимается равным нулю, а если F меньше FMNGR, то слагаемое GROW2 будет равен нулю. Таким образом, для описания скорости, при которой горючая смесь разлагается, могут использоваться две отдельные (или перекрывающиеся) зависимости. Эта подпрограмма для уравнения состояния используется вместе с моделью материала для описания горючей смеси. В случае горючей смеси для подушки безопасности может использоваться нулевая модель материала (тип 10). Тип материала 10 обычно используется для твердой горючей смеси или взрывчатого вещества, когда заданы модуль сдвига и предел текучести. До начала процесса горения материал горючей смеси задается с помощью модели материала и уравнения состояния. Расчетные состояния смеси используются, пока продолжается реакция, а затем используется уравнение состояния для продуктов реакции. Теплота реакции ENQсчитается постоянной и одинаковой для всех значений F, но могут быть реализованы и более сложные законы энерговыделения.

13.26 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS *EOS_TENSOR_PORE_COLLAPSE

Это уравнение состояния вида 11. Формат карты Карта 1


Тип

1

2

3

4

5

6

7

EOSID

NLD

NCR

MU1

MU2

IE0

EC0

I

F

F

F

F

F

F

8

Карты 2, 3, и т.д. повторяются, если необходимо, для параметров ECCi и PCi. ПЕРЕМЕННАЯ EOSID

ОПИСАНИЕ


NLD

Идентификатор начальной кривой нагружения

NCR

Идентификатор

MU1

Сжатие, предшествующее разрушению пор

MU2

Точка сжатия, в которой пересекаются кривая начального нагружения и кривая, соответствующая полному смыканию пор

кривой нагружения при полном смыкании пор

IE0


EC0

Начальное сжатие


Модель разрушения пор, описанная в руководстве к программе TENSOR [30], больше не используется и заменена на более простую. В какой-то мере это связано с недостатком экспериментальных данных, необходимых для построения более сложной модели. Желательно иметь достаточно хорошее приближение к модели модуля TENSOR в программе DYNA, чтобы обеспечить качественную связь между ними. Модель кода TENSOR использует две кривые: начальную кривую нагружения и кривую при полном смыкании пор, как представлено на рис. 13.2. Это определяет точку остаточного сжатия, соответствующую началу смыкания пор (m1), и точку сжатия, соответствующую полному разрушению материала (m2). На основе этих данных и величины максимального сжатия материала (mmax) можно найти давление для любого значения сжатия (m).

LS-DYNA Version 960

13.27 (EOS)

*EOS 1.0

.8

.6 Начальная кривая Virgin loading нагружения

curve

.4

Completely Полное crushed смыкание curve пор

.2 10

Partially Частичное crushed пор смыкание

9

curve

0 0 m

1

.04

.08

.12

.16

.20

m2

Степень сжатия Excess Compression

Рис. 13.2. Кривая зависимости давления от сжатия.

Разгрузка происходит вдоль начальной кривой нагружения, пока сжатие не превысит m1. После этого разгрузка идет по линии между кривой, соответствующей полному смыканию пор, и начальной кривой нагружения. Повторное нагружение пройдет по этой же линии обратно до начальной кривой нагружения. А если сжатие превышает значение m2, тогда разгрузка будет следовать кривой, соответствующей полному смыканию пор. При разгрузке между значениями сжатия m1 и m2 кривая соответствующей частичному смыканию пор, определяется соотношением æ (1 + m B )(1 + m ) ö p pc ( m ) = p cc ç - 1÷ , 1 + m max è ø где

m B = Pcc -1 (P max ), а нижние индексы pc и cc относятся к частичному и полному смыканию пор соответственно.

13.28 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS

Это наиболее просто выражается через относительный объем V=

1 1+ m ,

æ V ö Ppc (V ) = Pcc ç B V ÷ . è Vmin ø

Такое представление

предполагает, что при фиксированном объеме

æ 1 ö÷ кривая, V min ç = è m max + 1ø

соответствующая частичному смыканию пор, связана линейно с кривой, соответствующей полному смыканию пор, поскольку величина V увеличивается при восстановлении пор в материале. Объемный модуль K определяется через наклон текущей кривой, умноженный на сумму сжатия с единицей: ¶P K= (1 + m ) . ¶m Наклон

¶P для кривой с частичным смыканием пор получается дифференцированием: ¶m æ (1 + m B )(1 + m ) ö ¶ Pcc ç ÷ (1 + m B ) (1m max ) ø ¶P è = . ¶m ¶m (1 + m max )

После упрощения получается соотношение K=

где ma =

¶ Pcc ( m a ) ¶m

(1 + m a ) ,

(1 + m B ) (1 + m )

(1 + m )

- 1.

max

Чтобы избежать неустойчивости решения, объемная скорость звука определяется по наклону кривой, соответствующей полному смыканию пор при текущем давлении. Кривая начального нагружения и кривая при полном смыкании пор моделируются с помощью кубических сплайнов. Для получения значений кубического сплайна используется оптимизированная схема векторной интерполяции. Объемный модуль и скорость звука определяются на основе линейной интерполяции производных этих кубических сплайнов.

LS-DYNA Version 960

13.29 (EOS)

*EOS *EOS_JWLB

Это уравнение состояния вида 14. Уравнение состояния JWLB, предложенное Бейкером [57] и затем описанное в работе [58], касается режима высокого давления, который создается за счет пересжатой детонации, и, вместе с тем, описывает расширения продуктов горения при низком давлении, что используется при стандартном моделировании реакции подушки безопасности на действие ускорения. Эта форма уравнения состояния базируется на уравнении состояния JWL благодаря его расчетной надежности и асимптотическому приближению к поведению идеального газа при сильном расширении. Дополнительные экспоненциальные члены и переменные параметры Грюнайзена добавлены для адекватного описания областей высокого давления выше точки Чепмена-Жуге. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

EOSID

A1

A2

A3

A4

A5

Тип

I

F

F

F

F

F

Карта 2

1

2

3

4

5

6

R1

R2

R3

R4

R5

F

F

F

F

F

AL1

AL2

AL3

AL4

AL5

Тип

F

F

F

F

F

Карта 4

2

3

4

5

6

BL1

BL2

BL3

BL4

BL5

F

F

F

F

F



Тип

7

8

7

8

Карта 3



Тип

13.30 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS

Карта 5

1

2

3

4

5

RL1

RL2

RL3

RL4

RL5

Тип

F

F

F

F

F

Карта 6

1

2

3

4

5


C

OMEGA

E

V0

Тип

I

F

F

F



.

6

7

8

6

7

8

ОПИСАНИЕ


A1

Коэффициент уравнения состояния, см. ниже.

A2


A3


A4


A5


R1


R2


R3


R4


R5


AL1

Коэффициент Al1 уравнения состояния, см. ниже.

AL2


AL3


AL4

Коэффициент Al4 уравнения состояния, см. ниже

LS-DYNA Version 960

13.31 (EOS)

*EOS VARIABLE

DESCRIPTION

AL5


BL1

Коэффициент Bl1 уравнения состояния, см. ниже.

BL2

Коэффициент Bl2 уравнения состояния, см. ниже

BL3


BL4


BL5


RL1

Коэффициент Rl1 уравнения состояния, см. ниже.

RL2

Коэффициент Rl2уравнения состояния, см. ниже.

RL3


RL4


RL5


C


OMEGA


E V0

Плотность энергии на единицу начального объема Начальный относительный объем.


Уравнение состояния JWLB задает давление следующим образом: 5 æ l ö - RiV l E æ l ö - w+ + + C ç 1 - ÷ V ( 1) p = å Ai ç1 ÷e V è wø i =1 è RiV ø 5

l = å A i ( A l i V + Bl i ) e - R l i V + w i =1

,

где V – относительный объем, E – энергия на единицу начального объема, Ai , Ri , Ali , Bli , Rli , C и w - постоянные, описанные выше.

13.32 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*EOS Постоянные, входящие в уравнение состояния JWLB для некоторых обычных ВВ согласно работе Бейкера и Стила [59], представлены в следующей таблице. 3

r0, г/см E0, Мбар DCJ, см/мс PCJ, Мбар A1, Мбар A2, Мбар A3, Мбар A4, Мбар R1 R2 R3 R4 C, Мбар w Al1 Bl1 Rl1 Al2 Bl2 Rl2

TATB 1.800 .07040 .76794 .23740 550.06 22.051 .42788 .28094 16.688 6.8050 2.0737 2.9754 .00776 .27952 1423.9 14387. 19.780 5.0364 -2.6332 1.7062

LS-DYNA Version 960

LX-14 1.821 .10205 .86619 .31717 549.60 64.066 2.0972 .88940 34.636 8.2176 20.401 2.0616 .01251 .38375 18307. 1390.1 19.309 4.4882 -2.6181 1.5076

PETN 1.765 .10910 .83041 .29076 521.96 71.104 4.4774 .97725 44.169 8.7877 25.072 2.2251 .01570 .32357 12.257 52.404 43.932 8.6351 -4.9176 2.1303

TNT 1.631 .06656 .67174 .18503 490.07 56.868 .82426 .00093 40.713 9.6754 2.4350 .15564 .00710 .30270 .00000 1098.0 15.614 11.468 -6.5011 2.1593

Octol 70/30 1.803 .09590 .82994 .29369 526.83 60.579 .91248 .00159 52.106 8.3998 2.1339 .18592 .00968 .39023 .011929 18466. 20.029 5.4192 -3.2394 1.5868

13.33 (EOS)

*EOS

13.34 (EOS)

LS-DYNA Version 960

*HOURGLASS

*HOURGLASS *HOURGLASS

Назначение: задавать параметры подавления искажений формы элементов и объемной вязкости. Использование в ключевом слове *PART определения для данной спецификации связано с элементами. Дополнительную опцию _TITLE (название) можно добавить к ключевому слову *HOURGLASS. Если эта опция используется, то считывается дополнительная строка в формате 80a, который может использоваться для описания этого раздела. В настоящее время программа LS-DYNA действительно использует опцию title. Использование названий облегчает понимание содержания входных данных. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

HGID

IHQ

QM

IBQ

Q2

Q1

QB

QW

Тип

I

I

F

I

F

F

F

F

Умолчание

0

1

.10

0

1.5

0.06

QM

QM

1

2, 4

3

3

3

4

4



______________________________ОПИСАНИЕ__________________________________

HGID

Идентификатор подавления искажений формы элементов. Должны быть указаны уникальные номера.

IHQ

Тип подавления искажений формы элементов. Для объемных элементов доступны шесть опций. Для четырехсторонних оболочечных и мембранных элементов контроль искажений формы элементов основывается на формулировке Белычко и Цая, т.е. опции 1-3 являются идентичными, и опции 4-6 тоже идентичны. =0: по умолчанию этот параметр равен 1, =1: стандартная для программы LS-DYNA форма задания вязкости, =2: форма вязкости по Фланаган-Белычко, =3: форма вязкости по Фланаган-Белычко с точным интегрированием по объему для объемных элементов,

LS-DYNA Version 960

14.1(HOURGLASS)

*HOURGLASS


______________________________ОПИСАНИЕ__________________________________

=4: форма жесткости по Фланаган-Белычко, =5: форма жесткости по Фланаган-Белычко с точным интегрированием по объему для объемных элементов, =6: принятая Белычко-Биндеманом [56] форма жесткости только для двумерных и трехмерных объемных элементов при использовании гипотезы плоских сечений. Эта форма доступна для явных и НЕЯВНЫХ методов решения. В действительности тип 6 является обязательным для неявных схем. =8: применяется с полноинтегрируемым объемным элементом, тип 16. Если IHQ=8, для получения точного решения используется жесткость искривления поперечного сечения. Для этой опции типично снижение скорости на 20%. Обсуждение механизма подавления искажений формы оболочечных элементов с помощью задания вязкости и жесткости можно найти в конце данного раздела. QM

Коэффициент подавления искажений формы элементов. Значения QM, которые превышают 0.15 (для IHQ<6) могут быть причиной неустойчивости решения. Рекомендуемые по умолчанию значения применимы для всех опций. Однако предлагаемые формы жесткости могут привести к жесткому отклику, особенно при больших деформациях, и поэтому они должна использоваться с осторожностью. Для оболочечных и мембранных элементов параметр QM используется как мембранный коэффициент, при изгибе - как изгибный коэффициент QB, а при искривлении сечения – как коэффициент QW. Эти коэффициенты могут задаваться независимо, но в основном равенство QM=QB=QW считается адекватным. Для объемного элемента типа 6 значение QM=1.0 дает верную изгибную жесткость для крупной сетки, что позволяет обойти ограничения, связанные с несжимаемостью. Для типа 6 значения 0.001-0.01 позволяют избежать чрезмерно жесткого отклика.

IBQ

Тип объемной вязкости (См. примечание 3 ниже.): =1: используется стандартная форма программы LS-DYNA

Q2

Квадратичный коэффициент объемной вязкости

Q1

Линейный коэффициент объемной вязкости

QB

Коэффициент подавления при изгибе оболочечного элемента. По умолчанию QB=QM. См. примечание 4 ниже.

QW

Коэффициент подавления при искривлении поперечного сечения оболочки. По умолчанию QB=QW.

14.2(HOURGLASS)

LS-DYNA Version 960

*HOURGLASS


Подавление искажений формы элемента с помощью вязкости рекомендуется в расчетах деформирования при высоких скоростях. Подавление искажений с помощью жесткости является предпочтительным при более низких скоростях, особенно если число шагов решения велико. Для объемных элементов точное интегрирование по объему дает некоторое преимущество в случае элементов с большими искажениями формы.

2.

В расчетах автомобильных столкновений форма подавления паразитных процессов с помощью коэффициента жесткости 0.05 является предпочтительной для многих пользователей.

3.

Объемная вязкость необходима для распространения ударных волн в твердых материалах и поэтому используется только для объемных элементов. В общем случае, значения по умолчанию являются приемлемыми, за исключением тех случаев, когда давления слишком высоки, и тогда желательно задавать большие значения. Для пеноматериалов с низкой плотностью может оказаться необходимым уменьшить значения вязкости, так как напряжения, обусловленные наличием вязкости, могут быть значительными. Нецелесообразно уменьшать это значение более чем на порядок.

4.

Отчасти эффективность элементов Белычко-Лин-Цая и оболочечных элементов Хьюса-Лю обусловлена использованием одноточечной квадратуры в плоскости элемента. Для подавления паразитных режимов деформации, которые сопутствуют одноточечной квадратуре, напряжения, обусловленные наличием вязкости или жесткости, добавляется к физическим напряжениям на уровне элемента. Обсуждение подавления искажений формы элементов, которое следует далее, относится ко всем одноточечным четырехсторонним оболочечным и мембранным элементам программы LS-DYNA. Вектор искаженной формы tI определяется следующим образом:

t I = h I - ( h J xˆ aJ ) BaI , где xâJ - координаты элемента в локальной системе для I-го узла элемента, деформаций-перемещений, а базисный вектор паразитного режима

BaI

- матрица

é+1ù ê-1ú h= ê+1ú ê-1ú ë û

- т.е. вектор, который описывает режим деформации, не учитываемый одноточечной квадратурой. В вышеприведенных уравнениях и остальной части данного подраздела греческие нижние индексы имеют ранг 2, например, xâI = (xˆ1I , xˆ2I ) = (xÎ , yÎ ) . Вектор искаженной формы воздействует на обобщенные смещения и создает обобщенные скорости деформации:

LS-DYNA Version 960

14.3(HOURGLASS)

*HOURGLASS

q& aM = t I uâ I

q& aB = t Iqâ I q& 3W = t I uˆzI .

Здесь верхние индексы M, B и W обозначают мембранные, изгибные и искривляющие поперечное сечение формы искажения соответственно. При этом скорости возникающих при искажениях напряжений выражаются формулами & M = QM × EtA B B q& M Q a bI bI a 8 3 & B = QB × Et A B B q& B Q a bI bI a 192 3 & W = QW × kGt A B B q& Q 3 bI bI 12

B 3

,

где t – толщина оболочки. Коэффициентам подавления искажений QM, QB и QW обычно приписываются значения в диапазоне от 0.05 до 0.10. И, наконец, паразитные напряжения, значения которых обновляются по истечении шага решения по времени Dt , вычисляются по скорости напряжения обычным образом, а именно: & Qn +1 = Qn + Dt Q

и тогда паразитные усилия-моменты равны: fˆ

H aI

= t I Q aM

ˆ aHI = t I Q aB m

fˆ 3IH = t I Q 3W где верхний индекс H подчеркивает, что эти усилия обусловлены вкладом внутренних сил, возникающих за счет искажений формы элементов.

14.4(HOURGLASS)

LS-DYNA Version 960

*INCLUDE

*INCLUDE Назначение: обеспечивать возможность считывания независимых входных файлов, которые содержат данные о модели. В массиве входных данных содержимое файла размещается непосредственно в месте нахождения строки с ключевым словом *INCLUDE. *INCLUDE_{OPTION} Обычно команда *INCLUDE используется без других опций, однако доступны две опции: *INCLUDE_STAMPED_PART *INCLUDE_TRANSFORM Опция STAMPED_PART позволяет перенести результаты расчета пластических деформаций и изменения толщины при моделировании процесса штамповки на деталь или часть модели, используемой при анализе столкновения (в крэш-расчетах). При таком переносе следует обращать внимание на следующие моменты: 1. Внешние границы деталей не обязательно должны совпадать, поскольку инициализируются только те зоны детали или части модели, используемой при анализе столкновения, которые перекрывают штампованную деталь. 2. Допускается использование произвольных типов конечно-элементной сетки. 3. Формулировки конечных элементов могут меняться. 4. При переориентации штампованной детали для переноса распределений деформаций и толщины используются три узла детали. После переориентации эти три узла на каждой из двух деталей должны приблизительно совпадать. 5. Число точек в плоскости интегрирования может меняться. 6. Число точек интегрирования по толщине может меняться. Используется схема полной интерполяции. 7. Идентификаторы узлов и элементов штампованной детали и части модели, используемой при анализе столкновения, не обязательно должны быть уникальными. Опция TRANSFORM позволяет смещать номера идентификаторов узла, элемента и набора, а также пересчитывать координаты и определяющие параметры.

LS-DYNA Version 960

15.1 (INCLUDE)

*INCLUDE Формат карты. Эта карта необходима. Карта 1

1


FILENAME

Тип

C

Если используется опция STAMPED_PART, то вводятся следующие две карты. Формат карты для опции STAMPED_PART. Карта 2


Тип

Умолчание

Карта 3


Тип

1

2

3

4

5

6

PID

THICK

PSTRN

STRAIN

I

I

I

I

нет

0

0

0

1

2

N1S

N2S

N3S

N1C

N2C

N3C

I

I

I

I

I

I

7

8

Если используется опция TRANSFORM, то вводятся следующие четыре карты. Формат карты для опции TRANSFORM. Карта 2


Тип

15.2 (INCLUDE)

1

2

3

4

5

6

7

IDNOFF

IDEOFF

IDPOFF

IDMOFF

IDSOFF

IDFOFF

IDDOFF

I

I

I

I

I

I

I

8

LS-DYNA Version 960

*INCLUDE

Карта 3


1

2

IDROFF

Тип

I

Карта 4

1

2

3

4

5

FCTMAS

FCTTIM

FCTLEN

FCTTEM

INCOUT

F

F

F

F

I


Тип

6

7

8

Карта 5


TRANID

Тип

I

Умолчание

0


ОПИСАНИЕ

FILENAME

Имя файла, который необходимо включить в этот файл ключевого слова, длиной максимум 80 символов. Если активна опция STAMPED_PART, то таким файлом является файл DYNAIN, он содержит результаты численного моделирования штамповки металла.

PID

Идентификатор части модели, используемой при анализе столкновения и предназначенной для переноса результатов.

THICK

Перенос толщины: =0: переносить толщину, =1: не переносить толщину.

PSTRN

Перенос пластической деформации: =0: переносить пластическую деформацию, =1: не переносить пластическую деформацию.

LS-DYNA Version 960

15.3 (INCLUDE)

*INCLUDE ПЕРЕМЕННАЯ STRAIN

ОПИСАНИЕ

Перенос деформации: =0: переносить деформацию, =1: не переносить деформацию.

N1S

Первый из трех узлов, необходимый для переориентации штампованной детали

N2S

Второй из трех узлов, необходимый для переориентации штампованной детали

N3S

Третий из трех узлов, необходимый для переориентации штампованной детали

N1C

Первый из трех узлов, необходимый для переориентации части модели, используемой при анализе столкновения

N2C

Второй из трех узлов, необходимый для переориентации части модели, используемой при анализе столкновения

N3C

Третий из трех узлов, необходимый для переориентации части модели, используемой при анализе столкновения

IDNOFF

Смещение для идентификатора узла

IDEOFF

Смещение для идентификатора элемента

IDPOFF

Смещение для идентификатора детали, идентификатора узлового жесткого тела и идентификатора набора узловых ограничений

IDMOFF

Смещение для идентификатора материла

IDSOFF

Смещение для идентификатора набора

IDFOFF

Смещение для идентификатора функции или идентификатора таблицы

IDDOFF

Смещение для любого идентификатора, задаваемого посредством ключевого слова *DEFINE, за исключением опции FUNCTION

IDROFF

Смещение для идентификатора сечения, идентификатора контроля искажений формы элементов и идентификатора любого уравнения состояния

FCTMAS

Коэффициент пересчета массы. Например, FCTMAS=1000, когда исходные единицы массы – тонны, а новая единица – кг

15.4 (INCLUDE)

LS-DYNA Version 960

*INCLUDE ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

FCTTIM

Коэффициент пересчета времени. Например, FCTTIM=0.001, когда исходные единицы времени – миллисекунды, а новая единица времени – секунда.

FCTLEN

Коэффициент пересчета длины

FCTTEM

Коэффициент пересчета температуры: градусы Фаренгейта в градусы Цельсия, градусы Цельсия в градусы Фаренгейта, градусы Фаренгейта в градусы Кельвина, градусы Кельвина в градусы Фаренгейта, и т.д.

INCOUT

Переменная задается равной 1 для формирования файла DYNA.INC, который содержит преобразованные данные. Данные в этом файле могут быть использованы в будущих включаемых файлах и должны быть проверены, чтобы обеспечить правильность преобразования всех величин.

TRANID

Идентификатор преобразованных данных, если равен преобразование не используется. См. ввод для ключевого слова *DEFINE_TRANSFORMATION.

0,

то

Примечания: Чтобы сделать входной файл более удобным для обработки, данное ключевое слово позволяет разделить входной файл на дополнительные файлы. Каждый такой дополнительный файл можно разделить еще на несколько дополнительных файлов, и т.д. Данная опция весьма полезна, когда колода с входными данными очень большая. Рассмотрим следующий пример: *TITLE full car model *INCLUDE carfront.k *INCLUDE carback.k *INCLUDE occupantcompartment.k *INCLUDE dummy.k *INCLUDE bag.k *CONTACT ••• *END

– полная модель автомобиля – входной файл передней части автомобиля – входной файл задней части автомобиля – входной файл пассажирского салона – входной файл манекена – входной файл подушки безопасности

Обратите внимание, что включаемый файл завершается командой *END. Файл carfront.k может быть снова подразделен на файлы rightrail.k, leftrail.k, battery.k, wheel-house.k, shotgun.k, и т.д.. Каждый файл вида *.k может включать узлы, элементы, граничные условия, начальные условия, и т.д.

LS-DYNA Version 960

15.5 (INCLUDE)

*INCLUDE

*INCLUDE rightrail.k *INCLUDE leftrail.k *INCLUDE battery.k *INCLUDE wheelhouse.k *INCLUDE shotgun.k ••• ••• *END

– входной файл правой балки рамы – входной файл левой балки рамы – входной файл аккумулятора – входной файл рулевого устройства – входной файл подвески

Опция TRANSFORM должна использоваться с осторожностью, а преобразованные величины должны тщательно проверяться на соответствие.

15.6 (INCLUDE)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL

*INITIAL Ключевое слово *INITIAL (НАЧАЛЬНЫЙ) используется для задания скоростей и точек детонации. В этом разделе управляющие карты с этим ключевым словом приводятся в алфавитном порядке: *INITIAL_CFD (Начальные условия для расчета динамики сплошной среды) *INITIAL_DETONATION (Начальные условия при детонации) *INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY (Базовая геометрия пеноматериала) *INITIAL_MOMENTUM (Начальный импульс) *INITIAL_STRAIN_SHELL (Начальная деформация оболочечного элемента) *INITIAL_STRESS_BEAM (Начальное напряжение балочного элемента) *INITIAL_STRESS_SHELL (Начальное напряжение оболочечного элемента) *INITIAL_STRESS_SOLID (Начальное напряжение объемного элемента) *INITIAL_TEMPERATURE_OPTION (Начальная температура) *INITIAL_VEHICLE_KINEMATICS (Начальные кинематические параметры автомобиля) Начальные скорости можно задавать двумя способами, причем использование одного исключает использование другого. Скорости задаются либо с помощью опций: *INITIAL_VELOCITY (Начальная скорость) *INITIAL_VELOCITY_NODE (Начальная скорость узла) либо с помощью опции: *INITIAL_VELOCITY_GENERATION (Генерация начальной скорости) т.е. в одном расчете нельзя задавать начальные скорости двумя способами. Последнюю опцию удобно использовать для задания начальных скоростей вращения вокруг произвольных осей. *INITIAL_VOID_OPTION *INITIAL_VOLUME_FRACTION (Начальная объемная доля)

LS-DYNA Version 960

16.1 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_CFD Назначение: задавать начальные условия для всех узловых переменных при моделировании динамики несжимаемой среды (CFD). Формат карт (первая из 3) Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8


U

V

W

T

H

RHO

Z1

Z2

Тип

F

F

F

F

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

Умолчание

Формат карт (вторая из 3) Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8


Z3

Z4

Z5

Z6

Z7

Z8

Z9

Z10

Тип

F

F

F

F

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

Умолчание

16.2 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL

Формат карт (третья из 3) Карта 3

1

2


K

EPS

Тип

F

F

0.0

0.0

Умолчание

3


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

U

Начальная скорость вдоль оси x

V

Начальная скорость вдоль оси y

W

Начальная скорость вдоль оси z

T

Начальная температура

H

Начальная энтальпия

RHO

Начальная плотность

Z1

Начальная концентрация материала типа 1

Z2

Начальная концентрация материала типа 2

... Z10 K EPS

LS-DYNA Version 960

Начальная концентрация материала типа 10 Начальная кинетическая энергия турбулентного движения Начальная скорость диссипации турбулентной энергии

16.3 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_DETONATION Назначение: задавать точки детонации взрывчатого вещества с помощью идентификаторов частей, в которых это вещество находится (тип 8): *MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN. См. также *CONTROL_EXPLOSIVE_ SHADOW. Формат карт Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

PID

X

Y

Z

LT

I

F

F

F

F

все ВВ

0.

0.

0.

0.

6

7

8

Дополнительная карта, которая вводится только в случае, если PID=-1. Карта 2

1

2

3

4

5

6

PEAK

DECAY

XS

YS

ZS

NID

Тип

F

F

F

F

F

I

Умолчание

1

1



8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части из детонирующего взрывчатого вещества, см. *PART. Есть две другие возможности: = -1: акустическая граница, см. также *BOUNDARY_USA_SURFACE, = 0: рассматриваются все взрывчатые вещества.

X

Координата x точки детонации, см. рис. 16.1.

Y

Координата y точки детонации

Z

Координата z точки детонации

16.4 (INITIAL)

7

LS-DYNA Version 960

*INITIAL


ОПИСАНИЕ

Время детонации взрывчатого вещества в заданной точке. Для акустической границы это время игнорируется.

LT

Пиковое значение давления po взрывного импульса, см. замечание ниже

PEAK

Постоянная спада давления, t

DECAY XS

Координата x точки на фронте взрывной волны, см. рис. 16.1.

YS

Координата y точки на фронте взрывной волны

ZS

Координата z точки на фронте взрывной волны Идентификатор исходной точки вблизи конструкции

NID

Примечания: Для объемных элементов (т.е. не акустических) имеются две возможности. Если управляющая карта *CONTROL_EXPLOSIVE_SHADOW не используется, то по умолчанию время детонации элемента из ВВ будет рассчитано по расстоянию от центра этого элемента до ближайшей точки детонации Ld , скорости детонации D и времени детонации инициирующего взрывчатого вещества t d : L tL = td + d . D Скорость детонации берется из данных элемента, время детонации которого рассчитано, причем без учета того, что детонационная волна может проходить через другие взрывчатые вещества с другими скоростями детонации или того, что линия прямой видимости может проходить вне взрывчатого вещества. Если используется управляющая карта *CONTROL_EXPLOSIVE_SHADOW, то время детонации элемента, содержащего взрывчатое вещество, рассчитывается по кратчайшему расстоянию во взрывчатом веществе. Если внутри взрывчатого вещества имеются инертные преграды, время горения будет включать дополнительное время, необходимо для того, чтобы детонационная волна обогнула эти преграды. Кроме того, время горения автоматически учитывает изменения скорости детонации, если используются разные взрывчатые вещества. Никакие дополнительные данные для этой опции не вводятся, но при задании исходных данных требуется внимание. Эта опция используется для двумерных и трехмерных объемных элементов. Для достижения наилучшего результата рекомендуется следующее: 1.

Сетка, которая используется при расчете детонации, должна оставаться как можно более однородной, т.е. состоять из элементов приблизительного одинакового размера.

2.

Размер инертной преграды внутри взрывчатого вещества (например, формирователя волны) должен быть больше характерного размера элемента, чтобы обеспечить правильность автоматического построения траектории. Обычно достаточно

LS-DYNA Version 960

16.5 (INITIAL)

*INITIAL

двукратного превышения размера инертной преграды над размером элемента. Характерный размер элемента находится сравнением всех элементов, содержащих взрывчатое вещество, и нахождением элемента с максимальной диагональю. 3.

Точки детонации должны располагаться либо внутри взрывчатого вещества, либо на его границе. Если точки заданы вне взрывчатого вещества, детонация может не произойти.

4.

Полученное в расчете время детонации необходимо проверять с помощью постпроцессора LS-POST. Это время можно вывести на момент t=0., состояние 1, если получить график компоненты 7 (компонента, которая обычно резервируется для пластической деформации) для взрывчатого материала. Время детонации хранится в виде отрицательного числа. Когда элемент инициируется, это отрицательное время детонации заменяются долей прореагировавшего вещества.

Линейную детонацию можно аппроксимировать с помощью соответствующего числа точек детонации, которые определяют эту линию. Но если точек детонации слишком много, это может привести к существенным затратам времени. Кривая зависимости давления от времени в акустическом приближении задается уравнением: -

t

p ( t ) = po e t .

16.6 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL

Профиль давления на фронте волны Точка на фронте волны Конструкция

Исходный узел, в котором давление начинается в t=0. Обычно он удален от конструкции на 1 элемент. Граница акустической сетки, которая считается границей пропускания Точка детонации

Рис. 16.1. Начальное распределение давления при взрывном нагружении задается в акустической среде. Программа LS-DYNA автоматически определяет границу акустической сетки и задает давление на границе, как функцию времени. Эта опция используется только для моделирования в акустическом приближении, см. *SECTION_SOLID.

LS-DYNA Version 960

16.7 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY Назначение: задавать начальные напряжений в материале, модель которого задана с помощью опции *MAT_LOW_DENSITY_FOAM. Чтобы использовать эту опцию, геометрия пеноматериала должна быть задана в деформированной конфигурации. В этом случае напряжения в пеноматериале низкой плотности зависят только от матрицы градиентов деформации: Fij =

¶ xi ¶ Xj

,

где значения X j относятся к недеформированной конфигурации. Использование этой опции позволяет обойти стадию динамической релаксации, поскольку деформированная конфигурация получается обычно при первом расчете конкретной задачи. Формат карт(I8,3E16.0) Карта 1,...


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

NID

X

Y

Z

I

F

F

F

нет

0.

0.

0.

8

9

10

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ NID

ОПИСАНИЕ

Номер узла

X


Y


Z


16.8 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL

*INITIAL_MOMENTUM Назначение: задавать начальный импульс, прикладываемый к объемным элементам. Это позволяет приближенно имитировать импульсный характер нагружения. Формат карт


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

EID

MX

MY

MZ

DEPT

I

F

F

F

F

нет

0.

0.

0.

0,


Идентификатор элемента

MX

Начальный импульс в направлении оси x

MY

Начальный импульс в направлении оси y

MZ

Начальный импульс в направлении оси z

LS-DYNA Version 960

7

8

ОПИСАНИЕ

EID

DEPT

6

Время приложения импульса

16.9 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_STRAIN_SHELL Назначение: задавать тензор деформации для внутренней и внешней точки интегрирования по толщине элемента. Эта опция используется в основном для многоэтапных операций формования металла, когда нужно рассчитать накопленную деформацию. В этом разделе можно задавать любое желаемое количество оболочечных элементов. Ввод заканчивается при появлении нового ключевого слова. Тензоры деформации задаются во внутренних и внешних точках интегрирования и используются только для последующей обработки. В этой опции не предусмотрена интерполяция, и тензоры деформации задаются в глобальной декартовой системе координат. Для этой опции признак STRFLG ключевого слова *DATABASE_EXTENT_BINARY задается равным единице. Формат карт Карта 1


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

EID

I

Умолчание

нет

Вводятся две карты: одна для внутренней точки интегрирования, вторая - для внешней. Карта 2,...


Тип ПЕРЕМЕННАЯ EID EPSij

16.10 (INITIAL)

1

2

3

4

5

6

EPSxx

EPSyy

EPSzz

EPSxy

EPSyz

EPSzx

F

F

F

F

F

F

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор элемента Компонента ij тензора деформации. Тензоры деформации задаются в ГЛОБАЛЬНОЙ декартовой системе координат.

LS-DYNA Version 960

*INITIAL

*INITIAL_STRESS_BEAM Назначение: задавать напряжения и пластические деформации в балочных элементах Хьюса-Лю (Hughes-Liu). В этой опции можно задавать любое желательное число балочных элементов. Ввод заканчивается при появлении нового ключевого слова. Формат карт Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

EID

RULE

NPTS

I

I

I

нет

нет

нет

4

5

6

7

8

8

Вводится NTPS карт, по одной для каждой точки интегрирования. Карта 2,...


Тип

1

2

3

4

5

6

7

SIG11

SIG22

SIG33

SIG12

SIG23

SIG31

EPS

F

F

F

F

F

F

F


ОПИСАНИЕ


RULE

Номер правила интегрирования: = 1.0: стержень или дискретный балочный элемент, = 2.0: квадратура Гаусса 2 ´ 2 (по умолчанию балочный элемент), = 3.0: квадратура Гаусса 3 ´ 3, = 4.0: квадратура Лобатто 3 ´ 3, = 5.0: квадратура Гаусса 4 ´ 4.

NPTS

Число точек интегрирования для вывода результатов

SIGIJ

Компонента IJ тензора напряжений

EPS

LS-DYNA Version 960

Эффективная пластическая деформация

16.11 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_STRESS_SHELL Назначение: задавать напряжения и пластические деформации для оболочечных элементов. В этой опции можно задавать любое желательное число оболочечных элементов. Ввод заканчивается при появлении нового ключевого слова. Точки интегрирования по толщине не должны обязательно совпадать с точками, которые используются в заданных элементах. Эти данные будут получены интерполированием по программе LS-DYNA3D. Формат карт Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

EID

NPLANE

NTHICK

I

I

I

нет

нет

нет

4

5

6

7

8

Задается NPLANE * NTHICK карт, по одной для каждой точки интегрирования. Для каждой точки по толщине задается NPLANE точек интегрирования. Число NPLANE должно равняться 1 или 4, что соответствует 1 или 4 точкам интегрирования Гаусса. Если заданы 4 точки интегрирования, они должны быть упорядочены так, чтобы их параметрические координаты на плоскости соответствовали точкам: æ æ 3 æ 3 3ö 3ö æ 3 3ö 3 3ö ,,, , çç ÷÷ , çç ÷÷ , çç ÷÷ , çç ÷÷ . 3 ø 3 ø è 3 3 ø è 3 è 3 è 3 3 ø

Карта 2,...

1

2

3

4

5

6

7

8


T

SIGxx

SIGyy

SIGzz

SIGxy

SIGyz

SIGzx

EPS

Тип

F

F

F

F

F

F

F

F

16.12 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL


ОПИСАНИЕ


NPLANE

Число точек интегрирования в плоскости для вывода

NTHICK

Число точек интегрирования по толщине

T

Параметрическая координата точки интегрирования по толщине, значения от -1 до 1 включительно

SIGij

Компонента ij тензора напряжений. Тензоры напряжений задаются в ГЛОБАЛЬНОЙ декартовой системе.

EPS


LS-DYNA Version 960

16.13 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_STRESS_SOLID Назначение: задавать напряжения и пластические деформации для объемных элементов. В этой опции можно задавать любое желательное число объемных элементов. Ввод заканчивается при появлении нового ключевого слова. Если для 1-точечных объемных элементов программы LS-DYNA заданы 8 точек, будет взято среднее значение. Формат карт Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

EID

NINT

I

I

нет

нет

3

4

5

6

7

8

Задается NINT карт, по одной для каждой точки интегрирования. Число NINT должно равняться 1 или 8. Если задается 8 точек интегрирования Гаусса, они должны быть упорядочены так, чтобы их параметрические координаты находились в точках: æ 3 3 3ö æ 3 3 3ö ,,,,çç ÷÷ , çç ÷, 3 3 ø è 3 3 3 ÷ø è 3 æ 3 3 3ö ,, çç ÷, 3 3 3 ÷ø è

Карта 2,...


Тип

16.14 (INITIAL)

æ 3 3 3ö ,, çç ÷, 3 3 3 ÷ø è

æ 3 3 3ö , ,çç ÷, 3 ÷ø è 3 3

æ 3 3 3ö , ,çç ÷, 3 ÷ø è 3 3

æ 3 3 3ö , , çç ÷, 3 3 3 ÷ø è

æ 3 3 3ö , , çç ÷. 3 3 3 ÷ø è

1

2

3

4

5

6

7

SIG11

SIG22

SIG33

SIG12

SIG23

SIG31

EPS

F

F

F

F

F

F

F

8

LS-DYNA Version 960

*INITIAL


ОПИСАНИЕ


NINT

Число точек интегрирования, равно 1 или 8

SIGIJ

Компонента IJ тензора напряжений

EPS

LS-DYNA Version 960


16.15 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_TEMPERATURE_OPTION Имеются следующие опции: NODE (УЗЕЛ) SET (НАБОР) Назначение: задавать начальную температуру в узлах с помощью идентификаторов узлового набора или номеров узлов. Эти начальные температуры используются при тепловом анализе или при связанном тепловом и прочностном анализе. См. также *CONTROL_THERMAL_SOLVER, *CONTROL_THERMAL_TIMESTEP и CONTROL_ THERMAL_NONLINEAR. Информацию о тепловом *LOAD_THERMAL_.

нагружении

при

прочностном

анализе

см.

в

опции

Формат карт Карта 1

1

2

NSID/NID

TEMP

I

I

Умолчание

нет

0.


1


Тип

ПЕРЕМЕННАЯ NSID/NID

TEMP

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор узлового набора или идентификатор узла, см. также *SET_NODES: = 0: включены все узлы (только для набора узлов) Температура в узле или узловом наборе


Если температура узла задана не в одной, а в нескольких картах, то она будет определена по последнему введенному набору, если только она не задана в какой-то карте опции *INITIAL_TEMPERATURE_NODE.

16.16 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL

*INITIAL_VEHICLE_KINEMATICS Назначение: задавать начальные кинематические данные для автомобиля. Начальная ориентация осей рыскания, тангажа и крена автомобиля должна совпадать с глобальными осями. Последующее чистое вращение тела происходит вокруг этих фиксированных осей. Формат карт Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

GRAV

PSID

XO

YO

ZO

XF

YF

ZF

I

I

F

F

F

F

F

F

нет

нет

0.

0.

0.

0.

0.

0.

1

2

3

4

5

6

7

8

VX

VY

VZ

AAXIS

BAXIS

CAXIS

Тип

F

F

F

I

I

I

Умолчание

0.

0.

0.

0

0

0

Карта 3

1

2

3

4

5

6

7

8

AANG

BANG

CANG

WA

WB

WC

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.


Тип

Умолчание

Карта 2



LS-DYNA Version 960

16.17 (INITIAL)

*INITIAL

ПЕРЕМЕННАЯ GRAV

PSID

ОПИСАНИЕ

Признак направления силы тяжести: = 1: ось +x глобальной системы, = -1: ось -x глобальной системы, = 2: ось +y глобальной системы, = -2: ось -y глобальной системы, = 3: ось +z глобальной системы, = -3: ось -z глобальной системы. Замечание: это направление должно совпадать для всех автомобилей, представленных в модели. Идентификатор набора частей

XO

Координата x начального положения центра масс

YO

Координата y начального положения центра масс

ZO

Координата z начального положения центра масс

XF

Координата x конечного положения центра масс

YF

Координата y конечного положения центра масс

ZF

Координата z конечного положения центра масс

VX

Компонента скорости центра масс в направлении оси x

VY

Компонента скорости центра масс в направлении оси y

VZ

Компонента скорости центра масс в направлении оси z

AAXIS

Признак первой оси вращения = 1: первоначально совпадает с глобальной осью x = 2: первоначально совпадает с глобальной осью y = 3: первоначально совпадает с глобальной осью z

BAXIS

Признак второй оси вращения

CAXIS

Признак третьей оси вращения

AANG

Угол поворота вокруг первой оси вращения (в градусах)

BANG

Угол поворота вокруг второй оси вращения (в градусах)

CANG

Угол поворота вокруг третьей оси вращения (в градусах)

WA

16.18 (INITIAL)

Компонента угловой скорости для первой оси (радиан/сек)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL


ОПИСАНИЕ

WB

Компонента угловой скорости для второй оси (радиан/сек)

WC

Компонента угловой скорости для третьей оси (радиан/сек)

Z рыскание

Сила тяжести

Y крен

тангаж X

Рис. 16.1.

Транспортное средство должно быть ориентировано в соответствии с последовательным вращением вокруг осей рыскания, тангажа и крена. Т.е. соответственно, AAXIS=3, BAXIS=1 и CAXIS=2. Направление силы тяжести задано параметром GRAV=-3.

LS-DYNA Version 960

16.19 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_VELOCITY Назначение: задавать начальные скорости поступательного движения с помощью идентификаторов узловых наборов. Это можно также использовать для наборов, в которых некоторые узлы имеют другие скорости. См. NSIDEX ниже. Формат карт Карта 1

1

2

3

NSID

NSIDEX

BOXID

I

I

I

Умолчание

нет

0.

0.


1

Карта 2

1

2

VX

Тип

Умолчание


Тип


4

5

6

7

8

3

4

5

6

7

8

VY

VZ

VXR

VYR

VZR

F

F

F

F

F

F

0.

0.

0.

0.

0.

0.

7

8

Следующая карта вводится только в том случае, если NSIDEX>0. 1

2

3

4

5

6

VXE

VYE

VZE

VXRE

VYRE

VZRE

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.


16.20 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL


ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора узлов (см. *SET_NODES), который содержит узлы для задания начальной скорости

NSIDEX

Идентификатор узлового набора, см. *SET_NODES, содержащего узлы, которые могут иметь другие начальные скорости (исключенные узлы).

BOXID

Все узлы внутри области в виде прямоугольного параллелепипеда, принадлежащие набору NSID, инициализируются. Узлы вне этой области не инициализируются. Исключенным узлам приписываются начальные скорости, определенные переменными VXE, VYE и VZE (см. ниже), независимо от их расположения относительно выделенной области.

VX

Начальная скорость в направлении x

VY

Начальная скорость в направлении y

VZ

Начальная скорость в направлении z

VXR

Начальная скорость вращения вокруг оси x

VYR

Начальная скорость вращения вокруг оси y

VZR

Начальная скорость вращения вокруг оси z

VXE

Начальная скорость исключенных узлов в направлении x

VYE

Начальная скорость исключенных узлов в направлении y

VZE

Начальная скорость исключенных узлов в направлении z

VXRE

Начальная угловая скорость исключенных узлов вокруг оси x

VYRE

Начальная угловая скорость исключенных узлов вокруг оси y

VZRE

Начальная угловая скорость исключенных узлов вокруг оси z


Эта опция не должна использоваться *INITIAL_VELOCITY_GENERATION.

2.

Если узел задан в нескольких блоках входных данных, его скорость будет определена по последнему блоку. Но если узловая скорость задана еще и карте *INITIAL_VELOCITY_NODE, то будет использована именно эта скорость.

LS-DYNA Version 960

вместе

с

ключевым

словом

16.21 (INITIAL)

*INITIAL

3.

Генерированные начальные скорости жестких тел имеют меньший приоритет, чем скорости, заданные в опции *PART_INERTIA.

4.

Узлы, принадлежащие жестким телам, должны двигаться в соответствии со скоростью поступательного и вращательного движения жесткого тела. На этапе инициализации импульсы поступательного и вращательного движения жесткого тела рассчитываются по заданным узловым скоростям. Новые значения скорости узлов рассчитываются в соответствии с этим движением жесткого тела. Эти новые значения могут совпадать или не совпадать со значениями, заданными для узла.

16.22 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL

*INITIAL_VELOCITY_NODE Назначение: задавать начальные скорости узла. Формат карт


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

NID

VX

VY

VZ

VXR

VYR

VZR

I

F

F

F

F

F

F

нет

0.

0.

0.

0.

0.

0.


8

ОПИСАНИЕ

NID


VX

Начальная скорость поступательного движения в направлении оси x

VY

Начальная скорость поступательного движения в направлении оси y

VZ

Начальная скорость поступательного движения в направлении оси z

VXR

Начальная скорость вращения вокруг оси x

VYR

Начальная скорость вращения вокруг оси y

VZR

Начальная скорость вращения вокруг оси z

См. замечание к карте *INITIAL_VELOCITY.

LS-DYNA Version 960

16.23 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_VELOCITY_GENERATION Назначение: задавать начальные скорости тел, которые находятся в поступательном и вращательном движении. Внимание: скорости жесткого тела не могут быть заданы вновь как начальные после динамической релаксации с помощью задания PHASE=1, поскольку эти скорости всегда берутся равными тем значениям, которые были введены до начала динамической релаксации. Задание начальных скорости после динамической релаксации используется только для узлов деформируемых тел. Формат карт Карта 1

1

2

3

4

5

6

ID

STYP

OMEGA

VX

VY

VZ

I

I

F

F

F

F

нет

нет

0.

0.

0.

0.

1

2

3

4

5

XC

YC

ZC

NX

Тип

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.


Тип

Умолчание

Карта 2



7

8

6

7

8

NY

NZ

PHASE

F

F

F

I

0.

0.

0.

0

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части, идентификатор набора частей или идентификатор набора узлов. Если задан нуль, то переменная STYP игнорируется, и все скорости задаются.

STYP

Тип набора: = 1: набор частей, см. *SET_PART, = 2: часть, см. *PART, = 3: набор узлов, см. *SET_NODE.

OMEGA

Угловая скорость вращения вокруг оси

VX

16.24 (INITIAL)

Начальная скорость поступательного движения в глобальном направлении x

LS-DYNA Version 960

*INITIAL


ОПИСАНИЕ

VY

Начальная скорость поступательного движения в глобальном направлении y

VZ

Начальная скорость поступательного движения в глобальном направлении z

XC

Координата x на оси вращения

YC

Координата y на оси вращения

ZC

Координата z на оси вращения

NX

Косинус угла относительно направления x

NY

Косинус угла относительно направления y

NZ

Косинус угла относительно направления z

PHASE

Флаг-признак, определяющий, как прикладываются скорости: = 0: скорости прикладываются немедленно, = 1: скорости прикладываются после динамической релаксации.


Эту опцию нельзя использовать вместе с опциями *INITIAL_VELOCITY или *INITIAL_VELOCITY_NODE.

2.

Скорости инициализируются в том порядке, в каком задан ввод по ключевому слову *INITIAL_VELOCITY_GENERATION. Более поздний ввод по ключевому слову *INITIAL_VELOCITY_GENERATION может заменить ранее определенные скорости.

3.

Генерированные начальные скорости жестких тел имеют меньший приоритет, чем скорости, заданные в опции *PART_INERTIA.

4.

Узлы, принадлежащие жестким телам, должны двигаться в соответствии со скоростью поступательного и вращательного движения жесткого тела. На этапе инициализации моменты поступательного и вращательного движения жесткого тела рассчитываются по заданным узловым скоростям. Новые значения скорости узлов рассчитываются в соответствии с этим движением жесткого тела. Эти новые значения могут совпадать или не совпадать со значениями, заданными для узла.

LS-DYNA Version 960

16.25 (INITIAL)

*INITIAL

*INITIAL_VOID_OPTION Имеются следующие опции: PART (ЧАСТЬ) SET (НАБОР) Назначение: задавать идентификаторов набора частей или номеров частей, которые являются пустотой, вакуумом. Пустоты нельзя создать в процессе расчета. Элементы, содержащие жидкость, которая в процессе расчета удаляется, например, при движении тела в жидкости, моделируются как элементы, содержащие жидкость очень низкой плотности. Основные свойства жидких материалов, которые используются как пустоты, должны совпадать со свойствами материалов, которые будут заполнять пустые элементы во время расчета. При использовании этой опции смешивание двух жидкостей с различными свойствами не допускается. Формат карт Карта 1


1

2

3

4

5

6

7

8

PSID/PID

Тип

I

Умолчание

нет


1

ПЕРЕМЕННАЯ PSID/PID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора частей или идентификатор части, см. также *SET_PART

Примечание: Данная опция несовместима с опцией *ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP, которая используется для задания элемента, состоящего из нескольких материалов. Поэтому в одном расчете нельзя использовать одновременно и ту, и другую опцию.

16.26 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INITIAL

*INITIAL_VOLUME_FRACTION Назначение: задание начальной объемной доли различных материалов в элементе или в модели из одного материала и пустоты. Формат карт Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

EID

VF1

VF2

I

F

F

нет

0.0

0.0


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

EID


VF1

Объемная доля мультиматериала группы 1

VF2

Объемная доля мультиматериала группы 2. Переменная нужна только при моделировании с группами из 3 материалов. Иначе VF2=1-VF1.

LS-DYNA Version 960

16.27 (INITIAL)

*INITIAL

16.28 (INITIAL)

LS-DYNA Version 960

*INTEGRATION

*INTEGRATION *INTEGRATION_BEAM Назначение: задавать разработанные пользователем правила интегрирования по толщине для балочного элемента. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

IRID

NIP

RA

ICST

I

I

F

I

нет

0

0.0

0

5

6

7

8

7

8

7

8

Следующая карта задается, если только ICST>0. 1

2

3

4

5

6


W

TF

D

TW

SREF

TREF

Тип

F

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

1.0

0.0

Умолчание

Такие карты задаются в количестве NIP (пропустить, если NIP=0). 1

2

3


S

T

WF

Тип

F

F

F


4

5

6

17.1 (INTEGRATION)

*INTEGRATION ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

IRID

Идентификатор правила интегрирования. Переменная IRID ссылается на параметр IRID карты *SECTION_BEAM

NIP

Число точек интегрирования, см. также ICST

RA

Относительная площадь сечения, т.е. действительная площадь поперечного сечения, деленная на площадь, которая равна произведению габаритного размера сечения в направлении оси s на габаритный размер в направлении оси t. См. также параметр ICST ниже и рис. 17.1.

ICST

Тип стандартного поперечного сечения. Если эта переменная равна нулю, то указанные выше параметр NIP и относительная площадь должны быть заданы нулевыми. См. замечания в конце описания этого ключевого, а также рис. 17.3a и 17.3б. =1: двутавр, =2: швеллер, =3: уголок, =4: тавр, =5: прямоугольное трубчатое сечение, =6: зетобразное сечение, =7: трапециевидное сечение.

W

w, ширина полки

TF

tf, толщина полки

D

d, высота сечения

TW

tw,

толщина стенки

SREF

sref, координата s исходной поверхности, перпендикулярной оси s, (только для балок Хьюса-Лю). Данная опция используется, если балочный элемент соединен с оболочечным или другим балочным элементом по внешней поверхности, см. также *SECTION_BEAM

TREF

tref, координата t исходной поверхности, перпендикулярной оси t, (только для балок Хьюса-Лю). Данная опция используется, если балочный элемент соединен с оболочечным или другим балочным элементом по внешней поверхности, см. также *SECTION_BEAM

S

Нормированная координата s точки интегрирования, - 1 £ s £ 1 .

T

Нормированная координата t точки интегрирования, - 1 £ t £ 1 .

WF

Весовой коэффициент Ari , т.е. площадь, относящаяся к точке интегрирования, деленная на действительную площадь сечения

Ari = Ai A , см. рис. 17.2.

17.2 (INTEGRATION)


*INTEGRATION

t

tt

s

A st От носительная пло щадь =

Га баритные раз меры сечения балочных эле ментов A st × tt

Рис. 17.1. Вычисление относительной площади для правила интегрирования, введенного пользователем.

t

A1

A2

A3

A4 A

A

A5

6

7

s

A8 A 12

A 11

A 10

A9

Рис. 17.2. Определение весовых коэффициентов для точек интегрирования.


Исходные параметры для задания стандартных сечений балок приведены ниже. На рис. 17.3a и 17.3б слева показаны размеры, а справа - положение точек интегрирования. Отсутствие на рисунках какого-нибудь параметра означает, что во входных данных он задается равным нулю. Входные параметры включают следующее:


17.3 (INTEGRATION)

*INTEGRATION w tf d tw sref

= = = = =

ширина полки, толщина полки, высота сечения, ширина стенки, координата s исходной поверхности, перпендикулярной оси s, (только для балок Хьюса-Лю), tref = координата t исходной поверхности, перпендикулярной оси t, (только для балок Хьюса-Лю). Тип 1: Двутавр

Тип 2: Швеллер t

t 1

2

tf

3

3

4

tw d

d

s

7

8

8

9

5

tw

6

tf

1

4

5

s

2

6

9

7

w

w

Тип 3: Уголок

Тип 4: Tавр t

t

w tf

s

tw

d

2

1

3

w

3

4

5

6

d

2

tf

1

4

s

7 8

5

tw

9

Рис. 17.3a. Сечения стандартных балок.

17.4 (INTEGRATION)


*INTEGRATION

Тип 5: Прямоугольное трубчатое сечение t

tf d

1

2

3

4

s tw

5

6

7

8

w

Тип 6: Зетобразное сечение tw 1 2

3 4 5

d

6

tf

7

8

9

w

Тип 7: Трапециевидное сечение t

tw 1 d

4 7

2 5 8

3 6 9

w

Рис. 17.3б. Сечения стандартных балок.


17.5 (INTEGRATION)

*INTEGRATION *INTEGRATION_SHELL

Назначение: задавать разработанные пользователем правила интегрирования по толщине для оболочечного элемента. Данная опция применяется к трехмерным оболочечным элементам с тремя или четырьмя узлами (ELEMENT_SHELL типов 1-11 и 16) и к элементам толстостенной оболочки с восемью узлами (ELEMENT_TSHELL). Формат карты Карта 1


Тип

1

2

3

IRID

NIP

ESOP

I

I

I

4

5

6

7

8

6

7

8

Такие карты задаются в количестве NIP, если ESOP = 0 1

2

3


S

WF

PID

Тип

F

F

I


4

5

ОПИСАНИЕ

IRID

Идентификатор правила интегрирования (переменная IRID ссылается на переменную IRID карты *SECTION_SHELL)

NIP

Число точек интегрирования

ESOP

S WF

Опция равного промежутка между точками интегрирования: =0: точки интегрирования заданы, как описано ниже, =1: точки интегрирования расположены на равных расстояниях друг от друга по толщине, и оболочка делится на NIP слоев равной толщины. Координата точки интегрирования в интервале от -1 до 1 Весовой коэффициент. Обычно это толщина, относящаяся к точке интегрирования, деленная на действительную толщину оболочки, т.е. весовой коэффициент для i-ой точки интегрирования равен показано на рис. 17.4.

17.6 (INTEGRATION)

Dt i t

, как


*INTEGRATION ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

PID

Необязательный идентификатор части модели, если он отличен от переменной PID, заданной в карте элемента. Не разрешается менять тип материала, см. *PART. Средняя массовая плотность для оболочечного материала рассчитывается из средневзвешенной плотности каждого слоя по толщине. Когда определяющие константы материала меняются по толщине, часто бывает необходимо задавать уникальные идентификаторы частей без элементов, которые используются только правилом интегрирования, введенным пользователем. Эти дополнительные идентификаторы частей только связывают плотность и определяющие константы локальными материальными осями (если таковые используются) и углами ориентации, соответствующими переменной PID, указанной в карте элемента. При задании параметра PID для точки интегрирования целесообразно ссылаться на параметр PID объемного элемента.

s=1 Dt i срединная плоскость

t

s =-1 Рис. 17.4.

В созданном пользователем правиле интегрирования для оболочечных элементов порядок точек интегрирования произволен.


17.7 (INTEGRATION)

*INTEGRATION

17.8 (INTEGRATION)


*INTERFACE

*INTERFACE Ключевое слово *INTERFACE позволяет задавать границы раздела. Определение управляющих карт по ключевому слову в этом разделе дается в следующем порядке: *INTERFACE_COMPONENT_OPTION *INTERFACE_LINKING_DISCRETE_NODE_OPTION *INTERFACE_LINKING_SEGMENT *INTERFACE_LINKING_EDGE *INTERFACE_JOY *INTERFACE_SPRINGBACK_OPTION1_OPTION2


18.1 (INTERFACE)

*INTERFACE

*INTERFACE_COMPONENT_OPTION Возможные опции таковы: NODE SEGMENT Назначение: задавать границу разделов для связанных расчетов. Эта карта применяется во время первого анализа для хранения границ разделов в файле, задаваемом через Z=isf1 в команде исполнение. Интервал выдачи, через который осуществляется сброс данных в файл границ раздела, управляется переменной OPIFS карты *CONTROL_OUTPUT. Эта возможность позволяет задавать границы разделов, чтобы изолировать критические компоненты. Создается база данных, в которую записывается движение границ разделов. В более поздних расчетах изолированные компоненты могут быть повторно проанализированы на произвольно измельченных сетках с учетом движения их границ, заданных в базе данных в результате данного ввода информации. Заданные здесь границы разделов становятся главными (masters) в опциях связанных границ разделов. Каждое определение состоит из набора карт, задающих границу раздела. Границы разделов могут состоять из набора сегментов с четырьмя узлами - для смещающихся поверхностей объемных элементов, из линии узлов - для обработки контакта оболочечных элементов, или из одного узла - для контактного взаимодействия балочных элементов и пружин. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

SID

Тип

I

ПЕРЕМЕННАЯ SID

18.2 (INTERFACE)

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора, см. *SET_NODE или *SET_SEGMENT


*INTERFACE *INTERFACE_LINKING_DISCRETE_NODE_OPTION Возможные опции таковы: NODE SET Назначение: задавать контактную границу раздела для связываемых дискретных узлов с файлом, содержащим границы раздела. Эта связь применяется только для пружинных и балочных элементов. Формат карты


1

2

NID/NSID

IFID

I

I


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

NID

Идентификатор узла или идентификатор набора узлов, движение которых определяется файлом, содержащим границы раздела, см. *NODE или *SET_NODE

IFID

Идентификатор границы раздела в файле, содержащем границы раздела


18.3 (INTERFACE)

*INTERFACE *INTERFACE_LINKING_SEGMENT Назначение: задавать границу раздела для связи сегментов с файлом, содержащим границы раздела, для второго анализа с использованием записи L=isf2 в команде исполнения. Применяется для сегментов из оболочечных и объемных элементов. Формат карты


1

2

SSID

IFID

I

I


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

SSID

Идентификатор набора сегментов, движение которых определяется файлом, содержащим границы раздела

IFID


18.4 (INTERFACE)


*INTERFACE *INTERFACE_LINKING_EDGE Назначение: задавать границу раздела для связи ряда узлов в оболочечной структуре с файлом, содержащим границы раздела, для второго анализа с использованием записи L=isf2 в командной строке. Применяется только для сегментов из оболочечных элементов. Формат карты


Тип

1

2

NSID

IFID

I

I


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

NSID

Идентификатор набора узлов, движение которых определяется файлом, содержащим границы раздела

IFID



18.5 (INTERFACE)

*INTERFACE *INTERFACE_JOY Назначение: задавать границу разделов для связи расчетов за счет перемещения границы раздела узлов. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

SID

Тип

I


18.6 (INTERFACE)

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора узлов, см. *SET_NODE


*INTERFACE *INTERFACE_SPRINGBACK_OPTION_ OPTION2 Возможные опции для OPTION1 таковы: NIKE3D DYNA3D NASTRAN SEAMLESS а для OPTION2 таковы: THICKNESS NOTHICKNESS См. примечания ниже. Назначение: задавать подмножество материалов для расчета неявным методом упругой релаксации в модуле LS-NIKE3D и любые ограничения в узлах для запрещения степеней свободы твердого тела. Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

PSID

I



ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора частей для расчета упругой релаксации, см. *SET_PART

18.7 (INTERFACE)

*INTERFACE Задание списка узловых точек, которые имеют ограничения в расчете упругой релаксации. Ввод данных этого раздела прекращается заданием карты, содержащей символ “*”. Формат карты


1

2

3

NID

TC

RC

I

F

F


4

5

6

7

ОПИСАНИЕ

NID

Идентификатор узла, см. *NODE

TC

Ограничение перемещений: =0: нет ограничений, =1: ограничение перемещения по оси x, =2: ограничение перемещения по оси y, =3: ограничение перемещения по оси z, =4: ограничение перемещений по осям x и y, =5: ограничение перемещений по осям y и z, =6: ограничение перемещений по осям z и x, =7: ограничение перемещений по осям x, y и z.

RC

Ограничение поворотов: =0: нет ограничений, =1: ограничение поворота вокруг оси x, =2: ограничение поворота вокруг оси y, =3: ограничение поворота вокруг оси z, =4: ограничение поворотов вокруг осей x и y, =5: ограничение поворотов вокруг осей y и z, =6: ограничение поворотов вокруг осей z и x, =7: ограничение поворотов вокруг осей x, y и z.

18.8 (INTERFACE)

8


*INTERFACE


По умолчанию опция NIKE3D используется с опцией THICKNESS для каждого элемента, а опция NOTHICKNESS для опции NIKE3D недоступна. При использовании опции NIKE3D задается имя файла “nikin”. Для данной опции недоступны адаптивные ограничения.

2.

Опция NOTHICKNESS реализована в программах DYNA3D и NASTRAN, в которых толщина оболочечного элемента не является выходным объектом. Имя файла для программы LS-DYNA - “dynain”, а для NASTRAN - “nastin.” Ключевое слово *CONTROL_ADAPTIVITY для программы LS-DYNA доступно.

3.

Существует возможность выполнять выравнивание, сглаживание выделенного контура на адаптивной сетке, но для этого требуется нескольких шагов. Чтобы сгладить ломаную кривую, образованную элементами адаптивной сетки, используется следующая процедура: (1)

С помощью ключевого слова *INTERFACE_SPRINGBACK_DYNA3D создается файл “dynain”.

(2)

Подготавливается новая колода карт, включающая файл “dynain.”

(3)

К этой новой колоде добавляется ключевое слово *ELEMENT_TRIM.

(4)

Добавляется ключевое слово *DEFINE_CURVE_TRIM к этой колоде.

(5)

Запускается эта новая колода карт с командной строкой i=имя_входного_файла. Адаптивные ограничения устраняются путем перестройки сетки, и выполняется выравнивание.

(6)

Если эту новую, более мелкую сетку нужно сохранить, запускается задание с нулевым временем завершения работы, и нужный файл создается с помощью ключевого слова *INTERFACE_SPRINGBACK_DYNA3D.

О расчете упругой релаксации без участия пользователя: Расчет упругой релаксации без участия пользователя позволяет обойтись без использования модуля LS-NIKE3D для фазы статического анализа. Программа LS-DYNA автоматически и без участия пользователя в конце расчета формования переключается с явного динамического режима на неявный статический режим, чтобы выполнить статический анализ упругой релаксации. Такой расчет может быть активирован исходной колодой карт программы LSDYNA или с помощью входной колоды малого рестарта. Таким способом пользователь может продолжить предшествующий анализ процесса формования, используя рестарт, который вводит фазу расчета неявным методом. Альтернативный подход к расчету упругой релаксации заключается в том, чтобы с помощью ключевого слова *INTERFACE_SPRINGBACK_DYNA3D создать файл “dynain”. Затем выполняется второй расчет по программе LS-DYNA в полностью неявном режиме. См. Приложение M с описанием, как выполняется неявный анализ с помощью программы LS-DYNA.


18.9 (INTERFACE)

*INTERFACE

Неявная фаза расчета упругой релаксации начинается, когда достигается время завершения расчета ENDTIM, заданное в ключевом слове *CONTROL_TERMINATION. Поскольку фаза расчета упругой релаксации статическая, время ее завершения может быть выбрано произвольно (если не учитываются влияние скорости на поведение материала). Значение по умолчанию 2.0*ENDTIM, но его можно изменить с помощью ключевого слова *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL. Так как анализ упругой релаксации является статическим, то достаточно небольшого числа граничных условий, или одноточечных связей (SPC), чтобы исключить движение части модели, как жесткого тела. Эти граничные условия могут быть добавлены для фазы анализа упругой релаксации с помощью опции ввода в описанном выше ключевом слове *INTERFACE_SPRINGBACK_SEAMLESS. Несколько новых ключевых слов *CONTROL_IMPLICIT было добавлено для управления неявной фазой расчета упругой релаксации. Эти ключевые слова также можно добавить во входную колоду рестарта. В общем случае можно использовать установки по умолчанию, тогда не нужно будет включать эти ключевые слова во входной пакет. Чтобы получить верное решение для упругой релаксации, нужно выполнить нелинейный анализ. Во многих расчетах этот процесс равновесных итераций будет сходиться без проблем. Если при расчете встретятся серьезные трудности либо из-за нелинейных деформаций, нелинейного отклика материала, либо из-за погрешности численных расчетов, будет автоматически задействован многошаговый расчет упругой отдачи. При этом подходе деформация делится на несколько более мелких и контролируемых этапов. Для выполнения многошагового анализа упругой релаксации используются две специальных функции программы LS-DYNA. Функция искусственной стабилизации добавляет и постепенно удаляет искусственные жесткости. Одновременно используется автоматический выбор шага по времени, чтобы получить решение как можно быстрее, и постоянное повторение шагов расчета там, где поиск равновесия оказался безуспешным. По умолчанию обе эти функции активны при проведении расчета упругой релаксации без участия пользователя. Однако метод, применяемый по умолчанию, является одношаговым. Если удается решить задачу за один шаг, решение завершается нормальным образом. Если одношаговый анализ упругой релаксации расходится, размер шага уменьшается, и активируется функция искусственной стабилизации решения. Изменить заданные по умолчанию значения можно с помощью следующих ключевых слов: *CONTROL_ IMPLICIT_GENERAL, *CONTROL_IMPLICIT_AUTO и *CONTROL_IMPLICIT_ STABILIZATION.

18.10 (INTERFACE)


*LOAD

*LOAD Ключевое слово *LOAD позволяет задавать прикладываемые силы. Определение управляющих карт по ключевому слову в этом разделе дается в алфавитном порядке: *LOAD_BEAM_OPTION *LOAD_BLAST *LOAD_BODY_OPTION *LOAD_BODY_GENERALIZED *LOAD_BRODE *LOAD_DENSITY_DEPTH *LOAD_HEAT_GENERATION_OPTION *LOAD_MASK *LOAD_NODE_OPTION *LOAD_RIGID_BODY *LOAD_SEGMENT *LOAD_SEGMENT_SET *LOAD_SHELL_OPTION *LOAD_SSA *LOAD_SUPERPLASTIC_FORMING *LOAD_THERMAL_OPTION


19.1 (LOAD)

*LOAD *LOAD_BEAM_OPTION Имеются следующие опции: ELEMENT SET Назначение: задавать распределенную нагрузку вдоль какой-либо локальной оси балки или набора балок. Локальные оси показаны на рис. 19.1, см. также *ELEMENT_BEAM. Формат карты


1

2

3

4

EID/ESID

DAL

LCID

SF

I

I

I

F

нет

нет

нет

1.

Тип

Умолчание

5

6

7

8

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ EID/ESID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор балки (EID) или идентификатор набора балок (ESID), см. *ELEMENT_BEAM или *SET_ BEAM

DAL

Направление прикладываемой нагрузки: =1: по оси r балки, =2: по оси s балки, =3: по оси t балки.

LCID


SF

19.2(LOAD)

Коэффициент пересчета задающей кривой, изменения ее значений

предназначен для

LS-DYNA Version 960

*LOAD

r s n2 t

n1

Рис. 19.1.

Распределенные нагрузки заданы в единицах силы на единицу длины. Направления осей s и t задаются ключевым словом *ELEMENT_BEAM.


19.3 (LOAD)

*LOAD *LOAD_BLAST Назначение: задавать функцию воздушной ударной волны для приложения давления, возникающего в результате взрыва заряда обычного боеприпаса. Реализация способа задания нагрузки основана на отчете Рандерса-Персона и Банистера (Randers-Pehrson and Bannister) [60], в котором упоминается, что эта модель пригодна для изучения реакции транспортных средств на воздействие взрыва наземных мин. Данная опция позволяет задавать давление в сочетании с ключевыми словами: *LOAD_SEGMENT, *LOAD_SEGMENT_SET или *LOAD_ SHELL. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

Карта 2


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

WGT

XBO

YBO

ZBO

TBO

IUNIT

ISURF

F

F

F

F

F

I

I

нет

0.0

0.0

0.0

0.0

2

2

1

2

3

4

5

6

7

CFM

CFL

CFT

CFP

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0


8

ОПИСАНИЕ

WGT

Масса тротилового эквивалента

XBO

Координата x точки взрыва

YBO

Координата y точки взрыва

ZBO

Координата z точки взрыва

TBO

Момент взрыва

19.4(LOAD)

8

LS-DYNA Version 960

*LOAD ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

IUNIT

Флаг-признак преобразования единиц измерения: =1: футы, фунты, секунды, фунты на 1 дюйм2, =2: метры, килограммы, секунды, Па (по умолчанию), =3: дюймы, дюжины слагов (14.5939 кг), секунды, фунты на 1 дюйм2, =4: сантиметры, граммы, микросекунды, мегабары, =5: используется система единиц, заданная пользователем (см. карту 2).

ISURF

Тип взрыва: =1: поверхностный взрыв – полусферический заряд, расположенный на поверхности, =2: взрыв в воздухе – сферический заряд на расстоянии минимум одного диаметра заряда над поверхностью (по умолчанию).

CFM

Коэффициент преобразования: фунты в единицы массы программы LSDYNA.

CFL

Коэффициент преобразования: футы в единицы длины программы LSDYNA.

CFT

Коэффициент преобразования: миллисекунды в единицы времени программы LS-DYNA.

CFP

Коэффициент преобразования: фунты на 1 дюйм2 в единицы давления программы LS-DYNA.

Примечания: 1. В модели должно быть не менее двух кривых давления, даже если они и не справочные.


19.5 (LOAD)

*LOAD *LOAD_BODY_OPTION Следующие опции могут быть заданы для базисных ускорений: X Y Z для угловых скоростей: RX RY RZ и для задания множества частей модели: PARTS Назначение: задавать объемные силы, обусловленные действием заданного базисного ускорения или угловой скорости в направлении глобальных осей. Эти данные прикладываются ко всем узлам задачи, если только не задано подмножество частей через ключевое слово *LOAD_BODY_PARTS. Если задано подмножество частей, то объемные силы прикладываются ко всем узловым точкам этого подмножества. Части, заданные через ключевое слово *LOAD_ BODY_PARTS, попадают под действие вышеуказанных опций X, Y, Z, RX, RY и RZ, т.е. разные множества частей не могут попадать под действие разных опций. Предполагается, что будет задано только одно множество частей. Внимание: Данная опция задает узловые силы, т.е. ее нельзя использовать для задания поступательного или вращательного движения. Чтобы приложить объемные нагрузки к подмножеству частей, необходимо задать два ключевых слова: *LOAD_BODY_X и *LOAD_BODY_PARTS. Формат карты для опций: X, Y, Z, RX, RY и RZ.


Тип

Умолчание

19.6(LOAD)

1

2

3

4

5

6

LCID

SF

LCIDDR

XC

YC

ZC

I

F

I

F

F

F

нет

1.

0

0.

0.

0.

7

8

LS-DYNA Version 960

*LOAD Формат карты для опции PARTS. 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

PSID

I

Умолчание

нет

ПЕРЕМЕННАЯ LCID SF LCIDDR

ОПИСАНИЕ

Идентификатор задающей кривой, см. *DEFINE_CURVE Коэффициент пересчета значений задающей кривой Идентификатор задающей кривой для фазы динамической релаксации (необязательной). Это необходимо, только если задана динамическая релаксация, и во время фазы динамической релаксации под идентификатором LCID нужно использовать другую задающую кривую. Заметим, что если переменная LCID задана нулевой, то во время динамической релаксации к телу не будут прикладываться никакие нагрузки, независимо от того, какое значение задано для LCIDDR. См. *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION

XC

Координата центра вращения X, задается для угловых скоростей

YC

Координата центра вращения Y, задается для угловых скоростей

ZC

Координата центра вращения Z, задается для угловых скоростей

PSID

Идентификатор набора частей


Базисные ускорения поступательного движения позволяют прикладывать к конструкции объемные силы. Концептуально, базисное ускорение можно считать ускорением координатной системы в заданном направлении, и тогда инерционные нагрузки, действующие на модель, имеют противоположный знак. Например, если цилиндр зафиксирован в плоскости y-z и растянут в положительном направлении оси x, то базисное ускорение в положительном направлении оси x стремится укоротить цилиндр, т.е. создаются силы, действующие в отрицательном направлении оси x.

2.

Базисные ускорения часто используются, чтобы задавать гравитационные нагрузки во время динамической релаксации с целью инициализировать напряжения и перемещения. В этом случае при проведении анализа объемные силы сохраняются на постоянном уровне, чтобы смоделировать гравитационные нагрузки. При задании нагрузок во время динамической релаксации рекомендуется, чтобы задающая кривая росла медленно и монотонно во избежание возбуждения высокочастотного отклика.


19.7 (LOAD)

*LOAD 3.

При наличии угловой скорости нагрузки от объемных сил рассчитываются относительно деформированной конфигурации и действуют по радиусу в направлении от оси вращения. В данном случае динамические эффекты, возникающие при изменении угловой скорости, игнорируются. Предполагается, что угловая скорость измеряется в радианах в единицу времени.

4.

Плотность объемной силы задается в точке P объема формулой

b = r (w ´ w ´ r ) , где r - массовая плотность, w - вектор угловой скорости, а r - радиус-вектор точки P. Хотя угловая скорость может изменяться во времени, влияние углового ускорения не учитывается. 5.

Возможность задавать угловые скорости полезна при изучении неустановившейся деформации вращающихся трехмерных объектов. К типичным приложениям относится инициализация напряжений во время динамической релаксации, когда по завершении инициализации задаются начальные скорости вращения, а затем данная опция перестает быть активной.

19.8(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *LOAD_BODY_Z $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Задать силу тяжести так, чтобы она действовала в отрицательном $ направлении оси Z. $ Использовать единицы мм/мс2. Так как сила тяжести постоянна, задающая $ кривая принята константой, равной 1. Если расчет превысит по времени $ 1000 мс, необходимо продлить задающую кривую. $ $$$ Заметим: Положительная объемная нагрузка действует в отрицательном $ направлении. $ *LOAD_BODY_Z $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ lcid sf lciddr xc yc zc 5 0.00981 $ $ *DEFINE_CURVE $ lcid sidr scla sclo offa offo 5 $ $ abscissa ordinate 0.00 1.000 1000.00 1.000 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


19.9 (LOAD)

*LOAD *LOAD_BODY_GENERALIZED

Назначение: задавать объемные силы, обусловленные действием заданного базового ускорения или заданной угловой скорости, на подмножестве полной задачи. Подмножество задается с помощью узлов. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

N1

N2

LCID

DRLCID

XC

YC

ZC

I

I

I

I

F

F

F

нет

нет

нет

0

0.

0.

0.

1

2

3

4

5

6

7

AX

AY

AZ

OMX

OMY

OMZ

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.


1, 2

1, 2

1, 2

3, 4, 5

3, 4, 5

3, 4, 5


Тип

Умолчание

8

Замечания

Карта 2



ОПИСАНИЕ

N1

Идентификатор начального узла для приложения объемных сил

N2

Идентификатор конечного узла для приложения объемных сил

LCID

8


DRLCID

Идентификатор задающей кривой для фазы динамической релаксации. Требуется, только если задана динамическая релаксация. См. *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION

19.10(LOAD)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

XC

Координата X центра вращения, задается только для угловой скорости

YC

Координата Y центра вращения, задается только для угловой скорости

ZC

Координата Z центра вращения, задается только для угловой скорости

AX

Коэффициент пересчета для ускорения в направлении x

AY

Коэффициент пересчета для ускорения в направлении y

AZ

Коэффициент пересчета для ускорения в направлении z

OMX

Коэффициент пересчета для угловой скорости по x

OMY

Коэффициент пересчета для угловой скорости по y

OMZ

Коэффициент пересчета для угловой скорости по z


1.

Базисные ускорения поступательного движения позволяют прикладывать к конструкции объемные силы. Концептуально, базисное ускорение можно считать ускорением координатной системы в заданном направлении, и тогда инерционные нагрузки, действующие на модель, имеют противоположный знак. Например, если цилиндр зафиксирован в плоскости y-z и растянут в положительном направлении оси x, то базисное ускорение в положительном направлении оси x стремится укоротить цилиндр, т.е. создаются силы, действующие в отрицательном направлении оси x.

2.

Базисные ускорения часто используются, чтобы задавать гравитационные нагрузки во время динамической релаксации с целью инициализировать напряжения и перемещения. В этом случае при проведении анализа объемные силы сохраняются на постоянном уровне, чтобы смоделировать гравитационные нагрузки. При задании нагрузок во время динамической релаксации рекомендуется, чтобы задающая кривая росла медленно и монотонно во избежание возбуждения высокочастотного отклика.

3.

При наличии угловой скорости нагрузки от объемных сил рассчитываются относительно деформированной конфигурации и действуют по радиусу в направлении от оси вращения. В данном случае динамические эффекты, возникающие при изменении угловой скорости, игнорируются. Предполагается, что угловая скорость измеряется в радианах в единицу времени.

4.

Плотность объемной силы задается в точке P объема формулой b = r (w ´ w ´ r ) , где r - массовая плотность, w - вектор угловой скорости, а r - радиус-вектор точки P. Хотя угловая скорость может изменяться во времени, влияние углового ускорения не учитывается.


19.11 (LOAD)

*LOAD 5.

Возможность задавать угловые скорости полезна при изучении неустановившейся деформации вращающихся трехмерных объектов. К типичным приложениям относится инициализация напряжений во время динамической релаксации, когда по завершении инициализации задаются начальные скорости вращения, а затем данная опция перестает быть активной.

19.12(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_BRODE

Назначение: задавать функцию Броуда (Brode) для приложения нагрузок в виде давления, возникающих в результате взрыва, см. Brode [61], см. также *LOAD_SEGMENT, *LOAD_SEGMENT_SET или *LOAD_SHELL. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

YLD

BHT

XBO

YBO

ZBO

TBO

TALC

SFLC

F

F

F

F

F

F

I

I

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0

0

1

1

7

8


Карта 2


Тип

Умолчание

1

2

3

CFL

CFT

CFP

F

F

F

0.0

0.0

0.0

4

5

6


ОПИСАНИЕ

YLD

Мощность взрыва (в килотоннах тротилового эквивалента)

BHT

Высота взрыва

XBO

Координата x начала координат Броуда

YBO

Координата y начала координат Броуда.

ZBO

Координата z начала координат Броуда.

TBO

Сдвиг по времени для начала координат Броуда.


19.13 (LOAD)


ОПИСАНИЕ

TALC

Номер задающей кривой, определяющей время прихода волны в зависимости от расстояния относительно начала координат Броуда (в системе пространство-время), см. *DEFINE_CURVE и замечание ниже.

SFLC

Номер задающей кривой пересчета мощности в зависимости от пересчитанного времени (время относительно начала координат Броуда, деленное на [мощность(**1Ú3)]) (в системе пространствовремя), см. *DEFINE_CURVE и замечание ниже.

CFL

Коэффициент преобразования – килофуты в единицы длины LSDYNA.

CFT

Коэффициент преобразования – миллисекунды в единицы времени LSDYNA.

CFP

Коэффициент преобразования – фунты на 1 кв. дюйм в единицы давления LS-DYNA.


1.

Если заданы эти кривые, то мощность предполагается переменной. Для опции переменной мощности должны быть заданы обе задающие кривые. Если используется эта опция, время прихода ударной волны находится из кривой времени прихода. Для расчета мощности, используемой в формулах Броуда, из кривой пересчета мощности берется значение в текущий момент/[мощность(**1Ú3)] и умножается на мощность.

19.14(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_DENSITY_DEPTH

Назначение: задавать плотность в зависимости от глубины для гравитационной нагрузки. Данная опция иногда использовалась при анализе подземных и подводных сооружений, когда важна начальная нагрузка, вызванная силой тяжести. Назначение данной опции в том, чтобы инициализировать поле гидростатического давления в точках интегрирования элемента. Во входной колоде данная карта должна задаваться только один раз. Формат карты 1

2

3

4

PSID

GC

DIR

LCID

Тип

I

F

I

I

Умолчание

0

0.0

1

нет


1,2


7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора частей, см. *SET_PART. Если переменная PSID задана нулевой, то все части инициализируются.

GC

Ускорение силы тяжести

DIR

Направление нагрузки: =1: по глобальной оси x, =2: по глобальной оси y, =3: по глобальной оси z.

LCID

6

3


5

Идентификатор задающей кривой, определяющей зависимости от глубины, см. *DEFINE_CURVE.

плотность

в


1.

Кривые плотности от глубины используются для инициализации гидростатического давления, создаваемого силой тяжести, действующей на нагружаемый материал. Гидростатическое давление, действующее на глубине d, определяется формулой d surface

p=-

ò p(z)gdz , d

где p - давление, dsurface - координата поверхности материала (обычно нуль), r(z) массовая плотность на глубине z , а g - ускорение силы тяжести. Этот интеграл вычисляется для каждой точки интегрирования. Глубина может измеряться по любой


19.15 (LOAD)

*LOAD из глобальных координатных осей, но с учетом направлений осей (знаков) в глобальной системе координат. Знак силы тяжести должен соответствовать знакам, принятым в глобальной системе координат. Например, если положительная ось z направлена вверх, то ускорение свободного падения должно задаваться отрицательной величиной. 2.

Для данной опции есть ограничение по количеству частей, задаваемых параметром PSID, их не более 12, если только не инициализируются все части.

3.

Глубина откладывается по оси ординат и задается убывающими значениями координаты x, y или z. Плотность – абсцисса кривой и должна изменяться (увеличиваться) с глубиной.

19.16(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_HEAT_GENERATION_OPTION

Возможные опции таковы: SET SOLID

Назначение: задавать тепловыделением.

объемные

элементы

или

набор

объемных

элементов



Тип

Умолчание

1

2

3

SID

LCID

CMULT

I

I

F

нет

нет

1.0


LCID

CMULT


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора объемных элементов или идентификатор объемных элементов, см. *SET_SOLID или *ELEMENT_SOLID соответственно. Идентификатор задающей кривой для скорости объемного тепловыделения q& ¢¢¢ : >0: функция времени, =0: используется только значение коэффициента CMULT, <0: функция температуры. Множитель для пересчета значения q& ¢¢¢ . В зависимости от значения переменной LCID этот параметр используется либо для задания постоянной величины тепловыделения, либо для пересчета задающей кривой.

19.17 (LOAD)

с

*LOAD *LOAD_MASK

Назначение: нагружать давлением часть модели из трехмерных оболочечных элементов. Давление прикладывается к подмножеству элементов, которые находятся внутри фиксированного в глобальной системе координат прямоугольного параллелепипеда и лежат либо внутри, либо снаружи замкнутой кривой в пространстве, которая проектируется на эту поверхность. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

PID

LCID

VID1

OFF

BOXID

LCIDM

VID2

INOUT

I

I

F

F

I

I

I

I

Умолчание

нет

нет

1.

0.

0

0

нет

0


1

4

5

6

7

8


Тип

1


2

2

3

ICYCLE

Тип

I

Умолчание

200


ОПИСАНИЕ

PID

Идентификатор части (PID). Данная часть должна состоять из трехмерных оболочечных элементов. Чтобы использовать эту опцию с объемными элементами, поверхность объемных элементов должна быть покрыта оболочечными элементами нулевой толщины. См. *MAT_NULL.

LCID

Идентификатор кривой, задающей изменение давления во времени, см. *DEFINE_CURVE.

19.18(LOAD)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

VID1

Идентификатор вектора, перпендикулярного к поверхности, на которую действует прикладываемое давление. Положительное давление действует в направлении, противоположном направлению вектора. Этот вектор можно использовать, если поверхность, на которую действует давление, относительно плоская. Если задан нулевой вектор, то направление давления определяется ориентацией оболочечных элементов, как показано на рис. 19.3.

OFF

Нагрузки от давления будут разрывными, если вектор нормали оболочечного элемента.

VID1× nshell < OFF ,

где nshell -

BOXID

Идентификатор области модели в виде прямоугольного параллелепипеда. Рассматриваются только те элементы с идентификатором части SSID, которые лежат внутри этого параллелепипеда. Если идентификатор не задан, рассматриваются все элементы с идентификатором части SSID. Когда обновляется активный список элементов, элементы за пределами параллелепипеда уже не будут находиться под давлением, т.е. всегда используется текущая конфигурация.

LCIDM

Идентификатор кривой, задающей маску-шаблон. Данная кривая определяет пары точек (x, y) в локальной системе координат, заданной идентификатором вектора VID2. В общем случае кривая должна быть замкнутой, т.е. ее первая и последняя точки совпадают, и кривая должна иметь тот же флаг-признак, что и кривая DATTYP=1 в разделе *DEFINE_CURVE. Если идентификатор кривой не задан, то учитываются все элементы с идентификатором части PID, за исключением тех, что остались за пределами параллелепипеда. Маскашаблон работает как опция сглаживания ломаной кривой, см. DEFINE_CURVE_TRIM и рис. 10.5.

VID2

Идентификатор вектора, используемого для проецирования кривой шаблона на поверхность части с идентификатором PID. Начало данного вектора определяет начало координат локальной системы, в которую преобразуются координаты части PID еще до определения распределения давления в локальной системе. Данная кривая должна быть задана, если LCIDM ненулевой.

INOUT

Если этот параметр равен нулю, то рассматриваются элементы, центры которых попадают внутрь спроектированной кривой. Если равен 1, то рассматриваются элементы, центры которых находится вне спроектированной кривой.

ICYCLE

Число шагов решения по времени между обновлениями списка активных элементов (по умолчанию равно 200). Обновление списка может оказаться достаточно затратной процедурой и должно осуществляться с приемлемой частотой. Значение по умолчанию подходит не для всех задач.


19.19 (LOAD)

*LOAD


1

Идентификатор должен относиться к части, состоящей из трехмерных оболочечных элементов.

19.20(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_NODE_OPTION

Имеются следующие опции: POINT SET

Назначение: задавать сосредоточенное усилие для узла или набора узлов. Формат карты


1

2

3

4

5

6

7

8

NODE/NSID

DOF

LCID

SF

CID

M1

M2

M3

I

I

I

F

I

I

I

I

нет

нет

нет

1.

0

0

0

0

1

2

Тип

Умолчание

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ NODE/NSID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор узла или идентификатор набора узлов (NSID), см. *SET_NODE_OPTION.

DOF

Применяемые степени свободы: =1: нагрузка в направлении оси x, =2: нагрузка в направлении оси y, =3: нагрузка в направлении оси z, =4: следящее усилие, см. примечание 2, =5: момент относительно оси x, =6: момент относительно оси y, =7: момент относительно оси z, =8: следящий момент.

LCID


SF CID


Коэффициент пересчета значений задающей кривой Идентификатор системы координат (необязательной), см. примечание 1

19.21 (LOAD)


ОПИСАНИЕ

M1

Идентификатор узла 1. Необходим, только если DOF=4 или 8, см. примечание 2.

M2

Идентификатор узла 2 Необходим, только если DOF=4 или 8, см. примечание 2.

M3

Идентификатор узла 3 Необходим, только если DOF=4 или 8, см. примечание 2.


1.

По умолчанию используется глобальная система координат. Идентификаторы локальных систем координат задаются в разделе ключевого слова *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM.

2.

Для ориентации следящего усилия и следящего момента должны быть заданы узлы M1, M2, M3. Следящее усилие направлено по нормали к плоскости, определяемой этими узлами, как показано на рис. 19.2.

3.

Для типов оболочек 14 и 15, т.е. для осесимметричных объемных элементов со взвешиванием по площади и объему соответственно, задаваемая узловая нагрузка рассчитывается на единицу длины (тип 14) и на радиан (тип 15).

w t

m1

Рис. 19.2.

19.22(LOAD)

m3

m2

v

Следящие усилие и момент действуют в плоскости, заданной узлами m1, m2, и m3. В данном случае нагрузка приложена к узлу m1; т.е., m=m1. Положительное усилие действует в положительном направлении оси t, а положительное направление момента принято против часовой стрелки относительно вектора нормали. Положительное направление оси t находится, как результат векторного произведения t = v ´ w , где v и w – показанные на рис. 19.2 векторы.

LS-DYNA Version 960

*LOAD $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *LOAD_NODE_SET $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Консольная балка (из оболочечных элементов) нагружается в двух $ концевых узлах (узлы 21 и 22). Нагрузка прикладывается в направлении y $ (dof=2). $ Нагрузка определяется задающей кривой номер 1 и пересчитывается $ с коэффициентом sf=0.5, заданным в *LOAD_NODE_SET. $ *LOAD_NODE_SET $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nsid dof lcid sf cid m1 m2 m3 14 2 1 0.5 $ $ *SET_NODE_LIST $ sid 14 $ $ nid1 nid2 nid3 nid4 nid5 nid6 nid7 nid8 21 22 $ $ *DEFINE_CURVE $ lcid sidr scla sclo offa offo 1 $ $ abscissa ordinate 0.0 0.0 10.0 100.0 20.0 0.0 $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


19.23 (LOAD)

*LOAD *LOAD_RIGID_BODY

Назначение: задавать сосредоточенное усилие или момент для жесткого тела. Усилие прикладывается в центре масс, а момент прикладывается относительно глобальной оси. В качестве опции могут быть заданы локальные оси для направлений усилия или момента. Формат карты


Тип

Умолчание


1

2

3

4

5

6

7

8

PID

DOF

LCID

SF

CID

M1

M2

M3

I

I

I

F

I

I

I

I

нет

нет

нет

1.

0

0

0

0

1

2

ОПИСАНИЕ

PID

Идентификатор части жесткого тела, см. *PART_OPTION

DOF

Применяемые степени свободы: =1: нагрузка направлена по оси x, =2: нагрузка направлена по оси y, =3: нагрузка направлена по оси z, =4: следящее усилие, см. примечание 2, =5: момент относительно оси x, =6: момент относительно оси y, =7: момент относительно оси z, =8: следящий момент, см. примечание 2

LCID

Идентификатор задающей кривой, см. *DEFINE_CURVE >0: усилие зависит от времени, <0: усилие зависит от абсолютной величины перемещения жесткого тела.

SF

Коэффициент пересчета значений задающей кривой

CID

Идентификатор системы координат

M1

Идентификатор узла 1. Необходим, только если DOF=4 или 8, см. примечание 2 ниже.

19.24(LOAD)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

M2


M3



1.

По умолчанию используется глобальная система координат. Идентификаторы локальных систем координат задаются в разделе ключевого слова *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM. Эта локальная ось фиксирована в пространстве, т.е. она не движется вместе с жестким телом.

2.

Для ориентации следящего усилия и следящего момента должны быть заданы узлы M1, M2, M3. Следящее усилие направлено по нормали к плоскости, определяемой этими узлами, как показано на рис. 19.2. Положительное направление оси t находится, как результат векторного произведения t = v ´ w , где v и w - векторы, показанные на рис. 19.2. Это усилие прикладывается к центру масс. Положительное направление следящего момента принято против часовой стрелки вокруг оси t.

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *LOAD_RIGID_BODY $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Пример профилирования металлического листа. Перфоратор ударяет по $ заготовке, боковые стороны которой удерживаются держателем. Жесткий $ держатель (часть 27) прижат к заготовке нагрузкой, приложенной к центру $ тяжести держателя. $ $ Нагрузка направлена по оси y (dof=2),а затем умножается на коэффициент $ sf = -1 для правильной ориентации. Нагрузка определяется задающей кривой $ 12. $ *LOAD_RIGID_BODY $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ pid dof lcid sf cid m1 m2 m3 27 2 12 -1.0 $ $ *DEFINE_CURVE $ lcid sidr scla sclo offa offo 12 $ $ abscissa ordinate 0.000E+00 8.000E-05 1.000E+04 8.000E-05 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


19.25 (LOAD)

*LOAD *LOAD_SEGMENT

Назначение: нагружать распределенным давлением треугольный или четырехугольный сегмент, заданный четырьмя узлами. Направление положительного давления показано на рис. 19.3. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

LCID

SF

AT

N1

N2

N3

N4

I

F

F

I

I

I

I

Умолчание

нет

1.

0.

нет

нет

нет

нет


1

2

3

4


Тип


ОПИСАНИЕ

Идентификатор задающей кривой, см. *DEFINE_CURVE.

SF


AT

Момент прихода или возникновения давления

N1

Номер первого узла

N2

Номер второго узла

N3

8

Номер третьего узла. Для двумерной геометрии повторяет номер узла N2.

N4

Номер четвертого узла. Для двумерной геометрии повторяет номер узла N2.


1.

Если LCID равно -1, то для определения давления на сегменты используется функция Броуда, см. *LOAD_BRODE.

2.

Если LCID равно -2, то для определения давления на сегменты используется функция КонУэпа (ConWep), см. *LOAD_BLAST.

3.

Для увеличения или уменьшения давления можно использовать значения задающей кривой. Моменты времени не пересчитываются.

19.26(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD 4.

Момент активации AT - это момент времени в процессе решения, когда начинает действовать давление. До этого времени давление игнорируется. Значение задающих кривых определяется для времени, являющегося разностью времени решения и AT, т.е. (время решения - AT). Относительные перемещения, которые имели место до момента AT, игнорируется. Учитываются только относительные перемещения, возникающие после момента AT.

5.

Треугольные сегменты задаются повторением номера третьего узла.

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *LOAD_SEGMENT $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Блок объемных элементов прижат к плоскости и движется по ней. $ Давление задано с помощью ключевого слова *LOAD_SEGMENT. $ $ Давление прикладывается к верхней поверхности блока. Она задается $ верхними гранями соответствующих объемных элементов. Грани задаются $ сегментами. Например, узлы 97, 106, 107 и 98 задают верхнюю грань $ одного объемного элемента (и, таким образом, одну из тех граней, $ к которым приложено давление). Эта грань считается отдельным сегментом. $ $ Нагрузка определяется задающей кривой номер 1. Кривая начинается $ в нуле, затем плавно растет до 100 за 0.01 временной единицы и потом $ остается постоянной. Затем значение кривой пересчитывается $ с коэффициентом sclo = 2.5. Значит, нагрузка возрастает до 250. $ Нужно заметить, что нагрузка НЕ пересчитывается в ключевом слове $ *LOAD_SEGMENT, но можно было бы использовать переменную sf. $ *LOAD_SEGMENT $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ lcid sf at n1 n2 n3 n4 1 1.00 0.0 97 106 107 98 1 1.00 0.0 106 115 116 107 1 1.00 0.0 98 107 108 99 1 1.00 0.0 107 116 117 108 $ $ *DEFINE_CURVE $ $ lcid sidr scla sclo offa offo 1 0 0.0 2.5 $ $ abscissa ordinate 0.000 0.0 0.010 100.0 0.020 100.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


19.27 (LOAD)

*LOAD *LOAD_SEGMENT_SET

Назначение: нагружать распределенным давлением каждый сегмент из набора сегментов. Положительное давление показано на рис. 19.3. Формат карты


Тип

Умолчание


1

2

3

4

SSID

LCID

SF

AT

I

I

F

F

нет

нет

1.

0.

1

2

3

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

SSID

Идентификатор набора сегментов, см. *SET_SEGMENT

LCID


SF


AT


Замечания:

1.


2.


3.

Для увеличения или уменьшения давления можно использовать значения задающей кривой. Моменты времени не пересчитываются

4.

Момент активации AT - это момент времени в процессе решения, когда начинает действовать давление. До этого времени давление игнорируется. Значение задающих кривых определяется для времени, являющегося разностью времени решения и AT, т.е. (время решения - AT). Относительные перемещения, которые имели место до момента AT, игнорируется. Учитываются только относительные перемещения, возникающие после момента AT.

19.28(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD

n1

n2 Mn 1

Mn 2

Двумерное представление осевой симметрии, плоского напряженного состояния и плоской деформации t n3

s

n1

n2 n4

r t

s

n3

r n1 n2

Рис. 19.3.

Нумерация узлов для карт задания давления. Положительное давление действует в отрицательном направлении оси t. Для двумерных задач при определении сегментов второй узел повторяется в качестве третьего и четвертого узлов.


19.29 (LOAD)

*LOAD *LOAD_SHELL_OPTION

Имеются следующие опции: ELEMENT SET

Назначение: нагружать распределенным давлением один оболочечный элемент или набор оболочечных элементов. Нумерация узловых связей в оболочечном элементе должна подчиняться правилу правой руки, при этом давление положительно, если оно действует в отрицательном направлении оси t. См. рисунок 19.3. Данная опция применяется только для трехмерных оболочечных элементов. Формат карты 1

2

3

4

EID/ESID

LCID

SF

AT

I

I

F

F

Умолчание

нет

нет

1.

0.


1

1

2


Тип

ПЕРЕМЕННАЯ EID/ESID

LCID

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор оболочечного элемента (EID) или набора оболочечных элементов (ESID), см. *ELEMENT_SHELL или *SET_ SHELL Идентификатор задающей кривой, см. *DEFINE_CURVE

SF


AT



1.


2.


3.

Для увеличения или уменьшения давления можно использовать значения задающей кривой. Моменты времени не пересчитываются.

19.30(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *LOAD_SHELL_ELEMENT $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Пример профилирования металлического листа. Перфоратор ударяет по $ заготовке, боковые стороны которой удерживаются держателем. $ Чтобы прижать заготовку, для всех оболочечных элементов держателя $ задаются граничные условия в виде давления. Давление подчиняется $ задающей кривой 3, но пересчитывается с коэффициентом –1, чтобы $ у нагрузки было правильное направление. Начальная нагрузка нулевая, $ но через 0.001 секунды она быстро возрастает до 5 МПа. $ (Единицы измерения в этой модели: т, мм, с, Н, МПа, Н×мм) $ $ *LOAD_SHELL_ELEMENT $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ eid lcid sf at 30001 3 -1.00E+00 0.0 30002 3 -1.00E+00 0.0 30003 3 -1.00E+00 0.0 30004 3 -1.00E+00 0.0 30005 3 -1.00E+00 0.0 30006 3 -1.00E+00 0.0 30007 3 -1.00E+00 0.0 $ $ Примечание: Показано лишь подмножество всех оболочечных элементов $ держателя, полный список содержит 448 идентификаторов $ оболочечных элементов. $ $ *DEFINE_CURVE $ lcid sidr scla sclo offa offo 3 $ $ abscissa ordinate 0.000 0.0 0.001 5.0 0.150 5.0 $ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $


19.31 (LOAD)

*LOAD *LOAD_SSA

Назначение: использование опции Анализа подводного взрыва (SSA) в качестве удобного способа нагружения конструкции для расчета воздействия взрыва и последующих осцилляций воздушного пузыря. Задается одна карта. Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

VS

DS

REFL

ZB

ZSURF

FPSID

PSID

F

F

F

F

F

I

I

нет

нет

0.

0.

0.

0

0

8

Задается две карты для каждого заряда ВВ. Ввод прекращается заданием карты, содержащей символ “*”. Карта 1

1

2

3

4

5


A

ALPHA

GAMMA

KTHETA

KAPPA

Тип

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

1

2

3

4

XS

YS

ZS

F

F

нет

нет

Умолчание

Карта 2


Тип

Умолчание

19.32(LOAD)

6

7

8

5

6

7

8

W

TDELY

RAD

CZ

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

VS

Скорость звука в жидкости

DS

Плотность жидкости

REFL

ZB

Учет отражения от морского дна: =0: не учитывается, =1: учитывается. Координата Z морского дна, если REFL=1, иначе не используется.

ZSURF

Координата Z морской поверхности

FPSID

Идентификатор набора частей, для которых осуществляется управление потоком. Используется опция *PART_SET_COLUMN, в которой параметры A1 и A2 должны быть определены следующим образом: Параметр A1 - статус потока: =1.0: жидкость с обеих сторон, =2.0: жидкость снаружи, воздух внутри, =3.0: воздух снаружи, жидкость внутри, =4.0: материал или часть модели игнорируется. Параметр A2 - внешний диаметр трубчатого балочного элемента. Для оболочечных элементов входной параметр должен быть больше нуля для случая нагружения.

PSID

Идентификаторы частей, задающих мокрую поверхность. Внешние нормали элементов, составляющих эти части, должны указывать в жидкость. См. рис. 19.4. =0: включаются все части >0: задаются идентификаторы частей NPIDS, см. ниже

A

Константа взрывчатки А

ALPHA

Константа взрывчатки a

GAMMA

Константа взрывчатки g

KTHETA

Константа взрывчатки

KAPPA

Отношение удельных теплоемкостей k

XS

Координата X заряда

YS

Координата Y заряда

ZS

Координата Z заряда

W

Вес заряда


Kq

19.33 (LOAD)


ОПИСАНИЕ

Временная задержка до взрыва заряда

TDELY RAD

Радиус заряда

CZ

Глубина воды


Изменение во времени давления от основной ударной волны в точке пространства, через которую проходит детонационная волна, задается формулой -

t

P(t) = Pm e q , где Pm и константа до заряда:

q

являются функциями от типа и веса W заряда взрывчатки и расстояния Q

Ppeak

é W1/ 3 ù = Aê ú ë Q û

a

, g

é W1/ 3 ù q = Kq W1/ 3 ê ú ë Q û , где A, a, g, и

Kq

- константы используемой взрывчатки.

Внешние нормали элементов, покрывающих поверхность, должны быть направлены наружу

Рис. 19.4.

19.34(LOAD)

Узлы оболочечных элементов, взаимодействующих с жидкостью, должны быть пронумерованы таким образом, чтобы векторы их внешних нормалей указывали в жидкую среду.

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_SUPERPLASTIC_FORMING

Назначение: выполнять анализ сверхпластичного формования металла (SPF). Данная опция может применяться как для объемных, так и для оболочечных элементов. Действующее давление определяется задающей кривой, идентификатор которой приводится ниже. Значения кривой пересчитываются таким образом, чтобы максимальная скорость деформации была постоянной. Данную опцию необходимо использовать с моделью материала 64, *MAT_RATE_SENSITIVE_POWERLAW_PLASTICITY, т.е. материала, пластические свойства которого зависят от скорости деформации, а упрочнение меняется по степенному закону. О выводе данных анализа см. *DATA_BASE_SUPERPLASTIC_FORMING. При выполнении анализа SPF рекомендуется использовать пересчет массы конечных элементов. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

LCP1

CSP1

NCP1

LCP2

CSP2

NCP2

I

I

F

I

I

F

нет

нет

нет

нет

нет

нет

1

1

1

5

6



Тип

Умолчание

1

2

3

4

ERATE

SCMIN

SCMAX

NCYL

F

F

F

I

нет

нет

нет

0



7

8

7

8

2

19.35 (LOAD)


ОПИСАНИЕ

LCP1

Номер задающей кривой для фазы I действия давления, см. *DEFINE_CURVE

CSP1

Номер контактной поверхности, которая является индикатором завершения фазы I

NCP1

Процент узлов, участвующих в контакте - для прекращения фазы I, см. *CONTACT_OPTION

LCP2

Номер задающей кривой для фазы II (обратной) действия давления, см. *DEFINE_ CURVE

CSP2

Номер контактной поверхности, которая является индикатором завершения фазы II, см. *CONTACT_ OPTION

NCP2

Процент узлов, участвующих в контакте - для прекращения фазы II

ERATE

Выбранная скорость деформирования, логарифмической деформации по времени

SCMIN

Минимально допустимое значение для коэффициента пересчета задающей кривой. Кривая давления пересчитывается, чтобы поддерживать скорость деформации на постоянном уровне. При потере устойчивости давление может быть снято совсем. Если будет задано значение этой переменной, давление будет продолжать действовать, но с величиной, равной произведению заданного коэффициента пересчета, умноженного на значение кривой давления.

SCMAX

Максимально допустимое значение для коэффициента пересчета задающей кривой. В общем случае, имеет смысл ограничить давление после достижения полного контакта, так как скорость деформации будет стремиться к нулю, а давление к бесконечности, если оно не ограничено или расчет продолжается.

NCYL

является

производной

Число циклов монотонного давления после реверсирования


1.

Дополнительно можно задать вторую фазу. В этой второй фазе должен быть задан уникальный набор сегментов, величиной давления на которых управляет задающая кривая 2. Во время первой фазы сегменты, нагружаемые по кривой 2, неактивны, и аналогично, сегменты под давлением, участвовавшие в первой фазе, неактивны во второй фазе. При использовании оболочечных элементов полный набор сегментов под давлением может быть повторен во входном пакете со сменой знака задающей кривой. При использовании объемных элементов сегменты под давлением, в общем случае, будут уникальны для каждой фазы.

2.

Это специальный параметр, который, возможно, не будет использоваться.

19.36(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD 3.

Графики по данным выходных файлов с именами “pressure”, “curve1”, и “curve2” можно построить на компьютере PHS3 с помощью модуля LS-TAURUS по команде SUPERPL. Файл “curve2” создается, только если активна вторая фаза. См. *DATABASE_SUPERPLASTIC_FORMING.

4.

Для расчетов сверхпластичного формования рекомендуется алгоритм контакта с ограничениями, *CONTACT_CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE, так как штрафные методы не столь надежны, если используется пересчет масс элемента. Как правило, в таких расчетах пересчет масс используется для того, чтобы расчеты можно было выполнить за приемлемое время.


19.37 (LOAD)

*LOAD *LOAD_THERMAL_OPTION

Имеются следующие опции: CONSTANT CONSTANT_NODE LOAD_CURVE TOPAZ VARIABLE VARIABLE_NODE

Назначение: задавать температуру в узлах, что создает тепловую нагрузку на конструкцию. Узловые температуры, задаваемые с помощью *LOAD_THERMAL_OPTION, имеют смысл только при прочностном анализе. Они игнорируются при проведении чисто теплового или связанного теплового/прочностного анализов, см. *CONTROL_THERMAL_OPTION. Не все опции *LOAD_THERMAL можно использовать в сочетании друг с другом. Вместе можно использовать только те из них, которые относятся к одному типу (типы указаны в колонке 2). *LOAD_THERMAL_CONSTANT

- Тип тепловой нагрузки 1

*LOAD_THERMAL_CONSTANT_NODE


*LOAD_THERMAL_LOAD_CURVE


*LOAD_THERMAL_TOPAZ


*LOAD_THERMAL_VARIABLE


*LOAD_THERMAL_VARIABLE_NODE


19.38(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_THERMAL_CONSTANT

Назначение: задавать наборы узлов, температура которых останется постоянной в течение расчета. В этой опции исходная температура принимается нулевой. Температурное состояние узла, заданное ранее и сохраняющееся постоянным в течение расчета, нагружает конструкцию динамически. Таким образом, задаваемая температура отсчитывается относительно температуры окружающей среды или первоначальной исходной температуры. Формат карты Карта 1

1

2

3

NSID

NSIDEX

BOXID

I

I

I

нет

0.

0.

Карта 2

1

2

3


T

TE

Тип

F

F

Умолчание

0.

0.


Тип

Умолчание


4

5

6

7

8

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

NSID

Идентификатор набора узлов, для которых задается начальная температура (см. *SET_NODE_OPTION): =0: в набор включены все узлы.

NSIDEX

Идентификатор набора (необязательного) освобожденных узлов, в которых начальная температура не задается, см. *SET_NODE_OPTION. Прямоугольная или шестигранная область модели. Все те узлы этой области, которые входят в набор NSID, устанавливаются в исходное состояние. Другие узлы из рассмотрения исключаются.

BOXID

T TE


Температура Температура в освобожденных узлах (необязательная)

19.39 (LOAD)

*LOAD *LOAD_THERMAL_CONSTANT_NODE

Назначение: задавать температуру в узле, которая останется постоянной в течение расчета. В этой опции исходная температура принимается нулевой. Температурное состояние узла, заданное ранее и сохраняющееся постоянным в течение расчета, нагружает конструкцию динамически. Таким образом, задаваемая температура отсчитывается относительно температуры окружающей среды или первоначальной исходной температуры. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

NID

T

I

F

нет

0.

3

ПЕРЕМЕННАЯ NID T

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор узла Температура, см. примечание ниже.


1.

Определяющие константы для материалов, испытывающих температурное воздействие, должны соответствовать диапазону температур, который включает нулевую температуру. В противном случае, сразу после начала фазы исполнения произойдет останов из-за ошибки “Температура вне допустимого диапазона”.

19.40(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_THERMAL_LOAD_CURVE

Назначение: установить одинаковую температуру во всех узлах модели и менять ее в соответствии с задающей кривой. Температура в начальный момент времени равна исходной температуре материала, испытывающего температурное воздействие. Эта температура соответствует дополнительной кривой, используемой в расчете динамической релаксации. Опцию задания кривой для динамической релаксации можно использовать для инициализации начальных нагрузок. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

LCID

LCIDDR

I

I

нет

0


LCIDDR


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор задающей кривой, определяющей температуры от времени, см. *DEFINE_CURVE

зависимость

Идентификатор дополнительной кривой, задающей температуру в зависимости от времени для фазы динамической релаксации, см. *DEFINE_CURVE

19.41 (LOAD)

*LOAD *LOAD_THERMAL_TOPAZ

Назначение: считывание значений температуры в узлах из файла базы данных TOPAZ3D. Этот файл задается в разделе “Синтаксис выполнения”, см. ВВЕДЕНИЕ этого Руководства.

19.42(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_THERMAL_VARIABLE

Назначение: задавать наборы узлов, температура которых меняется в течение расчета. В этой опции исходная температура принимается нулевой. Температурное состояние узла, заданное ранее и изменяющееся затем в соответствии с задающей кривой, нагружает конструкцию динамически. Таким образом, задаваемая температура отсчитывается относительно первоначальной исходной температуры. Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

7

8

NSID

NSIDEX

BOXID

I

I

I

нет

0.

0.

1

2

3

4

5

6

7

8

TS

TB

LCID

TSE

TBE

LCIDE

Тип

F

F

I

F

F

I

Умолчание

0.

0.

нет

0.

0.

нет


1

1

1

1

1


Тип

Умолчание

Карта 2



ОПИСАНИЕ

NSID

Идентификатор набора узлов, для которых задается начальная температура (см. *SET_NODE_OPTION): =0: в набор включены все узлы.

NSIDEX

Идентификатор набора (необязательного) освобожденных узлов, в которых начальная температура не задается, см. *SET_NODE_ OPTION.

BOXID

Прямоугольная или шестигранная (в виде прямоугольного параллелепипеда) область модели. Все те узлы этой области, которые входят в набор NSID, устанавливаются в исходное состояние. Другие узлы из рассмотрения исключаются.

TS


Пересчитываемая температура

19.43 (LOAD)

*LOAD ПЕРЕМЕННАЯ TB

ОПИСАНИЕ

Начальная температура

LCID

Идентификатор задающей кривой, значение которой является множителем для пересчета температуры, см. *DEFINE_ CURVE.

TSE

Пересчитываемая температура в освобожденных узлах (необязательная).

TBE

Начальная температура в освобожденных узлах (необязательная).

LCIDE

Идентификатор задающей кривой (необязательной), значение которой является множителем для пересчета температуры в освобожденных узлах, см. *DEFINE_CURVE.


1.

Температура задается в виде суммы T = Tbase + Tscale f(t),

где f(t) – текущее значение задающей кривой, Tscale – пересчитываемая температура, Tbase – исходная температура.

19.44(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*LOAD *LOAD_THERMAL_VARIABLE_NODE

Назначение: задавать температуру в узлах, изменяющуюся в процессе расчета. В этой опции исходная температура принимается нулевой. Температурное состояние узла, заданное ранее и изменяющееся затем в соответствии с задающей кривой, нагружает конструкцию динамически. Таким образом, задаваемая температура отсчитывается относительно первоначальной исходной температуры. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

NID

TS

TB

LCID

I

F

F

I

нет

0.

0.

нет


5

6

7

8

ОПИСАНИЕ


NID TS

Пересчитываемая температура

TB

Начальная температура Идентификатор задающей кривой, значение которой является множителем для пересчета температуры, см. *DEFINE_ CURVE.

LCID


Температура задается в виде суммы T = Tbase + Tscale f(t), где f(t)

– текущее значение задающей кривой,

Tscale

– пересчитываемая температура,

Tbase

– исходная температура.


19.45 (LOAD)

*LOAD

19.46(LOAD)

LS-DYNA Version 960

*NODE

*NODE В этом разделе определены два ключевых слова *NODE *NODE_RIGID_SURFACE

LS-DYNA Version 960

20.1 (NODE)

*NODE *NODE Назначение: определить узел и его координаты в глобальной системе координат. Кроме того, можно задать граничные условия в глобальных направлениях. В общем случае, узлы относятся к элементам; однако возможны и исключения, см. примечание 2 ниже. Формат карты (I8,3E16.0,2F8.0) Карта 1

1


Тип

Умолчание

2

3

4

5

6

7

X

Y

Z

TC

RC

I

F

F

F

F

F

нет

0.

0.

0.

0.

0.

1

1


Номер узла Координата x

Y


Z


20.2 (NODE)

10

ОПИСАНИЕ

X

TC

9

NID


NID

8

Ограничение перемещений: =0: нет ограничений, =1: смещение ограничено в направлении координаты x, =2: смещение ограничено в направлении координаты y, =3: смещение ограничено в направлении координаты z, =4: смещения ограничены в направлении координат x и y, =5: смещения ограничены в направлении координат y и z, =6: смещения ограничены в направлении координат z и x, =7: смещения ограничены в направлении координат x, y и z .

LS-DYNA Version 960

*NODE ПЕРЕМЕННАЯ RC

ОПИСАНИЕ

Ограничение поворотов: =0: нет ограничений, =1: поворот ограничен относительно оси x, =2: поворот ограничен относительно оси y, =3: поворот ограничен относительно оси z, =4: повороты ограничены относительно осей x и y, =5: повороты ограничены относительно осей y и z, =6: повороты ограничены относительно осей z и x, =7: повороты ограничены относительно осей x, y и z.


Граничные условия также могут быть заданы в узловых точках в локальной (или глобальной) системе с помощью ключевого слова *BOUNDARY_SPC. О других возможностях см. раздел Руководства по ключевому слову *CONSTRAINED.

2.

Узлу, не связанному с элементом или лишенному массы, будет предписана небольшая масса и момент инерции вращения. Обычно безмассовые узлы не должны создавать проблем, но в исключительных случаях они могут порождать нестабильность счета, если эти безмассовые узлы взаимодействуют с конструкцией. При обнаружении таких узлов на печать выдается соответствующее сообщение. Кроме того, безмассовые узлы используются вместе с твердыми телами для размещения сочленений, см. ключевые слова *CONSTRAINED_EXTRA_NODES_OPTION и *CONSTRAINED_ NODAL_RIGID_BODY.

LS-DYNA Version 960

20.3 (NODE)

*NODE *NODE_RIGID_SURFACE Назначение: задавать жесткий узел и его координаты в общей координатной системе. Эти узлы используются для определения недеформируемых дорожных покрытий и не имеют степеней свободы. Узловые точки используются при определении сегментов, которые определяют твердую поверхность. См. *CONTACT_RIGID_SURFACE. Формат карты (I8,3E16.0) Карта 1

1


Тип

Умолчание

2

3

4

5

6

7

NID

X

Y

Z

I

F

F

F

нет

0.

0.

0.

8

9

10

Примечания ПЕРЕМЕННАЯ NID

ОПИСАНИЕ

Номер узла

X


Y


Z


20.4 (NODE)

LS-DYNA Version 960

*PART

*PART В этом разделе используются три ключевых слова: *PART_{OPTION1}_{OPTION2}_{OPTION3}_{OPTION4} *PART_MODES *PART_MOVE

LS-DYNA Version 960

21.1 (PART)

*PART *PART_{OPTION1}_{OPTION2}_{OPTION3}_{OPTION4} Для параметра OPTION1 возможны следующие варианты: INERTIA REPOSITION Для параметра OPTION2 возможны следующие варианты: CONTACT Для параметра OPTION3 возможны следующие варианты: PRINT Для параметра OPTION4 возможны следующие варианты: ATTACHMENT_NODES Опции 1, 2, 3 и 4 могут быть заданы в карте *PART в любом порядке. Назначение: задавать так называемые части расчетной модели, т.е. объединять информацию о материале, характеристиках сечения, виде контроля искажений элементов по типу песочных часов, теплофизических свойствах и флаге-признаке адаптивности части. Опция INERTIA позволяет задавать моменты инерции и начальные условия, а не рассчитывать их на основе сетки конечных элементов. Это относится только к твердым телам, см. *MAT_RIGID. Опция REPOSITION относится к деформируемым материалам и используется для переопределения деформируемых материалов, связанных с жесткими компонентами манекена, движение которого рассчитывается с помощью программных средств CAL3D или MADYMO. В начале расчета каждый компонент, контролируемый программами CAL3D/MADYMO, автоматически переопределяется для достижения согласования с входными данными модулей CAL3D/MADYMO. Однако деформируемые материалы, относящиеся к этим компонентам, не будут переопределены до тех пор, пока не будет использоваться эта опция. Опция CONTACT позволяет использовать часть модели, участвующую в контактном взаимодействии, вместе с автоматически задаваемыми типами контактов a3, 4, a5, a10, 13, a13, 15 и 26, т.е. использовать следующие опции:

21.2 (PART)

LS-DYNA Version 960

*PART

*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE *CONTACT_SINGLE_SURFACE, *CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE, *CONTACT_AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE, *CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE, *CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACE, *CONTACT_ERODING_SINGLE_SURFACE, *CONTACT_AUTOMATIC_GENERAL. Значения по умолчанию, используемые для этих видов контакта, могут быть определены с помощью карты ввода *CONTACT. Опция PRINT позволяет контролировать, записаны ли выходные данные MATSUM и RBDOUT формата ASCII. См. *DATABASE_ASCII.

в файлы


HEADING


Тип

C

Умолчание

нет


1

Карта 2


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

PID

SECID

MID

EOSID

HGID

GRAV

ADPOPT

TMID

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

0

0

0

0

0

LS-DYNA Version 960

21.3 (PART)

*PART Дополнительные карты, необходимые для опции INERTIA . См. комментарии 3 и 4. Карта 3

1

2

3

4

5

6

XC

YC

ZC

TM

IRCS

NODEID

Тип

F

F

F

F

I

I

Карта 4

1

2

3

4

5

6

IXX

IXY

IXZ

IYY

IYZ

IZZ

Тип

F

F

F

F

F

F

Карта 5

1

2

3

4

5

6

VTX

VTY

VTZ

VRX

VRY

VRZ

F

F

F

F

F

F




Тип

7

8

7

8

7

8

Необязательные карты, необходимые при наличии признака координатной системы IRCS=1. Задают два локальных вектора или идентификатор ID локальной координатной системы. Карта 6

1

2

3

4

5

6

7

XL

YL

ZL

XLIP

YLIP

ZLIP

CID

Тип

F

F

F

F

F

F

I


2

2

2

2

2

2

нет


21.4 (PART)

8

LS-DYNA Version 960

*PART

Дополнительная карта, необходимая для опции REPOSITION. Опция


Тип

1

2

3

4

CMSN

MDEP

MOVOPT

I

I

I

5

6

7

8

Дополнительная карта, необходимая для опции CONTACT. ВНИМАНИЕ: Если заданы коэффициенты FS, FD, DC и VC, то они не будут использоваться до тех пор, пока для коэффициента FS не будет установлено отрицательное значение (-1.0) в разделе *CONTACT. Эти коэффициенты трения используются только для следующих типов контакта: SINGLE_SURFACE, AUTOMATIC_GENERAL, AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE, AUTOMATIC_NODES_TO_…, AUTOMATIC_ SURFACE_…, AUTOMATIC_ONE_WAY_… и ERODING_SINGLE_SURFACE. Значения по умолчанию вводятся ключевым словом *CONTROL_CONTACT. По выбору

1

2

3

4

5

6

7


FS

FD

DC

VC

OPTT

SFT

SSF

Тип

F

F

F

F

F

F

F

8

Дополнительная карта, необходимая для опции PRINT. Эта опция используется для твердых тел и обеспечивает отключения формата ASCII в файлах вывода RBDOUT и MATSUM. По выбору

1


PRBF

Тип

2

3

4

5

6

7

8

I

LS-DYNA Version 960

21.5 (PART)

*PART Дополнительная карта необходима для опции ATTACHMENT_NODES. Если эта опция не используется, все узлы обрабатываются как присоединяемые узлы. Присоединяемые узлы используются только для твердых тел. Параметры движения этих узлов, которые должны принадлежать твердому телу, обновляются каждый цикл. Другие узлы твердого тела модифицируются только для вывода. В набор присоединяемых узлов включаются все те узлы, которые связаны с конструкцией посредством соединений, контактов, слитых узлов и приложенных в узлах нагрузок. Включайте все узлы в набор присоединяемых узлов, если их перемещения, ускорения и скорости намечено записывать в выходной файл формата ASCII. Объемные нагрузки прикладываются в центре тяжести твердого тела. По выбору

1


ANSID

Тип

2

3

4

5

6

7

8

I

ПЕРЕМЕННАЯ HEADING PID SECID MID

ОПИСАНИЕ

Заголовок для данной части модели Идентификатор части Идентификатор раздела, определяемый в разделе *SECTION Идентификатор материала, определяемый в разделе *MAT

EOSID

Идентификатор уравнения состояния, определяемый в разделе *EOS. Отличен от нуля только для объемных элементов при использовании уравнения состояния для расчета давления.

HGID

Идентификатор контроля искажений элементов по типу песочных часов за счет объемной вязкости, задаваемая в разделе *HOURGLASS : =0: используются значения по умолчанию.

GRAV

Идентификатор части, испытывающей гравитационную нагрузку. Эта опция инициализирует гидростатическое давление, обусловленное действием перегрузок; используется только для параллелепипедных (в форме бруска) элементов и должна применяться с опцией *LOAD_ DENSITY_DEPTH: =0: инициализированы все части модели, =1: инициализирован только текущий материал.

ADPOPT

Указывает, является ли эта деталь адаптировано перестраиваемой или нет, см. *CONTROL_ADAPTIVITY: =0: адаптивность перестроения сетки отсутствует, =1: адаптивность типа H для 3-D оболочечных элементов, =2: адаптивность типа R для 2-D оболочечных элементов.

21.6 (PART)

LS-DYNA Version 960

*PART ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

TMID

Идентификатор теплофизических свойств материала, задаваемый в разделе *MAT_THERMAL. Эти свойства должны быть заданы для всех частей из объемных, оболочечных элементов и элементов толстостенной оболочки, если выполняется тепловой или связанный тепловой и прочностной анализ. При тепловом анализе балочные и дискретные элементы не рассматриваются. =0: значения по умолчанию соответствуют параметру MID

XC

Координата x центра масс. Если задана узловая точка NODEID, то XC, YC и ZC игнорируются, а координаты узловой точки NODEID принимаются в качестве центра масс.

YC

Координата y центра масс

ZC

Координата z центра масс

TM

Перемещаемая масса

IRCS

NODEID

Флаг-признак для исходной координатной системы тензора инерции: =0: глобальный инерционный тензор, =1: локальный инерционный тензор в системе, задаваемой векторами ориентации. Узловая точка для центра тяжести (CG) твердого тела. Этот узел следует задавать как дополнительный узел твердого тела, однако это не обязательно. Если этот узел является свободным, то его перемещение не будет корректироваться в соответствии с движением твердого тела после начала вычислений.

IXX

Компонент тензора инерции Ixx

IXY

Компонент тензора инерции Ixy (см. Примечание 4)

IXZ

Компонент тензора инерции Ixz, (см. Примечание 4)

IYY

Компонент тензора инерции Iyy

IYZ

Компонент тензора инерции Iyz (см. Примечание 4)

IZZ

Компонент тензора инерции Izz

VTX

Начальная скорость перемещения твердого тела в направлении оси x

VTY

Начальная скорость перемещения твердого тела в направлении оси y

VTZ

Начальная скорость перемещения твердого тела в направлении оси z

LS-DYNA Version 960

21.7 (PART)


ОПИСАНИЕ

VRX

Начальная скорость вращения твердого тела вокруг оси x

VRY

Начальная скорость вращения твердого тела вокруг оси y

VRZ

Начальная скорость вращения твердого тела вокруг оси z

XL

Координата x локальной оси x. Начало координат в точке (0, 0, 0).

YL

Координата y локальной оси y

ZL

Координата z локальной оси z

XLIP

Координата x вектора в локальной плоскости x-y

YLIP

Координата y вектора в локальной плоскости x-y

ZLIP

Координата z вектора в локальной плоскости x-y

CID

Идентификатор ID локальной системы координат, см. *DEFINE_ COORDINATE_.... При использовании этой опции можно оставить поля 16 пустыми.

CMSN

Номер сегмента программы CAL3D/системный номер программы MADYMO . См. нумерацию в соответствующей программе.

MDEP

Номер эллипса/плоскости для модуля MADYMO: >0: номер эллипса, =0: по умолчанию, <0: абсолютное значение соответствует номеру плоскости.

MOVOPT

Флаг-признак для отмены перемещения объединенных твердых тел, см. *CONSTRAINED_RIGID_BODIES. Эта опция позволяет зафиксировать объединенное твердое тело в пространстве, пока узлы и элементы частей, генерируемых программами CAL3D/MADYMO, переопределяются: =0: объединенное твердое тело переопределяется, =1: объединенное твердое тело не переопределяется.

FS

Коэффициент статического трения. Принимается, что коэффициент зависит от относительной скорости vrel контактирующих поверхностей m c = FD + ( FS - FD ) e

FD

- DC ×( vrel )

Коэффициент динамического трения. Принимается, что коэффициент зависит от относительной скорости vrel контактирующих поверхностей m c = FD + ( FS - FD ) e

21.8 (PART)

.

- DC ×( vrel )

.

LS-DYNA Version 960

*PART

ПЕРЕМЕННАЯ DC

ОПИСАНИЕ

Коэффициент экспоненциального затухания. Принимается, что коэффициент зависит от относительной скорости vrel контактирующих поверхностей m c = FD + ( FS - FD ) e

VC

- DC ×( vrel )

.

Коэффициент вязкого трения. Этот параметр необходим для ограничения максимального значения силы трения. Предельная сила рассчитывается по формуле Flim = VC × Acont . Величина Acont является площадью сегмента, контактирующего c узлом. В качестве значения для коэффициента VC целесообразно использовать предел текучести материала на срез, VC = s o , 3

где so - предел текучести материала, находящегося в контакте. OPTT

Необязательная толщина контакта. Используется только для оболочечных элементов.

SFT

Необязательный коэффициент пересчета толщины при автоматическом контакте для части модели с идентификатором PID (меняет истинную толщину). Эта опция используется только при контакте с оболочечными элементами. Истинная толщина – это толщина оболочечных элементов.

SSF

Коэффициент пересчета штрафной жесткости, используемой по умолчанию, для части модели с идентификатором PID, когда имеет место контактное взаимодействие. Если не задается, тогда коэффициент SSF принимается равным единице.

PRBF

Флаг-признак печати для файлов RBDOUT и MATSUM. =0: значение по умолчанию соответствует ключевому слову *CONTROL_OUTPUT, =1: данные записываются только в файл RBDOUT =2: данные записываются только в файл MATSUM =3: данные не записываются ни в один из этих файлов

ANSID

Идентификатор набора присоединяемых узлов. Эта опция должна использоваться очень осторожно и только для твердых тел. Узлы точек присоединения обновляются каждый цикл, в то время как другие узлы твердого тела модифицируются только в базах данных, используемых для вывода на печать. Все нагрузки, испытываемые твердым телом, должны прикладываться с использованием этой подгруппы узлов или непосредственно к центру тяжести твердого тела. Если твердое тело находится в контакте, то этот набор должен включать все взаимосвязанные узлы.

LS-DYNA Version 960

21.9 (PART)


ОПИСАНИЕ

=0: все изменения данных в узлах для данного твердого тела не сохраняются. (Эту нулевую опцию можно использовать, если твердое тело зафиксировано в пространстве или если твердое тело не связано с другими частями модели, т.е. твердое тело используется только для целей визуализации.) Примечания: 1.

По умолчанию параметр HEADING является описанием стандартного материала, например, Material Type 1. В случае постобработки в модуле SMUG следует внести переменную PSHELL (или PBAR, или PSOLID) в колонки 1-8 и собственное имя в колонках 34-41.

2.

Локальная система декартовых координат задается, как определено в ключевом слове *DEFINE_COORDINATE_ VECTOR. Вектор локальной оси z является векторным произведением вектора оси x и некоторого вектора, лежащего в этой же плоскости. Вектор локальной оси y определяется как результат векторного произведения вектора оси z и вектора оси x. Локальная система координат, определяемая идентификатором CID, имеет преимущество в том, что эта локальная система может быть задана на базе узлов твердого тела, что делает позиционирование твердого тела в препроцессоре более простым, т.к. локальная система перемещается вместе с этими узлами.

3.

Если масса твердого тела задается с использованием моментов инерции, то доля массы деформируемых тел, которая распределена по узлам, принадлежащим твердому телу, должна рассматриваться как часть массы твердого тела.

4.

Если используется опция инерции, то все массовые и инерционные характеристики тела должны быть определены без использования значений по умолчанию. Нужно учитывать, что недиагональные элементы тензора инерции являются противоположными по знаку центробежному моменту инерции.

21.10 (PART)

LS-DYNA Version 960

*PART *PART_MODES Назначение: задавать форму колебаний для гибкого твердого тела. В настоящее время гибкие тела нельзя объединять с другими гибкими или жесткими телами; однако для взаимосвязей между гибкими/жесткими телами можно использовать опцию соединения со штрафной функцией. Для соединения гибких твердых тел не предусмотрена опция множителя Лагранжа. Деформации моделируются на основе форм колебаний, полученных экспериментальным путем или как результат конечно-элементного анализа, например, в виде файла NASTRAN.pch или файла собственных значений программы, разработанной компанией LSTC. Эти формы должны включать в себя как ограниченные, так и присоединенные моды. Для получения напряжений в гибких твердых телах рекомендуется использовать линейный подход. Предполагается, что применение матрицы сосредоточенных масс реализовано. См. также контрольную карту ключевого слова *CONTROL_RIGID. Формат карты Карта 1


Тип

1

2

3

4

PID

NMFB

FORM

ANSID

I

I

I

I

5

6

FORMAT KMFLAG

I

I

7

8

NUPDF

SIGREC

I

Карта 2


FILENAME

Тип

C

Умолчание

нет

Задать следующие карты, если только задано значение KMFLAG=1. Используется столько карт, сколько необходимо для ввода мод, определяемых параметром NMFB. После задания числа мод, равных NMFB, ввод прекращается. Карты 3, ...

1

2

3

4

5

6

7

8


MODE1

MODE2

MODE3

MODE4

MODE5

MODE6

MODE7

MODE8

I

I

I

I

I

I

I

I

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

Тип Умолчание

LS-DYNA Version 960

21.11 (PART)

*PART

Здесь задаются необязательные карты модального демпфирования. Карта, имеющая символ “*” в колонке 1, прекращает ввод. Карта


1

2

3

MSTART

MSTOP

DAMPF

I

I

F

нет

нет

нет

Тип Умолчание


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

PID

Идентификация части расчетной модели. Эта часть должна быть твердым телом.

NMFB

Число сохраненных мод гибкого тела. Число мод в файле FILENAME должно быть не менее NMFB. Если KMFLAG=0, тогда используются первые моды этого файла в количестве NMFB.

FORM

Формулировка гибкого тела. См. примечание 5 ниже. =0: точная, =1: быстрая.

ANSID

Идентификатор (необязательный) набора присоединенных узлов

FORMAT

Формат ввода модальной информации: =0: файл NASTRAN.pch =1: файл собственных значений программы LSTC, =2: файл NASTRAN.pch (бинарная версия пакета LS-DYNA). Бинарная версия этого файла создается автоматически при считывании файла NASTRAN.pch. Имя бинарного файла совпадает с названием файла NASTRAN.pch, но с расширением “bin”. Бинарный файл меньше и может считываться быстрее.

KMFLAG

Флаг-признак сохраненной моды. Указывает метод идентификации для мод, которые сохранены. =0: используются первые моды файла FILENAME в количестве, соответствующем параметру NMFB =1: задаются моды в количестве, соответствующем параметру NMFB, с дополнительным вводом

21.12 (PART)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

NUPDF

Флаг-признак модификации данных в узлах. Если флаг активирован, то должен быть определен набор присоединенных узлов ANSID. =0: все узлы жесткой части модифицируются в каждом цикле =1: полностью модифицируются только присоединенные узлы Данные для всех узлов тела выводятся на основе его движения как жесткого целого, без добавления модальных смещений. Для получения максимального выигрыша целесообразно набор присоединенных узлов также определить с помощью опции PART_ATTACHMENT_NODES. В этом случае должен использоваться тот же самый идентификатор набора присоединенных узлов.

SIGREC

Флаг-признак восстановления напряжений. Если флаг активирован, то присоединенные узлы не должны использоваться. =0: напряжения не восстанавливаются, =1: напряжения восстанавливаются.

FILENAME MODEn MSTART

Путевое имя файла, который содержит моды для твердого тела Сохраняются нормальные моды с номером n Первая мода с учетом демпфирования ( 1£ MSTART £ NMFB)

MSTOP

Последняя демпфируемая мода MSTOP ( 1£ MSTOP £ NMFB). Все моды между MSTART и MSTOP включительно имеют один и тот же коэффициент модального демпфирования DAMPF.

DAMPF

Коэффициент модального демпфирования V


Формат файла, который содержит нормальные моды, соответствует формату выходного файла программы NASTRAN для модальной информации.

2.

Набор мод обычно включает в себя как нормальные моды, так и присоединенные. Собственные значения для присоединенных мод вычисляются с использованием матриц жесткости и массы.

3.

Определяемая деталь должна быть или единичным твердым телом, или главным твердым телом (см. *CONSTRAINED_RIGID_BODIES), которое может быть “собрано” из многих жестких деталей.

LS-DYNA Version 960

21.13 (PART)

*PART

4.

Модальное демпфирование задается коэффициентом модального демпфирования V, при этом значение 1.0 соответствует критическому демпфированию. Для модели системы с одной степенью свободы связь между затуханием и коэффициентом демпфирования определяется соотношением c = 2Vwnm , где c – затухание, m - масса, wn- собственная частота.

5.

Имеются две опции для формулировки гибкого тела. Одна из формулировок включает все члены уравнения для гибкого тела, и затраты на ее использование увеличиваются приблизительно как квадрат числа мод. Вторая формулировка игнорирует в точных уравнениях большинство членов второго порядка, и ее затраты растут линейно с числом мод. Пользователям приходится выбирать формулировку, которая подходит для их задач. Вообще говоря, если угловые скорости малы и если прогибы невелики по сравнению с исходной геометрией системы, то целесообразно использовать вторую (более быструю) формулировку.

21.14 (PART)

LS-DYNA Version 960

*PART *PART_MOVE Назначение: перемещать часть модели, задав приращение. В настоящее время данная опция используется только для оболочечных элементов. Определяется одна карта. Формат карты (I8,3E16.0) Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

PID

XMOV

YMOV

ZMOV

I

F

F

F

нет

0.

0.

0.


8

9

10

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части модели

XMOV

Перемещение части с идентификатором PID расстояние XMOV

в направлении оси x на

YMOV

Перемещение части с идентификатором PID расстояние YMOV.

в направлении оси y на

ZMOV

Перемещение части с идентификатором PID расстояние ZMOV.

в направлении оси z на

LS-DYNA Version 960

21.15 (PART)

*PART

21.16 (PART)

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL

*RIGIDWALL В этом разделе используются два ключевых слова для определения твердой стенки: *RIGIDWALL_GEOMETRIC_OPTION_{OPTION} *RIGIDWALL_PLANAR_{OPTION }_{OPTION }_{OPTION } Опция RIGIDWALL обеспечивает простой способ описания контактного взаимодействия между жесткой поверхностью и так называемыми подчиненными узлами деформируемого тела. Для подчиненных узлов, которые принадлежат жестким частям расчетной модели, условия появления контакта, как правило, не проверяются, за одним исключением. Опция RIGIDWALL_PLANAR может быть использована вместе с узловыми точками твердых тел, если плоская стенка, заданная с помощью этой опции, зафиксирована в пространстве, а параметру RWPNAL присвоено положительное ненулевое значение в контрольной карте *CONTROL_CONTACT. Когда жесткая стенка, определяемая в этом разделе, перемещается предписанным образом, уравнения механики твердого тела не используются. Относительно общих процедур для твердого тела с произвольной поверхностью при произвольных перемещениях см. определение опции *CONTACT_ENTITY. Опция *CONTACT_ENTITY используется только при рассмотрении контактного взаимодействия между жесткими и деформируемыми поверхностями.

LS-DYNA Version 960

22.1 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL *RIGIDWALL_GEOMETRIC_OPTION_{OPTION} Доступные формы (одна обязательна) включают в себя: RIGIDWALL_GEOMETRIC_FLAT RIGIDWALL_GEOMETRIC_PRISM RIGIDWALL_GEOMETRIC_CYLINDER RIGIDWALL_GEOMETRIC_SPHERE Если необходимо задать предписанное движение, то используется дополнительная опция: MOTION

Должен быть установлен один из типов формы [FLAT, PRISM, CYLINDER, SPHERE], за которым следует необязательное задание опции MOTION, в той же строке, что и опция *RIGIDWALL_ GEOMETRIC Назначение: задавать твердую стенку с аналитически описываемой формой. Возможны четыре формы. Предписанное движение задается по выбору. Относительно общих процедур для твердого тела с произвольной поверхностью при произвольных перемещениях см. определение опции *CONTACT_ENTITY. Опция *CONTACT_ENTITY используется только при рассмотрении контактного взаимодействия между жесткими и деформируемыми поверхностями. Формат карты: ·

Карты 1 и 2 требуются для всех геометрических форм.

·

Карта 3 необходима и зависит от того, какая форма указана.

·

Необязательная карта A требуется, если задана опция MOTION.

22.2(RIGIDWALL)

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL Карта 1 – Необходима для всех типов форм Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

NSID

NSIDEX

BOXID

I

I

I

нет

0

0

4

5

6

7

8



ОПИСАНИЕ

NSID

Идентификатор набора узлов, содержащего подчиненные узлы, см. *SET_NODE_OPTION: =0: все узлы являются подчиненными по отношению к жесткой стенке

NSIDEX

Идентификатор набора узлов, содержащего узлы, которые исключены из подчиненных узлов, см. *SET_ NODE_OPTION

BOXID

Если этот идентификатор задан, то только узлы в выделенной области (прямоугольной или в виде “коробки”) будут рассматриваться, как подчиненные узлы для твердой стенки

LS-DYNA Version 960

22.3 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL Карта 2 – Необходима для всех типов формы. Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

XT

YT

ZT

XH

YH

ZH

FRIC

Тип

F

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.


8



ОПИСАНИЕ

XT

Координата x начала любого направленного по наружной нормали вектора n, с началом у стенки и концом в пространстве, см. рис. 22.1

YT

Координата y начала вектора n

ZT

Координата z начала вектора n

XH

Координата x конца вектора n

YH

Координата y конца вектора n

ZH

Координата z конца вектора n

FRIC

22.4(RIGIDWALL)

Трение по контактной поверхности: =0.0: скольжение без трения после появления контакта, =1.0: “слипание” после появления контакта, 0.
LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL Карта 3 – Требуется, если после ключевого слова задана опция FLAT. Может быть задана плоская поверхность конечных или бесконечных размеров, см. рис. 22.1. Вектор m определяется, как результат векторного произведения n X l. Начало системы координат, которое совпадает с началом вектора нормали n, находится в угловой точкой плоской поверхности конечных размеров.

Карта 3

1

2

3

4

5

XHEV

YHEV

ZHEV

LENL

LENM

Тип

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.



6

7

8

бесконеч. бесконеч. ОПИСАНИЕ

XHEV

Координата x конца граничного вектора l, см. рис. 22.1.

YHEV

Координата y конца граничного вектора l

ZHEV

Координата z конца граничного вектора l

LENL

Длина края l. Нулевое значение задает плоскую поверхность бесконечного размера.

LENM

Длина края m. Нулевое бесконечного размера.

LS-DYNA Version 960

значение

задает

плоскую

поверхность

22.5 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL Карта 3 – Требуется, если после ключевого слова задана опция PRISM. Описание плоской поверхности конечных размеров расширяется за счет указания дополнительного размера (длины) в направлении, отрицательном вектору n, см. рис. 22.1.

Карта 3


1

2

3

4

5

6

XHEV

YHEV

ZHEV

LENL

LENM

LENP

F

F

F

F

F

F

нет

0.

0.

Тип

Умолчание


7

8

бесконеч. бесконеч. бесконеч.

ОПИСАНИЕ

XHEV


YHEV


ZHEV


LENL

Длина l края. поверхность

LENM

Длина m края. поверхность

LENP

Длина призмы в направлении, отрицательном вектору n, см. рис. 22.1.

22.6(RIGIDWALL)

Нулевое значение определяет плоскую бесконечную Нулевое значение определяет плоскую бесконечную

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL Карта 3 – Требуется, если после ключевого слова задана опция CYLINDER. Начало вектора n определяет верхнюю плоскость цилиндра. Длина направлении, отрицательном по отношению к вектору n, см. рис. 22.1.

Карта 3


1

2

RADCYL

LENCYL

F

F

нет

бесконеч.

Тип

умолчание

3


4

5

6

7

определяется в

8

ОПИСАНИЕ

RADCYL

Радиус цилиндра

LENCYL

Длина цилиндра, см. рис. 22.1. Длина предполагается конечной только в том случае, если указано значение больше нуля.

LS-DYNA Version 960

22.7 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL Карта 3 – Требуется, если после ключевого слова задана опция SPHERE. Центр сферы совпадает с началом вектора n, см. рис. 22.1.

Карта 3


1

2

3

4

5

6

7

8

RADSPH

Тип

F

Умолчание

0.

ПЕРЕМЕННАЯ RADSPH

22.8(RIGIDWALL)

ОПИСАНИЕ

Радиус сферы

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL Необязательная карта A – Требуется, если после ключевого слова задана опция MOTION. Произвольная карта A Переменная

Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

LCID

OPT

VX

VY

VZ

I

I

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет


6

7

8

ОПИСАНИЕ

LCID

Номер кривой, задающей движение каменной стенки, см.*DEFINE_CURVE

OPT

Тип движения: =0: задана скорость, =1: задано перемещение.

VX

Косинус угла между вектором скорости/смещения и осью x

VY

Косинус угла между вектором скорости/смещения и осью y

VZ

Косинус угла между вектором скорости/смещения и осью z

LS-DYNA Version 960

22.9 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL

n

n

v

m

v l L L rectangular prism прямоугольная призма

m

cylinder цилиндр

v

n n flat surface

l

плоская поверхность

R V

sphere сфера

Рис. 22.1.

22.10(RIGIDWALL)

Вектор n определяет ориентацию каменных стенок. В случае предписанных движений стенка может перемещаться в направлении вектора V, как показано на рисунке.

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *RIGIDWALL_GEOMETRIC_SPHERE_MOTION $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ $ Определить жесткую сферу: $ - радиуса 8 $ - с центром в точке(x,y,z) = (20,20,9) $ - перемещается в отрицательном направлении оси z в соответствии $ с заданной кривой lcid = 5 $ - предохраняет все узлы в пределах установленной прямоугольной $ области boxid = 3 от контакта со сферой, эти узлы могут скользить $ по сфере без трения $ $ *RIGIDWALL_GEOMETRIC_SPHERE_MOTION $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nsid nsidex boxid 3 $ $ xt yt zt xh yh zh fric 20.0 20.0 9.0 20.0 20.0 0.0 0.0 $ $ radsph 8.0 $ $ lcid opt vx vy vz 5 1 0.0 0.0 -1.0 $ $ *DEFINE_BOX $ boxid xmn xmx ymn ymx zmn zmx 3 0.0 40.0 0.0 40.0 -1.0 1.0 $ $ *DEFINE_CURVE $ lcid sidr scla sclo offa offo 5 $ абсцисса ордината 0.0 0.0 0.0005 15.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

LS-DYNA Version 960

22.11 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL *RIGIDWALL_PLANAR_{OPTION}_{OPTION}_{OPTION} Имеются следующие опции:

ORTHO FINITE MOVING FORCES Порядок опций в приведенном ниже вводе необходимо соблюдать (но порядок опций в командной строке не имеет значения), т.е. карта ORTHO является первой, задание карты FINITE, приведенное ниже, должно предшествовать заданию карты MOVING, а задание карты FORCES должно быть последним. Опция ORTHO не применяется, если используется опция MOVING. Назначение: задавать плоские твердые конечные или бесконечные стенки (FINITE). Может быть задано ортотропное трение (ORTHO). Кроме того, плоскость может обладать массой и начальной скоростью (MOVING); в противном случае считается, что стенка неподвижна. Опция FORCES позволяет задавать сегменты стенки, для которых вычисляются контактные усилия. Чтобы получить более естественный характер реакции в виде кривой зависимости усилия от времени, можно задать величину SOFT в карте FORCES. Формат карты: ·

Требуются карты 1 и 2

·

Необязательные карты A и B требуются, если задана опция ORTHO

·

Необязательная карта C требуется, если задана опция FINITE

·

Необязательная карта D требуется, если задана опция MOVING

·

Необязательная карта E требуется, если задана опция FORCES

22.12(RIGIDWALL)

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL Карта 1 - Требуется. Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

NSID

NSIDEX

BOXID

OFFSET

I

I

I

F

Нет

0

0

0.


5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

NSID

Идентификатор набора узлов, содержащий подчиненные узлы, см. *SET_NODE_OPTION: =0: все узлы являются подчиненными относительно твердой стенки.

NSIDEX

Идентификатор набора узлов, содержащего узлы, которые исключены из подчиненных узлов, см. *SET_ NODE_ OPTION .

BOXID

Если этот идентификатор задан, то только узлы в выделенной области (прямоугольной или в виде “коробки”) будут рассматриваться, как подчиненные узлы для твердой стенки. Если опции NSID или NSIDEX активированы, то условие принадлежности узлов к этой области проверяется только для той части узлов, которые выделены этими опциями.

OFFSET

Все узлы в пределах расстояния по нормали OFFSET от твердой стенки являются подчиненными узлами для твердой стенки. Если опции NSID, NSIDEX или BOXID активированы, то условие нахождения узлов на заданном расстоянии проверяется только для той части узлов, которые выделены этими опциями.

LS-DYNA Version 960

22.13 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL Карта 2 -Требуется. Карта 2

1

2

3

4

5

6

7

8

XT

YT

ZT

XH

YH

ZH

FRIC

WVEL

Тип

F

F

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.



ОПИСАНИЕ

XT

Координата x начала любого направленного по наружной нормали вектора n с началом у стенки и концом в пространстве, см. рис. 22.3.

YT

Координата y начала вектора n

ZT

Координата z начала вектора n

XH

Координата x конца вектора n

YH

Координата y конца вектора n

ZH

Координата z конца вектора n

FRIC

WVEL

22.14(RIGIDWALL)

Трение между поверхностями контакта: =0.0: скольжение без трения после возникновения контакта, =1.0: отсутствие скольжения после возникновения контакта, 0.
LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL Необязательные карты A и B – Требуются, если после ключевого слова задана опция ORTHO См. рис. 23.2 относительно определения ортотропного трения. Необязательная карта A

1

2

3

4

SFRICA

SFRICB

DFRICA

DFRICB

Тип

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0

0

0.

0.

Необязательная карта B

1

2

3

4

5

6

NODE1

NODE2

D1

D2

D3

Тип

I

I

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0

0

0.




5

6

7

8

7

8

DECAYA DECAYB

ОПИСАНИЕ

SFRICA

Коэффициент статического трения в локальном направлении a, msa, см. рис. 22.2

SFRICB

Коэффициент статического трения в локальном направлении b, msb

DFRICA

Коэффициент динамического трения в локальном направлении a, mka

DFRICB

Коэффициент динамического трения в локальном направлении b, mkb

DECAYA

Коэффициент затухания в локальном направлении a, dva

DECAYB

Коэффициент затухания в локальном направлении b, dvb

NODE1

Узел 1, используется в качестве альтернативы при определении вектора d, см. рис. 22.2. При определении с помощью узлов направление вектора меняется, если эта пара узлов вращается.

NODE2

Узел 2.

LS-DYNA Version 960

22.15 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

D1

d1, x-составляющая вектора, используется в качестве альтернативы при определении вектора d с помощью узлов, см. рис. 23.2. Вектор определяется, как функция времени.

D2

d2, y-составляющая вектора

D3

d3, z- составляющая вектора node 2

узел 2 n d

a d

b b

a

defintion by nodes

definition by vector

задание с помощью узлов

задание с помощью components компонент вектора

node 1

узел 1

Рис. 22.2.

Задание векторов ортотропного трения. Показаны два метода задания вектора d. Если вектор d задается узлами 1 и 2, локальная координатная система может вращаться вместе с телом, которое содержит эти узлы; в противном случае вектор d зафиксирован в пространстве, т.е. на твердой стенке, и локальная система будет стационарной.


Коэффициенты трения в локальных направлениях a и b выражаются через коэффициенты затухания, статического и динамического трения, относительные скорости следующим образом: d V m a = m ka + ( m sa m k a )e va r ela tive ,a m b = m k b + ( m sb m k b )e

2.

d vb V rela tive ,b

Ортотропные твердые стенки могут использоваться для моделирования вращающихся на этих твердых стенках объектов, когда силы трения значительно выше в направлении, перпендикулярном к направлению вращения. Чтобы использовать эту опцию, задается вектор d для определения локальных направлений трения с помощью выражения: b = n´ d andthat a = b´ n , ~

~

~

~

~

~

где n - вектор нормали к твердой стенке. Если вектор d находится в плоскости твердой стенки, тогда векторы a и d совпадают.

22.16(RIGIDWALL)

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL Необязательная карта C – Требуется, если после ключевого слова задается опция FINITE. См. рис. 23.3. Вектор m определяется как векторное произведение m=n X l. Начало системы координат, которое совпадает с началом вектора нормали, совпадает с угловой точкой конечной плоскости. Необязательная карта C

1

2

3

4

5

XHEV

YHEV

ZHEV

LENL

LENM

Тип

F

F

F

F

F

умолчание

0.

0.

0.



6

7

бесконеч. бесконеч.

ОПИСАНИЕ

XHEV


YHEV


ZHEV


LENL

Длина границы l

LENM

Длина границы m

LS-DYNA Version 960

8

22.17 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL Необязательная карта D – Требуется, если после ключевого слова задается опция MOVING. Внимание: опция MOVING не совместима с опцией ORTHO. Необязательная карта D Переменная

1

2

MASS

V0

F

F

нет

0.

Тип

Умолчание

ПЕРЕМЕННАЯ MASS V0

22.18(RIGIDWALL)

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Общая масса каменной стенки Начальная скорость каменной стенки в направлении задающего вектора n

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL

Необязательная карта E – Необходима, если после ключевого слова задана опция FORCES. Эта опция дает возможность отслеживать распределение усилия на плоскости. Также можно определить четыре точки для визуализации жесткой стенки. Вместе с этими четырьмя точками должны быть заданы оболочечные или мембранные элементы - для реализации визуального отображения в постпроцессоре LS-POST. Необязательная карта E

1

2

3

4

5

6

SOFT

SSID

N1

N2

N3

N4

Тип

I

I

I

I

I

I

Умолчание

0

0

0

0

0

0

1

2



7

8

ОПИСАНИЕ

SOFT

Число циклов для достижения нулевой относительной скорости с целью уменьшить “всплеск” нагрузки

SSID

Идентификационный номер набора сегментов для определяемой выдачи усилия, см. *SET_SEGMENT и примечание 1 ниже

N1

N2-N4

зоны

Необязательная узловая точка для визуализации в базе данных программы LS-DYNA, см. примечание 2 ниже Необязательные узловые точки для визуализации

Примечания: 1

Набор сегментов задает участки для расчета равнодействующих сил. Эти сегменты перемещаются вместе с движущейся каменной стенкой и дают возможность найти распределение усилий. Результирующие силы записываются в файл “RWFORC”

2.

Эти четыре точки служат для визуализации движения стенки, т.е. они перемещаются вместе со стенкой. Чтобы “увидеть” стенку в постпроцессоре LS-POST, необходимо определить отдельный оболочечный элемент, связав его с этими четырьмя точками. Отдельный элемент должен быть деформируемым (не жестким), иначе этот сегмент будет рассматриваться, как твердое тело, а движение узлов будет происходить независимо от каменной стенки.

LS-DYNA Version 960

22.19 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL

Начало вектора нормали совпадает с угловой точкой стенки конечных размеров

Рис. 22.3.

Вектор n направлен по нормали к каменной стенке. Необязательный вектор l может быть задан так, что выполняется условие m=n х l. Протяженность каменной стенки ограничивается заданием векторов L (LENL) и M (LENM). Нулевое значение любого из них указывает, что каменная стенка является бесконечной в соответствующем направлении.

22.20(RIGIDWALL)

LS-DYNA Version 960

*RIGIDWALL $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *RIGIDWALL_PLANAR_MOVING_FORCES $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Определить движущуюся плоскую жесткую стенку, которая: $ - параллельна плоскости y-z, которая проходит через точку x = 250 mm $ - имеет начальную скорость 8.94 мм/мс в отрицательном направлении оси z $ - имеет массу 800 кг $ - предотвращает узлы модели от внедрение стенки $ - имеет коэффициент трения для узлов, скользящих вдоль стенки, 0.1 $ Движение стенки отслеживается путем создания узла (под номером 99999) $ у начала стенки и назначения узла для перемещения со стенкой $ *RIGIDWALL_PLANAR_MOVING_FORCES $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nsid nsidex boxid 0 0 0 $ $ xt yt zt xh yh zh fric 250.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 $ $ SW mass SW vel 800.00 8.94 $ $ soft ssid node1 node2 node3 node4 0 0 99999 $ *NODE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ nid x y z tc rc 99999 250.0 0.0 0.0 0 0 $ *DATABASE_HISTORY_NODE $ Определить узлы, которые выходят в nodout $ id1 id2 id3 $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 99999 $ *DATABASE_NODOUT $ dt 0.1 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

LS-DYNA Version 960

22.21 (RIGIDWALL)

*RIGIDWALL

22.22(RIGIDWALL)

LS-DYNA Version 960

*SECTION

*SECTION В этом разделе определяются: формулировки конечных элементов, правило интегрирования, толщина элемента в узлах и характеристики поперечного сечения. Все идентификаторы сечений (SECID), задаваемые в этом разделе, должны быть уникальными, т.е. число, используемое в качестве идентификатора сечения балочного элемента, не может снова использоваться как идентификатор сечения объемного элемента. Карты ключевых слов этого раздела приводятся в алфавитном порядке: *SECTION_BEAM *SECTION_DISCRETE *SECTION_SEATBELT *SECTION_SHELL_{OPTION} *SECTION_SOLID_{OPTION} *SECTION_SPH *SECTION_TSHELL Расположение и порядок этих карт во входном файле являются произвольными. Необязательная опция _TITLE может быть добавлена ко всем ключевым словам опции *SECTION. Если применяется эта опция, то считывается дополнительная строка для каждого сечения в формате 80a, который используется для описания такого набора. В настоящее время программа LS-DYNA предоставляет возможность использовать заголовки. Включение заголовка делает входные данные более понятными.

LS-DYNA Version 960

23.1 (SECTION)

*SECTION *SECTION_BEAM Назначение: задавать характеристики поперечного сечения дискретных элементов и элементов гибких нитей. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

для

1

2

3

4

5

6

SECID

ELFORM

SHRF

QR/IRID

CST

SCOOR

I

I

F

F

F

F

нет

1

1.0

2.0

0.0

0.0

балочных, стержневых и

7

8

Задается соответствующий формат карты в зависимости от значения ELFORM (1-9). Карта 2 Интегрируемые по сечению и с точечной сваркой (1, 4, 5, 7, 8, 9) С заданными параметрами сечения (2, 3) Дискретные элемент балки и гибкой нити Тип ПЕРЕМЕННАЯ

TS1

TS2

TT1

TT2

NSLOC

NTLOC

A

ISS

ITT

IRR

SA

VOL

INER

CID

CA

OFFSET

RRCON

SRCON

TRCON

F

F

F

F

F

F

F

F

ОПИСАНИЕ

SECID

Идентификатор сечения. Параметр SECID относится к карте опции *PART и должен быть уникальным.

ELFORM

Опции формулировки элемента: =1: элемент Хьюса-Лю с интегрированием по поперечному сечению (по умолчанию), =2: балочный элемент Белычко-Швера с заданными характеристиками поперечного сечения, =3: стержневой элемент, см. примечание 2, =4: элемент Белычко-Швера с полным интегрированием по поперечному сечению, =5: элемент Белычко-Швера для трубчатой балки с интегрированием по поперечному сечению, =6: дискретная модель балка/гибкая нить,

23.2(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION


ОПИСАНИЕ

=7: оболочечный элемент плоской (плоскость xy) деформации, =8: двумерный (плоскость xy) осесимметричный оболочечный элемент с весовой нагрузкой, =9: балочный элемент с точечной сваркой, см. *MAT_SPOTWELD. Двумерные и трехмерные элементы не должны смешиваться, а различные типы двумерных элементов не должны использоваться вместе. Например, элемент плоской деформации не должен использоваться вместе с осесимметричным элементом. Трехмерные балочные элементы разных типов, т.е. типы 1-6 и 9, могут свободно смешиваться. SHRF

Коэффициент сдвига. Этот коэффициент не используется для стержневых элементов, балочного элемента с заданными параметрами поперечного сечения, элементов дискретной балки и гибкой нити. Рекомендуемое значение для прямоугольного сечения равно 5/6, по умолчанию задается 1.0.

QR/IRID

Правило интегрирования или номер правила, написанного пользователем, для балок с интегрированием по поперечному сечению: =1.0: одна точка интегрирования, =2.0: квадратура Гаусса 2х2 (по умолчанию для балки), =3.0: квадратура Гаусса 3х3, =4.0: квадратура Лобатто 3х3, =5.0: квадратура Гаусса 4х4, =-n: где |n| - это номер правила, подготовленного пользователем. Идентификатор IRID правила интегрирования n определяется с помощью карты *INTEGRATION_BEAM.

CST

Тип поперечного сечения; не требуется для стержня, балки с заданными параметрами поперечного сечения, дискретной балки и гибкой нити: =0.0: прямоугольное сечение, =1.0: трубчатое, =2.0: произвольное (правило интегрирования задается пользователем).

SCOOR

Местоположение триады направляющих векторов для отслеживания вращения дискретного балочного элемента, см. параметр CID ниже. Векторы равнодействующих силы и моментов в базе выходных данных определяются этой триадой. Флажки-признаки -3.0, -1.0, 0.0, 1.0 и 3.0 не могут быть активными, если опция модификации локальной системы установлена активной при задании параметра CID. =-3.0: в узле 1 балки, угловая скорость узла 1 вращает триаду,

LS-DYNA Version 960

23.3 (SECTION)

*SECTION


ОПИСАНИЕ

=-2.0: в узле 1 балки, угловая скорость узла 1 вращает триаду, но ось r остается на линии между двумя узловыми точками балки. Эта опция не рекомендуется для дискретных балок нулевой длины. =-1.0: в узле 1 балки, угловая скорость узла 1 вращает триаду, =0.0: посредине между узлами 1 и 2 балки, триада вращается со средней угловой скоростью узлов 1 и 2, =+1.0: в узле 2 балки, угловая скорость узла 2 вращает триаду, =+2.0: в узле 2 балки, угловая скорость узла 2 вращает триаду, но ось r остается на линии между двумя узловыми точками балки. Данная опция не рекомендуется для дискретных балок нулевой длины, =+3.0: в узле 2 балки, угловая скорость узла 2 вращает триаду. В том случае, если значение параметра SC00R меньше или равно единице, принимается, что узлы дискретной балки нулевой длины разделяются в деформированном состоянии на бесконечно малую величину. Для большего разделения узлов или для балок ненулевой длины следует задавать |SCOOR|, 2 или 3. TS1

Толщина балки (CST=0.0, 2.0) или внешний диаметр (CST = 1.0) в направлении s для поперечного сечения, содержащего узел n1. Толщина, задаваемая картой *ELEMENT_BEAM_THICKNESS, переопределяет установленное параметром TS1 значение.

TS2

Толщина балки (CST=0.0, 2.0) или внешний диаметр (CST = 1.0) в направлении s для поперечного сечения, содержащего узел n2.

TT1

Толщина балки (CST=0.0, 2.0) или внутренний диаметр (CST = 1.0) в направлении t для поперечного сечения, содержащего узел n1.

TT2

Толщина балки (CST=0.0, 2.0) или внутренний диаметр (CST = 1.0) в направлении t для поперечного сечения, содержащего узел n2.

NSLOC

Местоположение нормали к базовой поверхности на оси s (только для балочных элементов Хьюса-Лю): =1.0: на стороне при s=1.0, =0.0: в центре, =-1.0: на стороне при s = -1.0.

NTLOC

Местоположение нормали к базовой поверхности на оси t (только для балочных элементов Хьюса-Лю): =1.0: на стороне при t =1.0, =0.0: в центре, =-1.0: на стороне при t = -1.0.

23.4(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION


ОПИСАНИЕ

A

Площадь поперечного сечения. Площадь, задаваемая картой ELEMENT_BEAM_THICKNESS, переопределяет установленное параметром А значение. См. рис. 23.1.

ISS

Момент инерции Iss. Величина Iss, задаваемая картой *ELEMENT_BEAM_THICKNESS, переопределяет значение, установленное параметром ISS. См. рис.23.1.

ITT

Момент инерции Itt. Величина Itt, задаваемая картой *ELEMENT_BEAM_THICKNESS, переопределяет значение, установленное параметром IТТ. См. рис.23.1.

IRR

Полярный момент инерция Irr (J). Величина Irr, задаваемая картой *ELEMENT_BEAM_THICKNESS, переопределяет значение, установленное параметром IRR. См. рис. 23.1. Если параметр IRR равен нулю (не задан), то ему присваивается приближенное значение, равное сумме ISS+ITT как.

SA

Площадь среза. Величина площади, задаваемая картой *ELEMENT_BEAM_THICKNESS, переопределяет значение, установленное параметром SA. См. рис. 23.1.

VOL

Объем дискретной балки. Если плотность материала модели для дискретной балки задана равной единице, то вместо объема можно указать массу балки. Эта сосредоточенная масса распределяется на два узла балочного элемента. Для поступательного движения балки типа 6 размер шага по времени зависит от объема, плотности и значений продольной жесткости, поэтому важным является определение этого параметра. Определение объема является обязательным для масштабирования массы, если балка типа 6 контролирует размер шага по времени.

INER

Момент инерции для шестой степеней свободы дискретной балки. Этот момент инерция распределяется на два узла балочного элемента. Для вращательного движения балки типа 6 размер шага по времени зависит от момента инерции и поворотной жесткости, поэтому определение этого параметра является важным в том случае, если к балке присоединены пружины крутильной жесткости. Задание инерции вращения существенно при масштабировании массы элемента, если шаг по времени для балки типа 6 определяется крутильной жесткостью.

LS-DYNA Version 960

23.5 (SECTION)

*SECTION


ОПИСАНИЕ

CID

Идентификатор координатной системы для ориентирования балки, идентификатор типа материала I (66-69, 93 и 95), см. *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM. Если CID=0, координатная система по умолчанию определяется в глобальной системе или привязывается к третьему узлу балки, который используется для ориентирования. Эта опция не задается для типов материалов, которые используются между двумя узловыми точками, что характерно для элементов гибкой нити. Данная координатная система вращается вместе с дискретной балкой, см. указанный ранее параметр SCOOR.

CA

Площадь гибкой нити, идентификатор типа материалов 71, *MAT_CABLE.

OFFSET

Провисание гибкой нити. См. тип материалов ID 71, *MAT_CABLE.

RRCON

Ограничение поворотов локальной координатной системы относительно оси r =0.0: координата ID поворачивается вокруг оси r вместе с узлами, =1.0: ограничены повороты вокруг оси r.

SRCON

Ограничение поворотов локальной координатной системы относительно оси s =0.0: координата ID поворачивается вокруг оси s вместе с узлами, =1.0: ограничены повороты вокруг оси s.

TRCON

Ограничение поворотов локальной координатной системы относительно оси t =0.0: координата ID поворачивается вокруг оси t вместе с узлами, =1.0: ограничены повороты вокруг оси t


Для расчетов неявным методом используются все варианты балочных элементов.

2.

Для стержневых элементов задается только площадь поперечного сечения A.

3.

Локальная координатная система вращается, т.к. вращаются узловые точки, которые задают балку. В некоторых случаях это может привести к неожиданным результатам, если повороты узлов значительны. При задании локальной координатной системы с помощью карты *DEFINE_COORDINATE_SYSTEM_ NODES и активной опции для модификации системы в каждом цикле расчета используется эта обновляемая система координат. Представляется, что в некоторых случаях этот способ делает решение более стабильным.

23.6(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *SECTION_BEAM $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Определяется балка Белычко-Швера (elform = 2, т.е. задаются характеристики $ поперечного сечения). Данная балка моделирует стойку дорожного знака среднего размера. $ $ Площадь поперечного сечения: a = 515.6 мм2 $ 2-й момент инерции сечения относительно оси s: ss = 99,660.0 мм4 $ 2-й момент инерции сечения относительно оси t: iss = 70,500.0 мм4 $ 2-й полярный момент инерции сечения относительно оси балки: irr = 170,000.0 мм4 $ *SECTION_BEAM $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ sid elform shrf qr/irid cst 111 2 $ $ a iss itt irr sa 515.6 99660.0 70500.0 170000.0 $ *SECTION_BEAM_TITLE Main beam member $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ sid elform shrf qr/irid cst 111 2 $ $ a iss itt irr sa 515.6 99660.0 70500.0 170000.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

LS-DYNA Version 960

23.7 (SECTION)

*SECTION

s

I tt = I ss = p r4 J = 2

r

p r4 4

10 f tt = f ss = 9 A = pr2

t

s

J f tt A

=~ p r 3 h ss =~ 2 p r 3 h = f = 2 ss =~ 2 p r h

I

=

I

h t

tt

h

I t

tt

=

bh

3

12 b3 h

12 4 é1 æ b öù 3 ~ b ÷ú J = ê 3 -. 21 ( ) ç 1 4 hb h è ë 12 h ø û 6 f tt = f ss = 5 A = bh ss

t

= I

s

b

b

t w

r

h

s

tf æ 2ö ~ h I tt = è 6 ø ( ht w + 3 bt ) f æ b 2ö ~ ø bt + 3 ht w) I = è 6 ( f ss 2 2( 2b h t w t ) f ~ = J ( btw + ht f ) A f tt = [ 2( b + tw) t f] A f = ss [ 2 h + t t ( f ) w] = + A 2 ( bt ht w ) f

Shear Area

= A = µA f

Рис. 23.1. Характеристики типичных поперечных сечений балок.

23.8(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION *SECTION_DISCRETE Назначение: задавать дискретные элементы для пружин и амортизаторов, работающих на растяжение-сжатие и кручение. Параметры элементов должны соответствовать выбранному типу материала: *MAT_SPRING_... и *MAT_DAMPER_... Формат карты Карта 1

1

2

3

4

5

6

SECID

DRO

KD

V0

CL

FD

Тип

I

I

F

F

F

F

Карта 2

1

2

3

4

5

6

CDL

TDL

F

F



Тип ПЕРЕМЕННАЯ SECID

DRO

7

8

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор сечения. Параметр SECID указывается в карте *PART и должен быть уникальным. Опция перемещения/поворота: =0: материал пружины/демпфера работает на растяжение-сжатие, =1: материал пружины/демпфера работает на кручение.

KD

Коэффициент динамичности. См. примечания 1 и 2 ниже.

V0

Скорость при проведении испытаний

CL

Свободный ход. См. примечание 3 ниже.

FD

Разрушающее перемещение (угол поворота при DRO=1).

CDL

Предельное перемещение (угол поворота при DRO=1) при сжатии. См. примечание 4 ниже.

TDL

Предельное перемещение (угол поворота при DRO=1) при растяжении. См. примечание 4 ниже.

LS-DYNA Version 960

23.9 (SECTION)

*SECTION Примечания: 1.

Постоянные KD, …, TDL являются необязательными, и задавать их следует при необходимости.

2.

Если коэффициент kd отличен от нуля, то силы, действующие на пружины, считаются статическими, их значения умножаются на коэффициент динамического усиления для получения динамических значений по формуле:

æ V ö Fdynamic = ç 1. + kd ÷ Fstatic , V0 ø è где V = абсолютная величина относительной скорости узлов, V0 = скорость динамического испытания. Например, если известно, что деталь при скорости 15 м/с оказывается разрушенной динамическим усилием, которое в 2.5 раза больше статической разрушающей нагрузки, то следует задать kd =1.5 и V0=15. 3.

В данном случае параметр “Свободный ход” определяет сжатие пружины до величины, соответствующей началу кривой усилие-смещение, заданной при выборе материала. Если этот параметр отличен от нуля, то пружина является сжимающей.

4.

Предельное перемещение при растяжении-сжатии может назначаться в случае присоединения к узлу не более одной пружины и только для деформируемого материала. Например, в ранее рассмотренном случае, если три пружины расположены последовательно, предельная величина может быть назначена или для средней пружины, или для двух крайних пружин, но не для всех трех. При достижении предельного состояния из условия сохранения импульса рассчитывается величина общего ускорения в соответствующем направлении. Если пружина, для которой задается предельное смещение, присоединяется к узлу твердого тела, будет происходить ошибочный останов программы. Граничные условия-ограничения, задаваемые картами *NODE и BOUNDARY_SPC, не должны использоваться для узлов пружин с предельными смещениями.

5.

Дискретные элементы могут использоваться в расчетах неявным методом.

23.10(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *SECTION_DISCRETE $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Внимание: В этих примерах используются единицы измерений: кг, мм, мс, кН. $ $ Задается пружина растяжения-сжатия (dro = 0), для которой разрушающее смещение $ равно 25.4 мм (fd = 25.4). Динамические эффекты и предельные смещения отсутствуют, $ поэтому соответствующие параметры не определяются. $ *SECTION_DISCRETE $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ sid dro kd v0 cl fd 104 0 25.4 $ $ cdl tdl $ $ $ Задается пружина растяжения-сжатия, для которой динамическое разрушающее усилие $ в 2.5 раза больше статической нагрузки при скорости смещения 15 мм/мс. Кроме того, $. известно, что смещения пружины ограничены величиной 12.5 мм как при сжатии, так и при $ растяжении. $ *SECTION_DISCRETE $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ sid dro kd v0 cl fd 107 0 1.5 15.0 $ $ cdl tdl 12.5 12.5 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

LS-DYNA Version 960

23.11 (SECTION)

*SECTION *SECTION_SEATBELT

Назначение: задавать характеристики поперечного сечения для элементов ремней безопасности. Данная карта необходима для раздела *PART. В настоящее время необходимо задание только идентификатора. Формат карты Карта 1


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

SECID

I


SECID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор сечения


1.

Для расчетов неявным методом элементы ремней безопасности задаются явным образом.

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *SECTION_SEATBELT $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Определяется идентификатор поперечного сечения ремня безопасности, на который $ имеется ссылка в карте *PART для части 10. $ *SECTION_SEATBELT $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ sid 111 $ *PART Материал ремня безопасности $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ pid sid mid eosid hgid adpopt 10 111 220 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

23.12(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION *SECTION_SHELL_{OPTION}

Имеются опции ALE

для задания следующих карт: *SECTION_SHELL *SECTION_SHELL_ALE

Назначение: задавать параметры поперечного сечения для оболочечных элементов. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

SECID

ELFORM

SHRF

NIP

PROPT

QR/IRID

ICOMP

SETYP

I

I

F

F

F

F

I

I

нет

0

1.0

2

0.0

0.0

0

1

7

8

1


Карта 2


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

T1

T2

T3

T4

NLOC

MAREA

F

F

F

F

F

F

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

LS-DYNA Version 960

23.13 (SECTION)

*SECTION Необязательные карты задания сечения, если ICOMP=1. Задаются углы в количестве NIP, по 8 значений в каждой карте. Карты 3,4,..

1

2

3

4

5

6

7

8


B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

F

F

F

F

F

F

F

F

Тип

Необязательная карта сечения для опции ALE . См. также *CONTROL_ALE и *ALE_SMOOTHING. Карта 3


Тип ПЕРЕМЕННАЯ SECID

ELFORM

23.14(SECTION)

1

2

3

4

5

6

7

8

AFAC

BFAC

CFAC

DFAC

EFAC

START

END

AAFAC

F

F

F

F

F

F

F

F

ОПИСАНИЕ

Идентификатор сечения. Параметр SECID указывается к карте *PART, должен быть уникальным. Опции формулировки элементов, см. Примечания 1 и 2 ниже. =1: элемент Хьюса-Лю, =2: элемент Белычко- Цая, =3: треугольный оболочечный элемент BCIZ, =4: треугольный оболочечный с функциями формы C0, =5: мембранный Белычко-Цая, =6: S/R элемент Хьюса-Лю , =7: S/R элемент Хьюса-Лю (гипотеза плоских сечений), =8: оболочечный Белычко-Левиатана, =9: полноинтегрируемый мембранный Белычко- Цая, =10: элемент Белычко-Вонга-Чанга, =11: быстрый элемент Хьюса-Лю (гипотеза плоских сечений), =12: элемент плоского (x-y) напряженного состояния, =13: элемент плоского (x-y) деформированного состояния, =14: осесимметричный (ось y), взвешенный по площади, =15: осесимметричный (ось y) объемный, взвешенный по объему, =16: полноинтегрируемый оболочечный (очень быстрый), =17: полноинтегрируемый треугольный типа DKT, =18: полноинтегрируемый линейный типа DK, четырехугольный/треугольный оболочечный,

LS-DYNA Version 960

*SECTION


ОПИСАНИЕ

=20: =31: =32:

полноинтегрируемый с линейным распределением деформаций, с функциями формы C0 (См. примечания), 1-точечный элемент Эйлера-Навье-Стокса, 8-точечный элемент Эйлера-Навье-Стокса.

Элемент типа 18 используется только для статических расчетов и определения нормальных форм колебаний. Он может также использоваться для расчета упругого последействия при штамповке листового металла. Следует иметь в виду, что двумерные и трехмерные типы элементов не должны смешиваться, а различные типы двумерных элементов не должны использоваться вместе. Например, при двумерных осесимметричных расчетах можно использовать или тип элемента 14 или 15, но эти типы элементов не должны смешиваться. Таким же образом, элемент плоской деформации не должен использоваться с элементом плоского напряженного состояния или с осесимметричным элементом. При трехмерном расчете могут свободно соединяться различные типы оболочных элементов, т.е. 1-11 и 16. SHRF

Коэффициент сдвига, с помощью которого корректируются значения поперечных касательных напряжений. Формулировки оболочечных элементов в программе LS-DYNA, за исключением элементов типа BCIZ и DK, основаны на теории деформаций сдвига первого порядка, согласно которой поперечные деформации сдвига постоянны, что нарушает условие равенства нулю касательных напряжений на верхней и нижней поверхностях оболочки. Коэффициент сдвига вводится с целью компенсировать эту погрешность. Для изотропных материалов рекомендуется значение 5/6. Использование этого значения для многослойных оболочек является некорректным; поэтому в настоящее время для получения некоторых оболочечных моделей используется теория слоистых оболочек.

NIP

Число точек интегрирования по толщине. Может использоваться интегрирование по правилу Гаусса (по умолчанию) или по правилу Лобатто. Флаг-признак интегрирования по правилу Лобатто может быть установлен контрольной картой *CONTROL_SHELL. Местоположение точек интегрирования по Гауссу и Лобатто представлено ниже. =0.0: задаются 2 точки интегрирования для оболочечных элементов =1.0: 1 точка (изгиб не учитывается) =2.0: 2 точка =3.0: 3 точки =4.0: 4 точки =5.0: 5 точек =6.0: 6 точек =7.0: 7 точек =8.0: 8 точек

LS-DYNA Version 960

23.15 (SECTION)

*SECTION


ОПИСАНИЕ

=9.0: =10.: >10.:

9 точек 10 точек правило трапеций или правило, определяемое пользователем.

Интегрирование по толщине для двумерных элементов (см. опции 11-15 выше) не целесообразно, поэтому по умолчанию принимается одна точка интегрирования. Полноинтегрируемые двумерные элементы возможны для опций 13 и 15 посредством установки NIP=4, что соответствует квадратуре Гаусса 2 х 2. Если NIP=0 или NIP=1 и используется модель материала *MAT_ SIMPLIFIED_JOHNSON_COOK, то активируется формулировка пластичности в замкнутой форме. Значение NIP всегда равно 1, если используется определяющая модель, основанная на усилиях-моментах. PROPT

Опция распечатки: =1.0: средние значений усилий-моментов и длина волокна, =2.0: усилия-моменты в намеченных точках и длина волокна, =3.0: усилия-моменты, напряжения во всех точках, длина волокна.

QR/IRID

Идентификатор правила квадратуры или правила интегрирования, см. *INTEGRATION_SHELL: <0.0: абсолютная величина указывает номер правила, =0.0: правило Гаусса/Лобатто (разрешается до 10 точек), =1.0: правило трапеций, не рекомендуется по причинам неудовлетворительной точности.

ICOMP

Флаг-признак для модели ортотропного/анизотропного слоистого композитного материала. Эта опция используется для типов материала 22, 23, 33, 34, 36, 40, 41-50, 54-56, 58, 59, 103, 116 и 194. =1: угол ориентации материала в градусах определяется для каждой точки интегрирования по толщине. Таким образом, каждый слой имеет одну точку интегрирования.

SETYP

Тип двумерного объемного элемента, задается для опций ELFORM 13, 14 и 15. =1: Лагранжа, =2: Эйлера (материал с пустотами), =3: метод ALE.

T1

Толщина оболочки для узла *ELEMENT_SHELL_OPTION

T2

Толщина оболочки для узла n2, см. комментарий для T1 выше

T3

Толщина оболочки для узла n3, см. комментарий для T1 выше

23.16(SECTION)

n1,

если

она

не

задана

картой

LS-DYNA Version 960

*SECTION

ПЕРЕМЕННАЯ T4 NLOC

MAREA

ОПИСАНИЕ

Толщина оболочки для узла n4, см. комментарий для T1 выше Местоположение базовой поверхности (только для элемента Хьюса-Лю): = 1.0: верхняя поверхность, = 0.0: срединная поверхность (по умолчанию), =-1.0: нижняя поверхность. Масса на единицу площади, не относящаяся к массе конструкции. Это дополнительная масса такого материала, как ковровый настил. Эта масса непосредственно не включается в расчет шага счета по времени.

B1

b1, угол направления упругости для первой точки интегрирования,

B2

b2, угол направления упругости для второй точки интегрирования,

B3

b3, угол направления упругости для третьей точки интегрирования,

.

.

.

.

.

.

B8 . Bnip

b8, угол направления упругости для восьмой точки интегрирования, .

bnip, угол направления упругости для точки интегрирования с номером NIP, т.е. для последней точки

AFAC

Весовой коэффициент – среднее арифметическое =-1: отключение сглаживания

BFAC

Весовой коэффициент – взвешенный по объему

CFAC

Весовой коэффициент - изопараметрический

DFAC

Весовой коэффициент - эквипотенциальный

EFAC

Весовой коэффициент – равновесный

START END AAFAC

LS-DYNA Version 960

Время начала сглаживания Время окончания сглаживания Коэффициент адвекции для метода ALE

23.17 (SECTION)

*SECTION

НОМЕР ГАУССВОЙ ТОЧКИ #1 #2 #3 #4 #5 НОМЕР ГАУССОВОЙ ТОЧКИ #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10

ПРАВИЛО ИНТЕГРИРОВАНИЯ ГАУССА 1 точка 2 точка 3 точка .0 -.5773503 .0 +.5773503 -.7745967 +.7745967 6 точка -.9324695 -.6612094 -.2386192 +.2386192 +.6612094 +.9324695

7 точка -.9491080 -.7415312 -.4058452 .0 +.4058452 +.7415312 +.9491080

8 точка -.9602896 -.7966665 -.5255324 -.1834346 +.1834346 +.5255324 +.7966665 +.9602896

4 точка -.8611363 -.3399810 +.3399810 +.8622363 9 точка -.9681602 -.8360311 -.6133714 -.3242534 0.0 +.3242534 +.6133714 +.8360311 +.9681602

5 точка .0 -.9061798 -.5384693 +.5384693 +.9061798 10 точка -.9739066 -.8650634 -.6794096 -.4333954 -.1488743 +.1488743 +.4333954 +.6794096 +.8650634 +.9739066

Местоположение точек интегрирования Гаусса по толщине. Координата отсчитываться от срединной поверхности оболочки, т.е. для абсциссы, равной нулю. Абсцисса внутренней поверхности оболочки равна –1, абсцисса внешней поверхности равна +1. ПРАВИЛО ИНТЕГРИРОВАНИЯ ЛОБАТТО НОМЕР ТОЧКИ ИНТЕГР. #1 #2 #3 #4 #5 НОМЕР ТОЧКИ ИНТЕГР. #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10

-

-

3 точка .0 -1.0 +1.0

4 точка -1.0 -.4472136 +.4472136 +1.0

6 точка -1.0 -.7650553 -.2852315 +.2852315 +.7650553 +1.0

7 точка -1.0 -.8302239 -.4688488 .0 +.4688488 +.8302239 +1.0

8 точка -1.0 -.8717401 -.5917002 -.2092992 +.2092992 +.5917002 +.8717401 +1.0

9 точка -1.0 -.8997580 -.6771863 -.3631175 .0 +.3631175 +.6771863 +.8997580 +1.0

5 точка .0 -1.0 -.6546537 +.6546537 +1.0 10 точка -1.0 -.9195339 -.7387739 -.4779249 -.1652790 +.1652790 +.4779249 +.7387739 +.9195339 +1.0

Местоположение точек интегрирования Лобатто по толщине. Координата отсчитываться от срединной поверхности оболочки, т.е. для абсциссы, равной нулю. Абсцисса внутренней поверхности оболочки равна –1, абсцисса внешней поверхности равна +1.. Примечания:

1.

Формулировки элементов 31 и 32 используются исключительно с опцией CFD, для которой требуется задание параметра ISOLTYP=4 в карте *CONTROL_SOLUTION. В этом случае в карте *CONTROL_CFD_GENERAL используется ELFORM=31 вместе с INSOL=1, а ELFORM=32 используется с INSOL=3. Следует учитывать, что выбор

23.18(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION формулировки элемента выполняется решателем модуля CFD автоматически по значению параметра INSOL. 2.

Для неявных расчетов реализованы следующие элементы: =1: элемент Хьюса-Лю, =2: элемент Белычко-Цая (по умолчанию), =6: S/R элемент Хьюса-Лю, =12: элемент плоского (x-y) напряженного состояния, =13: элемент плоской (x-y) деформации, =15: осесимметричный (ось y) объемный, взвешивание по объему, =16: полноинтегрируемый оболочечный элемент , =17: полноинтегрируемый типа DKT, треугольный оболочечный элемент, =18: 4-узловой четырехугольный и 3-узловой треугольный элемент Тейлора (линейный), =20: 3 и 4—узловой DSE четырехугольный элемент Вильсона (линейный), =31: 1-точечный элемент Эйлера- Навье-Стокса, =32: 8-точечный элемент Эйлера- Навье-Стокса Если требуется еще какая-то формулировка элемента, то программа LS-DYNA произведет замену одного из приведенных выше элементов на выбранный элемент.

3.

Конечные элементы с линейным поведением состоят из мембранной компоненты и компоненты пластинки. Эти элементы имеют шесть степеней свободы в каждом узле и поэтому могут быть соединены с балочными элементами или использоваться при моделировании пересечений оболочек. Все элементы имеют необходимые формы колебаний твердого тела с нулевой энергией, для них точно выполняются условия постоянства деформации и кривизны, т.е. они выдерживают тесты первого порядка. Кроме того, эти элементы могут достаточно точно описывать линейный изгиб пластинок, что соответствует кривой третьего порядка для перемещений. a. Мембранный компонент всех элементов имеет в своей основе 8- или 6-узловой изопараметрический прототип, который может учитывать узловые повороты в плоскости сечения путем ограничения перемещений, распределенных по кривой третьего порядка, на боковых сторонах элемента [62, 63]. b. Компонент пластинки элемента 18 базируется на четырехугольном конечном элементе Кирхгоффа (Discrete Kirchhoff Quadrilateral – DKQ) [64]. Поскольку используется гипотезы Кирхгоффа, срединная поверхность элемента DKQ не растягивается, и элемент может использоваться только для тонких оболочек. Касательные напряжения не выражаются через соотношения упругости. Треугольный элемент является вырождением DKQ. Этот элемент иногда дает несколько более низкие собственные значения по сравнению с типом элемента 20.

LS-DYNA Version 960

23.19 (SECTION)

*SECTION

c. Компонент пластинки элемента 20 построен на основе на 8-узлового элемента, который можно назвать эвристическим. Углы поворота в плоскости и поперечные смещения ограничены на середине сторон, а углы поворота нормалей в этих точках образуют 4-узловой элемент. Этот элемент основывается на теории толстых пластин и рекомендуется для толстых и тонких пластин. d. В четырехугольных элементах делается поправка на искривления с использованием жесткости связей. e. Мембранный компонент элемента 18 имеет форму с нулевой энергией, связанную с поворотами в плоскости сечения. Она автоматически подавляется в оболочке благодаря жесткости компонента пластинки соседних элементов. Элемент 20 не имеет мод с нулевой энергией. $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *SECTION_SHELL $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ Определяется сечение оболочки с параметрами: $ elform = 10 Формулировка оболочечного элемента Белычко-Вонга-Чанга. $ nip = 3 Три точки интегрирования по толщине оболочки. $ t1 - t4 = 2.0 Толщина оболочки 2 мм для всех узлов. $ *SECTION_SHELL $ $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ sid elform shrf nip propt qr/irid icomp 1 10 3.0000 $ $ t1 t2 t3 t4 nloc 2.0 2.0 2.0 2.0 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

23.20(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION *SECTION_SOLID_{OPTION}

Имеются опции ALE

для задания следующих карт с ключевыми словами: *SECTION_SOLID *SECTION_SOLID_ALE

Назначение: задавать характеристики поперечного сечения для элементов сплошной среды. Карта 1 служит для задания всех опций Карта 1


Тип

1

2

3

SECID

ELFORM

AET

I

I

I

4

5

6

7

8

8

1, 2


Карта 2 служит для задания только опции ALE. См. также *ALE_SMOOTHING для задания сглаживания. Карта


Тип

1

2

3

4

5

6

7

AFAC

BFAC

CFAC

DFAC

START

END

AAFAC

F

F

F

F

F

F

F

LS-DYNA Version 960

23.21 (SECTION)

*SECTION ПЕРЕМЕННАЯ SECID

ELFORM

AET

AFAC

23.22(SECTION)

ОПИСАНИЕ

Идентификатор сечения. Значение параметра SECID приводится в карте *PART и должно быть уникальным. Опции формулировки элемента, (см. примечание 3 ниже): =0: одноточечный на основе гипотезы плоских сечений с материалом *MAT_MODIFIED_HONEYCOMB. См. примечание 4 ниже. =1: объемный элемент с равномерным распределением напряжений (по умолчанию), =2: полноинтегрируемый объемный S/R элемент (с выборочным понижением порядка интегрирования). См. примечание 5 ниже. =3: полноинтегрируемый квадратичный 8-узловой элемент с углами поворота в узлах, =4: квадратичный четырехгранный S/R элемент (с выборочным понижением порядка интегрирования) с углами поворота в узлах, =5: одноточечный для метода ALE, =6: одноточечный Эйлера, =7: одноточечный Эйлера для окружающей среды, =8: элемент для акустического анализа, =9: одноточечный на основе гипотезы плоских сечений с материалом *MAT_MODIFIED_HONEYCOMB. См. приложение 4 ниже. =10: одноточечный четырехгранный, =11: одноточечный для метода ALE из мультиматериала, =12: элемент с одной точкой интегрирования из материала при наличии пустот, =13: одноточечный четырехгранный с приложением давления в узлах для объемного формования, =14: 8-точечный для акустического анализа, =15: 2-точечный пятигранный элемент, =18: 8-точечный объемный элемент повышенной деформируемости для задач линейной статики, =31: одноточечный Навье-Стокса, =32: 8-точечный Навье-Стокса. Тип элемента для задания окружающей среды, может использоваться с опциями ELFORM 7, 11 и 12. =1: температура (в настоящее время опция не доступна), =2: давление и температура (в настоящее время опция не доступна), =3: понижение давления, =4: повышение давления.(по умолчанию для ELFORM 7) Коэффициент весового сглаживания – среднее арифметическое: =-1: отказ от сглаживания.

LS-DYNA Version 960

*SECTION


ОПИСАНИЕ

BFAC

Весовой коэффициент – взвешенный по объему

CFAC

Весовой коэффициент - изопараметрический

DFAC

Весовой коэффициент - эквипотенциальный

EFAC

Весовой коэффициент – равновесный

START END AAFAC

Время начала сглаживания Время окончания сглаживания Коэффициент адвекции для метода ALE


Формулировки элементов 31 и 32 используются исключительно с опцией CFD, для которой требуется задание параметра ISOLTYP=4 в карте *CONTROL_SOLUTION. В этом случае в карте *CONTROL_CFD_GENERAL используется ELFORM=31 вместе с INSOL=1, а ELFORM=32 используется с INSOL=3. Следует учитывать, что выбор формулировки элемента выполняется решателем модуля CFD автоматически по значению параметра INSOL.

2.

Ключевое слово *CONTROL_SOLID автоматически включает сортировку четырехгранных и пятигранных элементов с опциями 10 и 15 соответственно. Последние элементы намного более стабильны, чем вырожденные объемные элементы. Сортировка выполняется внутренне и прозрачна для пользователя.

3.

Для вычислений неявным методом реализован выбор следующих элементов: =1: объемный элемент с равномерным распределением напряжений, =2: полноинтегрируемый объемный S/R элемент (с выборочным понижением порядка интегрирования). См. примечание 5 ниже. =10: 1-точечный четырехгранный, =15: 2-точечный пятигранный элемент, =18: 8-точечный объемный элемент повышенной деформируемости для задач линейной статики, =31: 1-точечный эйлеровский элемент Навье- Стокса, =32: 8-точечный эйлеровский элемент Навье- Стокса. Если требуется какая-то еще формулировка элемента, то программа LS-DYNA произведет замену одного из приведенных выше элементов на выбранный элемент.

4.

Элементы с формулировками 0 и 9, используемые только для опции *MAT_MODIFIED_HONEYCOMB, ведут себя, по существу, как нелинейные пружины, для того чтобы соответствовать значительным искривлениям, которые иногда имеют

LS-DYNA Version 960

23.23 (SECTION)

*SECTION место в материалах сотовой структуры. При формулировке 0 локальная координатная система следует за поворотом элемента, в то время как при формулировке 9 локальная координатная система совпадает с осями, проходящими через центры граней элемента. Формулировка 0 предпочтительнее при наличии больших сдвиговых деформаций, когда препятствие зафиксировано в пространстве. Если препятствие связано с движущимся телом, которое может вращаться, тогда предпочтение отдается формулировке 9. 5.

Тип 2 объемного элемента с выборочным понижением порядка интегрирования имеет формулировку, которая предполагает, что давление в пределах элемента остается постоянным, для того чтобы избежать разрыва силового потока при анализе почти несжимаемых сред. Однако если форма элемента плохая, то его отклик становится чрезмерно жестким из-за того, что не учитываются деформации сдвига. При такой форме элемента предпочтительным является объемный одноточечный элемент, который хорошо работает как при использовании неявного, так и явного методов расчета. Для задач линейной статики при плохой форме элемента хорошо подходит элемент повышенной деформируемости типа 18. Следует избегать появления сильных искажений элементов, т.к. их чрезмерная жесткость будет наблюдаться даже при выборе опции повышенной деформируемости.

$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$ *SECTION_SOLID $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ В модели детали из объемных элементов выявились сильные искажения $ в форме песочных часов Поэтому была выбрана формулировка полноинтегрируемого $ S/R (с выборочным понижением порядка интегрирования, elform = 2) объемного элемента. $ Деталь задана идентификатором сечения (sid = 116), который указывается в разделе *PART. $ *SECTION_SOLID $...>....1....>....2....>....3....>....4....>....5....>....6....>....7....>....8 $ sid elform 116 2 $ *PART bolts $ pid sid mid eosid hgid adpopt 17 116 5 $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $

23.24(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION *SECTION_SPH

Назначение: задавать характеристики сечения для потока среды из частиц. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

SECID

CSLH

HMIN

HMAX

I

F

F

F

нет

1.2

0.2

2.0


5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

SECID

Идентификатор сечения. Параметр SECID приводится в карте *PART и должен быть уникальным.

CSLH

Постоянная, используемая для длины пробега частиц. Значение по умолчанию пригодно для большинства задач. Приемлемы значения в пределах 1.05 и 1.3. Не допустимы значения менее 1. Значения более 1.3 приводят к увеличения времени счета. Рекомендуется использовать значения по умолчанию.

HMIN

Коэффициент масштабирования примечание 1)

HMAX

Коэффициент масштабирования максимальной длины пробега. (См. примечание 1)

минимальной

длины

пробега.

(См.


1.

Процессор для расчета в программе LS-DYNA параметров среды из частиц использует переменную длину пробега. Программа рассчитывает начальную длину пробега hо для каждой части потока, используя максимальное значение из всех минимальных расстояний между частицами. Каждая частица имеет свою собственную длину пробега, которая зависит от времени в соответствии со следующим уравнением: d ( h( t )) = h( t )div( v ) , dt

LS-DYNA Version 960

23.25 (SECTION)

*SECTION h(t) –длина пробега, div(v) – дивергенция потока. Длина пробега увеличивается, когда частицы отделяются друг от друга, и уменьшается, когда концентрация частиц становится заметной. Это изменяется для сохранения одного и того же числа частиц по соседству. Длина пробега меняется в пределах от минимального до максимального значений, т.е. в соответствии с неравенством

HMIN * h0 < h( t ) < HMAX * h0 . Задание значения 1 для коэффициентов HMIN и HMAX приводит к тому, что длина пробега будет постоянной в пространстве и во времени. 2.

Расчеты для потока частиц выполняются явным методом.

23.26(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SECTION *SECTION_TSHELL

Назначение: задавать параметры сечения для элементов толстостенной оболочки. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

SECID

ELFORM

SHRF

NIP

PROPT

QR

ICOMP

I

I

F

F

F

F

I

нет

1

1.0

2

1

0

0

Необязательные карты, если ICOMP=1, задаются углы в количестве NIP (по 8 в каждой карте). Карты 2,3,..

1

2

3

4

5

6

7

8


B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

F

F

F

F

F

F

F

F

Тип


ОПИСАНИЕ

SECID

Идентификатор сечения. Параметр SECID приводится в карте *PART и должен быть уникальным

ELFORM

Формулировка элемента: =1: одноточечный элемент пониженного порядка интегрирования (по умолчанию), =2: элемент с выборочно пониженным порядком интегрирования 2 х 2 для плоского напряженного состояния, =3: предполагается плоская деформация с интегрированием 2 х 2, см. примечание ниже.

SHRF NIP

PROPT

LS-DYNA Version 960

Коэффициент сдвига. Рекомендуется значение 5/6. Число точек интегрирования по толщине оболочки: =0: установить 2 точки интегрирования. Опция распечатки результатов: =1.0: средние значений усилий-моментов и длина волокна,

23.27 (SECTION)

*SECTION ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

=2.0: усилия-моменты в намеченных точках и длина волокна, =3.0: усилия-моменты, напряжения во всех точках, длина волокна. QR

Правило квадратуры: <0.0: абсолютная величина определяет номер правила, =0.0: правило Гаусса (разрешается до пяти точек), =1.0: правило трапеций, не рекомендуется неудовлетворительной точности.

из-за

ICOMP

Флаг-признак для моды слоистого композитного материала: =1: угол направления упругости определяется для каждой точки интегрирования по толщине. Для каждого слоя используется одна точки интегрирования.

B1

b1, материальный угол для первой точки интегрирования. Для толстых оболочек используется такая же процедура определения направлений материала, которая используются для четырехугольного 4-узлового оболочечного элемента.

B2

b2, угол направления упругости для второй точки интегрирования.

B3

b3, угол направления упругости для третьей точки интегрирования

.

.

.

.

.

.

B8 . Bnip

b8, угол направления упругости для восьмой точки интегрирования .

bnip, угол направления упругости для последней точки интегрирования

Задается столько карт, сколько нужно для ввода всех точек в количестве, равном значению параметра NIP. Примечания:

1.

Формулировка толстостенной оболочки, тип 3, использует полную модификацию объемного напряженного состояния, а не плоского напряженного состояния, используемого в элементах типа 1 и 2. Элементы типа 3 чувствительны к искажениям формы и не должны использоваться в тех случаях, когда их форма не может считаться удовлетворительной. Для элементов типа 1 и 2 достаточно одного слоя по толщине, чтобы получить описание изгиба, но для элемента типа 3 рекомендуется использовать два слоя, чтобы избежать чрезмерного “смягчения” напряженного состояния.

2.

Эти элементы доступны при использовании неявного метода расчета.

23.28(SECTION)

LS-DYNA Version 960

*SET

*SET Ключевое слово *SET обеспечивает удобный способ определения групп узлов, частей расчетной модели, элементов и сегментов. Наборы данных могут быть использованы при определении контактных поверхностей, условий нагружения, граничных условий и других данных ввода. Каждый тип набора данных должен иметь уникальный идентификатор в виде числа. Контрольные карты ключевых слов этого раздела приведены в алфавитном порядке: *SET_BEAM_OPTION *SET_DISCRETE_{OPTION} *SET_NODE_OPTION *SET_PART_OPTION *SET_SEGMENT_{OPTION} *SET_SHELL_OPTION *SET_SOLID_{OPTION} *SET_TSHELL_{OPTION}

Все ключевые слова вида *SET могут быть снабжены дополнительной опцией _TITLE (заголовок). Если применяется эта опция, то считывается дополнительная строка для каждого сечения в формате 80a, который используется для описания такого набора. В настоящее время программа LS-DYNA предоставляет возможность использовать заголовки. Включение заголовка делает входные данные более понятными. Для определения наборов данных используется опция GENERAL. При наличии этой опции команды выполняются в порядке задания. Например, опция удаления не может отменить узел или элемент, если только узел или элемент не были предварительно добавлены посредством такой команды, как BOX или ALL.

LS-DYNA Version 960

24.1 (SET)

*SET *SET_BEAM_OPTION Доступны следующие опции: GENERATE GENERAL Опция GENERATE будет создавать идентификаторы блоков, состоящих из балочных элементов, в промежутке между начальным значением идентификатора и его конечным значением. Для задания набора может быть указано произвольное число блоков. Назначение: задавать набор балочных элементов. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

SID

I

нет

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=нет) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

I

I

I

I

I

I

I

I

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERATE) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

24.2 (SET)

1

2

3

4

5

6

7

8

B1BEG

B1END

B2BEG

B2END

B3BEG

B3END

B4BEG

B4END

I

I

I

I

I

I

I

I

LS-DYNA Version 960

*SET

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERAL) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) Этот набор состоит из опций: ALL, ELEM, DELEM, PART, DPART, BOX и DBOX.


1

2

3

4

5

6

7

8

OPTION

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

A

I

I

I

I

I

I

I

Тип

ОПИСАНИЕ



K1

Первый балочный элемент

K2

Второй балочный элемент

.

.

.

.

.

.

KNUM

Последний балочный элемент

BNBEG

Идентификатор первого балочного элемента в блоке N

BNEND

Идентификатор последнего балочного элемента в блоке N. Все задаваемые идентификаторы, т.е. все последовательные целые числа от BNBEG до BNEND включительно, добавляются к набору. Эти наборы создаются после завершения всего ввода, так что интервалы в нумерации элементов не являются проблемой. Значения BNBEG и BNEND могут быть просто граничными значениями идентификаторов блоков, а не идентификаторами элементов.

OPTION

Опция для GENERAL. См. таблицу ниже.

E1,..., E7

Заданный объект. Каждая карта должна иметь выбранную опцию. См. таблицу ниже.

LS-DYNA Version 960

24.3 (SET)

*SET

ОПЦИЯ

ОБЪЕКТ (задается до 7)

ALL

СВОЙСТВО ОПЦИИ В набор данных будут включены все балочные элементы.

ELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7

Будут включены элементы e1, e2, e3, ...

DELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7

Будут исключены ранее введенные элементы e1, e2, e3, …

PART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7

Будут включены элементы частей p1, p2, p3, ...

DPART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7

Будут исключены ранее введенные элементы частей p1, p2, p3, ...

BOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7

Будут включены элементы внутри прямоугольных областей b1, b2, b3,…

DBOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7

Будут исключены ранее введенные элементы внутри прямоугольных областей b1, b2, b3, ...

24.4 (SET)

LS-DYNA Version 960

*SET *SET_DISCRETE_{OPTION} Доступны следующие опции: GENERATE GENERAL Опция GENERATE будет создавать идентификаторы для блока дискретных элементов в промежутке между начальным значением идентификатора и конечным значением идентификатора. Для задания набора может быть указано произвольное число блоков. Назначение: задавать набор дискретных элементов. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

SID

I

нет



Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

I

I

I

I

I

I

I

I

LS-DYNA Version 960

24.5 (SET)

*SET Карты 2, 3, 4, … (OPTION=GENERATE) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


1

2

3

4

5

6

7

8

B1BEG

B1END

B2BEG

B2END

B3BEG

B3END

B4BEG

B4END

I

I

I

I

I

I

I

I

Тип

Карты 2, 3, 4, … (OPTION=GENERAL) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) Этот набор состоит из опций: ALL, ELEM, DELEM, PART, DPART, BOX, и DBOX.


1

2

3

4

5

6

7

8

OPTION

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

A

I

I

I

I

I

I

I


ОПИСАНИЕ

SID


K1

Первый дискретный элемент

K2

Второй дискретный элемент

.

.

.

.

.

.

KNUM

Последний дискретный элемент

BNBEG

Первый идентификатор дискретного элемента в блоке N

BNEND

Последний идентификатор дискретного элемента в блоке N. Все задаваемые идентификаторы, т.е. все последовательные целые числа от BNBEG до BNEND включительно, добавляются к набору. Эти наборы создаются после завершения всего ввода, так что интервалы в нумерации элементов не являются проблемой. Значения BNBEG и BNEND могут быть просто граничными значениями идентификаторов блоков, а не идентификаторами элементов.

OPTION


E1,...,E7


24.6 (SET)

LS-DYNA Version 960

*SET

ОПЦИЯ


ALL

СВОЙСТВО ОПЦИИ В набор данных будут включены все дискретные элементы.

ELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7


DELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7


PART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7


DPART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7


BOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7


DBOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7


LS-DYNA Version 960

24.7 (SET)

*SET *SET_NODE_OPTION Доступны следующие опции: LIST COLUMN LIST_GENERATE GENERAL Опция LIST_GENERATE будет создавать идентификаторы блока узлов в промежутке между начальным значением идентификатора и конечным значением идентификатора. Для задания набора может быть указано произвольное число блоков. Назначение: задавать набор узлов с идентичными или уникальными атрибутами. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

SID

DA1

DA2

DA3

DA4

I

F

F

F

F

Нет

0.

0.

0.

0.

1

1

1

1


6

7

8

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=LIST) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

24.8 (SET)

1

2

3

4

5

6

7

8

NID1

NID2

NID3

NID4

NID5

NID6

NID7

NID8

I

I

I

I

I

I

I

I

LS-DYNA Version 960

*SET 2, 3, 4, … (OPTION=COLUMN) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) Карты


Тип

1

2

3

4

5

NID

A1

A2

A3

A4

I

F

F

F

F

2

2

2

2


6

7

8

Карты 2, 3, 4, … (OPTION=LIST_GENERATE) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


1

2

3

4

5

6

7

8

B1BEG

B1END

B2BEG

B2END

B3BEG

B3END

B4BEG

B4END

I

I

I

I

I

I

I

I

Тип

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERAL) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) Этот набор данных состоит из опций: ALL, NODE, DNODE, PART, DPART, BOX и DBOX.


1

2

3

4

5

6

7

8

OPTION

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

A

I

I

I

I

I

I

I


ОПИСАНИЕ

SID

Идентификация набора данных. уникальный идентификатор набора

DA1

Первое значение узлового атрибута по умолчанию, см. примечание 1 ниже.

DA2

Второе значение узлового атрибута по умолчанию

DA3

Третье значение узлового атрибута по умолчанию

LS-DYNA Version 960

Все наборы узлов

должны иметь

24.9 (SET)

*SET ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

DA4

Четвертое значение узлового атрибута по умолчанию

NIDN

Идентификатор узла n

NID


A1

Первый узловой атрибут, см. примечание 2 ниже

A2

Второй узловой атрибут

A3

Третий узловой атрибут

A4

Четвертый узловой атрибут

BNBEG

Первый идентификатор узла в блоке N.

BNEND

Последний идентификатор узла в блоке N. Все задаваемые идентификаторы, т.е. все последовательные целые числа от BNBEG до BNEND включительно, добавляются к набору. Эти наборы создаются после завершения всего ввода, так что интервалы в нумерации узлов не являются проблемой. Значения BNBEG и BNEND могут быть просто граничными значениями идентификаторов блоков, а не идентификаторами узлов.

OPTION


E1,...,E7


ОПЦИЯ


ALL

СВОЙСТВО ОПЦИИ В набор данных будут включены все узлы.

ELEM

n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7

Будут включены узлы n1, n2, n3, ...

DELEM

n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7

Будут исключены ранее введенные узлы n1, n2, n3, …

PART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7

Будут включены узлы частей p1, p2, p3, ...

DPART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7

Будут исключены ранее введенные узлы частей p1, p2, p3, ...

BOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7

Будут включены узлы внутри прямоугольных областей b1, b2, b3,…

DBOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7

Будут исключены ранее введенные узлы внутри прямоугольных областей b1, b2, b3, ...

24.10 (SET)

LS-DYNA Version 960

*SET


Узловые атрибуты могут быть предписаны некоторым типам ввода. Например, для опции контакта *CONTACT_TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE атрибуты могут быть следующими: DA1=NFLF

Нормальное разрушающее усилие

DA2=NSFLF Касательное разрушающее усилие DA3=NNEN Показатель степени для нормального усилия DA4=NMES Показатель степени для касательного усилия 2.

С помощью этих переменных могут быть переопределены узловые атрибуты, заданные по умолчанию; в противном случае A1=DA1 и т.д.

LS-DYNA Version 960

24.11 (SET)

*SET *SET_PART_OPTION Используются следующие опции: LIST COLUMN LIST_GENERATE Последняя опция будет создавать идентификаторы блока частей расчетной модели в промежутке между начальным значением идентификатора и конечным значением идентификатора. Для задания набора частей может быть указано произвольное число блоков. Назначение: задавать набор частей модели с произвольными атрибутами. Относительно опции COLUMN см. *AIRBAG или *CONSTRAINED _RIGID_BODY_STOPPERS. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

SID

DA1

DA2

DA3

DA4

I

F

F

F

F

Нет

0.

1

1

1

1


6

7

8

Карта 2, 3, 4, ... (OPTION=LIST) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

24.12 (SET)

1

2

3

4

5

6

7

8

PID1

PID2

PID3

PID4

PID5

PID6

PID7

PID8

I

I

I

I

I

I

I

I

LS-DYNA Version 960

*SET Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=COLUMN) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

1

2

3

4

5

PID

A1

A2

A3

A4

I

F

F

F

F

1

1

1

1


6

7

8

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=LIST_GENERATE) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


1

2

3

4

5

6

7

8

B1BEG

B1END

B2BEG

B2END

B3BEG

B3END

B4BEG

B4END

I

I

I

I

I

I

I

I

Тип

ОПИСАНИЕ


Идентификатор набора данных. Все наборы частей должны иметь уникальный идентификатор набора.

DA1

Первое значение атрибута по умолчанию, см. примечание 1 ниже.

DA2

Второе значение атрибута по умолчанию

DA3

Третье значение атрибута по умолчанию

DA4

Четвертое значение атрибута по умолчанию

PID

Идентификатор части

PID1

Идентификатор первой части

PID2

Идентификатор второй части

.

.

.

A1

Первый атрибут части, см. примечание 2 ниже.

A2

Второй атрибут части

A3

Третий атрибут части

LS-DYNA Version 960

24.13 (SET)

*SET ПЕРЕМЕННАЯ A4

ОПИСАНИЕ

Четвертый атрибут части

BNBEG

Идентификатор первой части в блоке N.

BNEND

Идентификатор последней части в блоке N. Все задаваемые идентификаторы, т.е. все последовательные целые числа от BNBEG до BNEND включительно, добавляются к набору. Эти наборы создаются после завершения всего ввода, так что интервалы в нумерации частей модели не являются проблемой. Значения BNBEG и BNEND могут быть просто граничными значениями идентификаторов блоков, а не идентификаторами частей.


Атрибуты частей могут быть присвоены некоторым типам ввода. Например, для подушек безопасности можно задать время задержки в виде присвоения DA1=T1 перед тем, как начнет расти давление в течение времени DA2=T2 до полного своего значения, (по умолчанию T2=T1). Для опции ограничения *CONSTRAINED_RIGID_ BODY_STOPPERS может быть задан атрибут DA1 – величина свободного хода, после выбора которого активируется стопорение.

2.

Атрибуты частей, заданные по умолчанию, могут быть рассмотренных карт; в противном случае A1=DA1 и т.д.

24.14 (SET)

переопределены с помощью

LS-DYNA Version 960

*SET *SET_SEGMENT_{OPTION} Доступны опции:

GENERAL Назначение: задавать набор четырехугольных и треугольных идентичными или уникальными опциями.

сегментов с произвольными



Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

SID

DA1

DA2

DA3

DA4

I

F

F

F

F

нет

0.

0.

0.

0.

1

1

1

1


6

7

8

Карты 2, 3, 4, ... (Опция не задана) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

N1

N2

N3

N4

A1

A2

A3

A4

I

I

I

I

F

F

F

F

2

3

3

3

3


LS-DYNA Version 960

24.15 (SET)

*SET Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERAL) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) Этот набор состоит из опций, перечисленных в нижеследующей таблице.


1

2

3

4

5

6

7

8

OPTION

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

A

I

I

I

I или F

I или F

I или F

I или F


ОПИСАНИЕ

SID

Идентификатор набора данных. Все наборы сегментов должны иметь уникальный идентификатор набора.

DA1

Первое значение атрибута по умолчанию,см. примечание ниже.

DA2


DA3


DA4


N1

Узловая точка n1

N2


N3


N4

Узловая точка n4, см. примечание 2 ниже.

A1

Первый атрибут сегмента, см. приложение 3 ниже.

A2

Второй атрибут сегмента

A3

Третий атрибут сегмента

A4

Четвертый атрибут сегмента

NFLS

Нормальное разрушающее напряжение

SFLS

Касательное разрушающее напряжение

OPTION


E1,...,E7


24.16 (SET)

LS-DYNA Version 960

*SET

ФОРМАТ (A10,3I10, 4F10.0)

ОПЦИЯ

ОБЪЕКТЫ + АТРИБУТЫ

СВОЙСТВО ОПЦИИ

b1, b2, b3, a1, a2, a3, a4

Генерирует сегменты внутри прямоугольной области с идентификатором bi, i=1, 2, 3. Для оболочечных элементов генерируется один сегмент на оболочку. Для объемных элементов генерируются только сегменты, покрывающие твердое тело и находящиеся на наружной поверхности данной части модели.

BOX_SHELL b1, b2, b3, a1, a2, a3, a4

Генерирует сегменты внутри прямоугольной области с идентификатором bi, i=1, 2, 3. Сегменты генерируются только для оболочечных элементов. Генерируется один элемент на оболочку.

BOX_SLDIO

b1, b2, b3, a1, a2, a3, a4

Генерирует сегменты внутри прямоугольной области с идентификатором bi, i=1, 2, 3. Генерируются как внешние сегменты, так и межэлементные сегменты.

BOX_SOLID

b1, b2, b3, a1, a2, a3, a4

Генерирует сегменты внутри прямоугольной области с идентификатором bi, i=1, 2, 3. Сегменты генерируются только для внешних объемных элементов.

PART

p1, p2, p3, a1, a2, a3, a4

Генерирует сегменты частей p1, p2, p3 с атрибутами a1-a4. Для элементов оболочки генерируется один сегмент на оболочку. Для объемных элементов генерируются только сегменты, покрывающие твердое тело и находящиеся на наружной поверхности данной части модели.

PART_IO

p1, p2, p3, a1, a2, a3, a4

Генерирует сегменты частей p1, p2, p3 с атрибутами a1-a4. Совпадает с опцией PART, за исключением того, что генерируются также и межэлементные сегменты внутри частей. Эта опция оказывается полезной при использовании алгоритма единой поверхности контакта для объемных элементов, чтобы предотвратить появление отрицательных объемов, вызванные инверсией элементов.

BOX

LS-DYNA Version 960

24.17 (SET)

*SET

ФОРМАТ (A10,7I10)

DBOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7

Будут исключены предварительно добавленные сегменты внутри прямоугольных областей b1, b2, ....

DBOX_SHEL b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7 L

Будут исключены предварительно добавленные сегменты, связанные с оболочкой, внутри прямоугольных областей b1, b2, ....

DBOX_SOLI D

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7

Будут исключены предварительно добавленные сегменты, связанные с твердым телом, внутри прямоугольных областей b1, b2, ....

DPART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7

Будут исключены предварительно добавленные сегменты частей p1, p2, p3, ....

DSEG

n1, n2, n3, n4

Будут уничтожены предварительно добавленные сегменты с идентификаторами узлов n1, n2, n3 и n4. Последовательность нумерации является несущественной.

SEG

n1, n2, n3, n4

Создаются сегменты с идентификаторами узлов n1, n2, n3 и n4.


Атрибуты сегмента могут быть присвоены некоторым типам ввода. Например, в случае контактных опций атрибуты для подчиненной поверхности следующие: DA1=NFLS

Нормальное разрушающее напряжение, только для опции *CONTACT_TIEBREAK_SURFACE_contact

DA2=SFLS

Касательное разрушающее напряжение, только для опции *CONTACT_TIEBREAK_SURFACE_contact

DA3=FSF

Масштабный коэффициент сухого трения

DA4=VSF

Масштабный коэффициент вязкого трения

Атрибуты для главной поверхности: DA1=FSF


DA2=VSF


24.18 (SET)

LS-DYNA Version 960

*SET

Для подушек безопасности, см. *AIRBAG, можно задать время задержки в виде присвоения DA1=T1 перед тем, как начнет расти давление в течение времени DA2=T2 до полного своего значения, (по умолчанию T2=T1). Для опции ограничения *CONSTRAINED_RIGID_ BODY_STOPPERS может быть задан атрибут DA1 – величина свободного хода, после выбора которого активируется стопорение. 2.

Чтобы задать треугольный сегмент, нужно сделать n4 равным n3.

3.

Атрибуты сегмента, заданные по умолчанию, могут быть переопределены с помощью рассмотренных карт; в противном случае A1=DA1 и т.д.

LS-DYNA Version 960

24.19 (SET)

*SET *SET_SHELL_OPTION Имеются следующие опции: LIST COLUMN LIST_GENERATE GENERAL Опция LIST_GENERATE будет создавать блок идентификаторов оболочечных элементов в промежутке между начальным значением идентификатора и конечным значением идентификатора. Для задания набора может быть указано произвольное число блоков. Назначение: задавать набор оболочечных элементов с необязательными уникальными атрибутами.

идентичными или



Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

SID

DA1

DA2

DA3

DA4

I

F

F

F

F

нет

0.

0.

0.

0.

1

1

1

1


6

7

8

Карта 2, 3, 4, ... (OPTION=LIST) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) 1

2

3

4

5

6

7

8

EID1

EID2

EID3

EID4

EID5

EID6

EID7

EID8

Тип

I

I

I

I

I

I

I

I


2

2

2

2

2

2

2

2


24.20 (SET)

LS-DYNA Version 960

*SET Карта 2, 3, 4, ... (OPTION=COLUMN) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

1

2

3

4

5

EID

A1

A2

A3

A4

I

F

F

F

F

3

3

3

3


6

7

8

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=LIST_GENERATE) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

B1BEG

B1END

B2BEG

B2END

B3BEG

B3END

B4BEG

B4END

I

I

I

I

I

I

I

I

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERAL) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) Этот набор состоит из опций: ALL, ELEM, DELEM, PART, DPART, BOX, и DBOX.


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

OPTION

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

A

I

I

I

I

I

I

I


ОПИСАНИЕ

SID

Идентификатор набора данных. Все оболочечные наборы должны иметь уникальный идентификатор набора.

DA1

Первое значение атрибута по умолчанию, см. приложение 1.

DA2


DA3


DA4


LS-DYNA Version 960

24.21 (SET)

*SET


ОПИСАНИЕ

EID1

Идентификатор первого оболочечного элемента, см. приложение 2.

EID2

Идентификатор второго оболочечного элемента

.

.

.

.

.

.

EID


A1

Первый атрибут

A2

Второй атрибут

A3

Третий атрибут

A4

Четвертый атрибут

BNBEG

Идентификатор первого оболочечного элемента в блоке N

BNEND

Идентификатор последнего оболочечного элемента в блоке N. Все задаваемые идентификаторы, т.е. все последовательные целые числа от BNBEG до BNEND включительно, добавляются к набору. Эти наборы создаются после завершения всего ввода, так что интервалы в нумерации элементов не являются проблемой. Значения BNBEG и BNEND могут быть просто граничными значениями идентификаторов блоков, а не идентификаторами элементов.

OPTION


E1,...,E7


24.22 (SET)

LS-DYNA Version 960

*SET

ОПЦИЯ


ALL

СВОЙСТВО ОПЦИИ В набор данных будут включены все оболочечные элементы.

ELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7


DELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7


PART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7


DPART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7


BOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7


DBOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7



Атрибуты оболочечных элементов могут быть присвоены некоторым типам ввода. Например, в случае контактных опций атрибуты для подчиненной поверхности следующие: DA1=NFLS

Нормальное разрушающее напряжение, только для опции *CONTACT_TIEBREAK_SURFACE_contact

DA2=SFLS

Касательное разрушающее напряжение, только для опции *CONTACT_TIEBREAK_SURFACE_contact

DA3=FSF


DA4=VSF


Атрибуты для главной поверхности: DA1=FSF


DA2=VSF


2.

Атрибуты принимаются по умолчанию.

3.

Атрибуты оболочечного элемента, заданные по умолчанию, могут быть переопределены с помощью рассмотренных карт; в противном случае A1=DA1 и т.д.

LS-DYNA Version 960

24.23 (SET)

*SET *SET_SOLID_{OPTION} Доступны следующие опции: GENERATE GENERAL Опция GENERATE будет создавать блок идентификаторов объемных элементов в промежутке между начальным значением идентификатора и конечным значением идентификатора. Для задания набора может быть указано произвольное число блоков. Назначение: задавать набор объемных элементов. Формат карты 1


Тип

Умолчание

2

3

4

5

6

7

8

SID

I

нет

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=none) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


Тип

24.24 (SET)

1

2

3

4

5

6

7

8

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

I

I

I

I

I

I

I

I

LS-DYNA Version 960

*SET

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERATE) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


1

2

3

4

5

6

7

8

B1BEG

B1END

B2BEG

B2END

B3BEG

B3END

B4BEG

B4END

I

I

I

I

I

I

I

I

Тип

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERAL) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) Этот набор данных состоит из опций: ALL, ELEM, DELEM, PART, DPART, BOX и DBOX.


1

2

3

4

5

6

7

8

OPTION

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

A

I

I

I

I

I

I

I


ОПИСАНИЕ

SID

Идентификатор набора данных. Все наборы объемных элементов должны иметь уникальный идентификатор набора.

K1

Идентификатор первого элемента

K2

Идентификатор второго элемента

.

.

.

.

.

.

K8

Идентификатор восьмого элемента

.

.

.

.

.

.

BNBEG

LS-DYNA Version 960

Идентификатор первого объемного элемента в блоке N

24.25 (SET)


ОПИСАНИЕ

BNEND

Идентификатор последнего объемного элемента в блоке N. Все задаваемые идентификаторы, т.е. все последовательные целые числа от BNBEG до BNEND включительно, добавляются к набору. Эти наборы создаются после завершения всего ввода, так что интервалы в нумерации элементов не являются проблемой. Значения BNBEG и BNEND могут быть просто граничными значениями идентификаторов блоков, а не идентификаторами элементов.

OPTION


E1,...,E7


ОПЦИЯ


ALL

СВОЙСТВО ОПЦИИ В набор данных будут включены все объемные элементы.

ELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7


DELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7


PART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7


DPART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7


BOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7


DBOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7


24.26 (SET)

LS-DYNA Version 960

*SET *SET_TSHELL_{OPTION} Доступные опции включают в себя: GENERATE GENERAL Опция GENERATE будет создавать блок идентификаторов элементов толстостенной оболочки в промежутке между начальным значением идентификатора и конечным значением идентификатора. Для задания набора может быть указано произвольное число блоков. Назначение: задавать набор элементов толстостенной оболочки. Формат карты 1


Тип

умолчание

2

3

4

5

6

7

8

SID

I

нет



Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

I

I

I

I

I

I

I

I

LS-DYNA Version 960

24.27 (SET)

*SET Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERATE) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


1

2

3

4

5

6

7

8

B1BEG

B1END

B2BEG

B2END

B3BEG

B3END

B4BEG

B4END

I

I

I

I

I

I

I

I

Тип

Карты 2, 3, 4, ... (OPTION=GENERAL) (Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.) Этот набор данных состоит из опций: ALL, ELEM, DELEM, PART, DPART, BOX и DBOX.


1

2

3

4

5

6

7

8

OPTION

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

A

I

I

I

I

I

I

I


ОПИСАНИЕ

SID

Идентификатор набора данных. Все наборы элементов толстостенной оболочки должны иметь уникальный идентификатор набора.

K1

Идентификатор первого элемента толстостенной оболочки

K2

Идентификатор второго элемента толстостенной оболочки

. . K8 . .

. .

. .

Идентификатор восьмого элемента толстостенной оболочки . .

. .

BNBEG

Идентификатор первого элемента толстостенной оболочки в блоке N.

BNEND

Идентификатор последнего элемента толстостенной оболочки в блоке N. Все задаваемые идентификаторы, т.е. все последовательные целые числа от BNBEG до BNEND включительно, добавляются к набору. Эти наборы создаются после завершения всего ввода, так что интервалы в нумерации элементов не являются проблемой. Значения BNBEG и BNEND могут быть просто граничными значениями идентификаторов блоков, а не идентификаторами элементов.

24.28 (SET)

LS-DYNA Version 960


ОПИСАНИЕ

OPTION


E1,...,E7


ОПЦИЯ


ALL

СВОЙСТВО ОПЦИИ В набор данных будут включены все элементы толстостенной оболочки.

ELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7


DELEM

e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7


PART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7


DPART

p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7


BOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7


DBOX

b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7


LS-DYNA Version 960

24.29 (SET)

*SET

24.30 (SET)

LS-DYNA Version 960

*TERMINATION

*TERMINATION Использование ключевого слова *TERMINATION обеспечивает альтернативный способ прекращения счета до исчерпания времени останова. Время останова задается картой *CONTROL_ TERMINATION, вычисления прекращаются независимо от того, активны или нет доступные в этом разделе опции. Могут быть заданы различные варианты прекращения счета: *TERMINATION_NODE *TERMINATION_BODY *TERMINATION_CONTACT

LS-DYNA Version 960

25.1 (TERMINATION)

*TERMINATION *TERMINATION_NODE Назначение: остановить счет на основе значений координат узловой точки. Анализ прекращается в соответствии с картой *TERMINATION_NODE, когда текущее положение установленного узла достигает максимального или минимального значения (остановы 1, 2 или 3), или при соприкосновении узла с любой контактной поверхностью (останов 4). Останов с помощью других средств, кроме предусмотренных картой *TERMINATION, обеспечивается картой *CONTROL_ TERMINATION. Следует учитывать, что этот тип прекращения счета не является активным во время счета динамической релаксации. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

NID

STOP

MAXC

MINC

I

I

F

F

нет

нет

-

-

ПЕРЕМЕННАЯ NID

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор узла, см. *NODE_OPTION.

STOP

Критерий останова: =1: глобальное направление x, =2: глобальное направление y, =3: глобальное направление z, =4: останов, если узел касается контактной поверхности.

MAXC

Максимальная (наиболее положительная) координата (опции 1, 2 и 3)

MINC

Минимальная (наиболее отрицательная) координата (опции 1, 2 и 3)

25.2 (TERMINATION)

LS-DYNA Version 960

*TERMINATION *TERMINATION_BODY Назначение: остановить счет на основе величины смещения жесткого тела. Для *TERMINATION_BODY анализ прекращается, когда перемещение центра масс указанного жесткого тела достигает максимального или минимального значения (остановы 1, 2 или 3) или если превышена заданная величина перемещения центра масс (останов 4). Если вводится более одного условия, анализ прекращается, когда выполняется любое из этих условий. Останов с помощью других средств, кроме предусмотренных картой *TERMINATION, обеспечивается картой *CONTROL_ TERMINATION. Следует учитывать, что этот тип прекращения счета не является активным во время счета динамической релаксации. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

PID

STOP

MAXC

MINC

I

I

F

F

нет

нет

-

-


5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части жесткого тела, см. *PART_OPTION

STOP

Критерий останова: =1: глобальное направление x, =2: глобальное направление y, =3: глобальное направление z, =4: останов, если превышена величина перемещения.

MAXC

Максимальное (наиболее положительное) смещение, опции 1, 2, 3 и 4: =0.0: значение MAXC равно 1.0e21.

MINC

Минимальное (наиболее отрицательное) смещение, опции 1, 2 и 3 =0.0: значение MINC равно -1.0e21.

LS-DYNA Version 960

25.3 (TERMINATION)

*TERMINATION *TERMINATION_CONTACT Назначение: прекратить анализ, когда равнодействующая сила на контактной поверхности станет равной нулю. Если вводится более одного контактного условия, анализ останавливается, когда выполняется любое из этих условие. Останов с помощью других средств, кроме предусмотренных картой *TERMINATION, обеспечивается картой *CONTROL_ TERMINATION. Следует учитывать, что этот тип прекращения счета не является активным во время счета динамической релаксации. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

CID

ACTIM

DUR

I

I

F

нет

нет

-

ACTIM DUR

25.4 (TERMINATION)

5

6

7

8

-

ОПИСАНИЕ

ПЕРЕМЕННАЯ CID

4

Идентификатор контакта. Задается порядковым номером ввода контактного взаимодействия до тех пор, пока в разделе *CONTACT не обнаружится опция TITLE , которая позволяет задавать параметр CID. Время активирования Отрезок времени от появления нулевой силы контакта до останова. Этот промежуток отсчитывается только после исчерпания времени активирования при условии, что контактные силы равны нулю. =0.0: немедленный останов после обнаружения нулевой силы.

LS-DYNA Version 960

*TITLE

*TITLE *TITLE Назначение: задавать название задания. Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

TITLE

C

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ TITLE

LS-DYNA Version 960

LS-DYNA USER INPUT ОПИСАНИЕ

Заголовок, который должен появиться при выводе данных и в выходных файлах.

26.1 (TITLE)

*TITLE

26.2 (TITLE)

LS-DYNA Version 960

*TRANSLATE

*TRANSLATE *TRANSLATE_ANSYS_OPTION Используются опции: 4 5 которые соответствуют номерам 4 и 5 версии программы ANSYS. Назначение: предоставить удобную возможность считывать входные колоды программы ANSYS, как часть ключевого ввода программы LS-DYNA. Это ключевое слово может появиться более одного раза при вводе. Оно служит непосредственным интерфейсом для файлов file28 ключевых слов программы ANSYS. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

FILE

Тип

A

Умолчание

нет ОПИСАНИЕ


Имя файла, созданного программой ANSYS, см. примечания ниже.

FILE

Используемые опции включают в себя: Версия

Ключевое слово ANSYS

Ключевое слово LS-DYNA

Все

N,Type,NODE,Val1,Val2,Val3

*NODE

Все

EN,Type,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8

*ELEMENT

Все

MPDATA, R5.0, LENGTH, Lab, MAT, STLOC, VAL1, VAL2, VAL3

*MAT_ELASTIC

LS-DYNA Version 960

27.1 (TRANSLATE)

*TRANSLATE Версия

ANSYS- ключевое слово___

LS-DYNA – ключевое слово

Все

ET, Type

*PART&*SECTION

Все

R,R5.0,NSET,Type,STLOC,VAL1,VAL2,VAL3

5

DFLAB,NODF,LabD,LabF

5

NDOF.eq.Ui,ROTi; LabD.eq.0

*BOUNDARY_SPC_OPTION

5

NODF.eq.Vi; LabD.eq.0

*INITIAL_VELOCITY_NODE

5

NODF.eq.Ui,ROTi,Ai,Vi,;LabD.eq.lcid; LabF.eq.val

*PART&*SECTION

*BOUNDARY_PRESCRIBED_ MOTION_NODE

5

NDOF.eq.Fi; LabF.eq.lcid

5

SFE,ELEM,LKEY,Lab,KEY,R5.0

5

LKEY.eq.lcid; Lab.eq.pressure

*LOAD_NODE_POINT

*LOAD_SEGMENT


Поддерживаются ключевые слова в соответствии с описанием в главе Руководства SASI ANSYS “Экспорт конечно-элементной модели.”

2.

Объемные и оболочечные элементы не могут иметь одинаковую величину R по отношению к ключевым словам ET и R программы ANSYS.

3.

Поддерживаемые типы элеметов: 63.eq.shells, 45.eq.solids, 73.eq.solids, 4.eq.beams, 16.eq.pipes, and 21.eq.lumped masses.

27.2 (TRANSLATE)

LS-DYNA Version 960

*TRANSLATE *TRANSLATE_IDEAS_{OPTION} Доступные опции: MASTER Назначение: предоставить удобную возможность считывать файлы программы IDEAS/SUPERTAB, как часть ключевого ввода программы LS-DYNA. Это ключевое слово может появиться более одного раза при вводе. Оно служит непосредственным интерфейсом для универсальных файлов программы IDEAS. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

FILE

Тип

A

Умолчание

нет


ОПИСАНИЕ

Имя универсального файла программы IDEAS

FILE

Перечень поддерживаемых программой IDEAS ключевых слов приведен в следующей таблице: Версия

Универсальный файл SDRC IDEAS

Ключевое слово программы LS-DYNA

Все


*NODE

Все

EN,Type,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8 781 2411 780 2412

*ELEMENT *NODE *NODE *ELEMENT *ELEMENT

773 772 788

*MAT_ELASTIC *PART&*SECTION *PART&*SECTION

5 MASTER 5 MASTER 5 5 6

LS-DYNA Version 960

__

27.3 (TRANSLATE)


Универсальный файл SDRC IDEAS

MASTER

2430

*PART&*SECTION

5

755

*BOUNDARY_SPC_NODE

MASTER

791 time variation set.le.0.0 time variation set.gt.0.0

MASTER

790 load type.eq.1

27.4 (TRANSLATE)

Ключевое слово программы LS-DYNA

*BOUNDARY_SPC_NODE *BOUNDARY_PRESCRIBED_ MOTION_NODE *LOAD_NODE

LS-DYNA Version 960

*TRANSLATE *TRANSLATE_NASTRAN Назначение: предоставить удобную возможность считывать входную колоду программы NASTRAN, как часть ключевого ввода программы LS-DYNA. Это ключевое слово может появиться более одного раза при вводе. См. также примечания ниже. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

ФАЙЛ


Тип

C ОПИСАНИЕ


Имя входной колоды программы NASTRAN.

FILE

Перечень поддерживаемых программой NASTRAN ключевых слов приведен в следующей таблице: Версия

входной файл NASTRAN


Все


*NODE

Все

EN,Type,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8

*ELEMENT

Все

BEGIN BULK

Все

GRID

*NODE

Все

CORD2R

*DEFINE_COORDINATE_SYSTEM

Все

CHEXA, CPENTA, CTETRA

*ELEMENT_SOLID

Все

PSOLID

*PART and *SECTION_SOLID

Все

CQUAD4, CTRIA3

*ELEMENT_SHELL

Все

PSHELL

*PART and *SECTION_SHELL

Все

CBAR, CBEAM

*ELEMENT_BEAM

Все

CELAS1, CVISC, CDAMP1

*ELEMENT_DISCRETE

Все

CONM2

*ELEMENT_MASS

Все

MAT1

*MAT_ELASTIC

Все

SPC, SPC1

*BOUNDARY_SPC_OPTION

LS-DYNA Version 960

27.5 (TRANSLATE)


Входной файл NASTRAN


Все RBE2

*CONSTRAINED_NODE_SET or *CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY_ ENDDATA

Все

*END


Поддерживаются как большие, так и малые поля фиксированных форматов программы NASTRAN.

2.

Те же самые ключевые слова программы LS-DYNA обычно содержат больше опций, чем ввод программы NASTRAN. Чтобы сделать ключевые слова программы NASTRAN более содержательными, к ним добавлены некоторые дополнительные параметры. Для этих дополнительных параметров используется курсив, чтобы отделить от стандартных параметров. Эти дополнительные параметры должны быть добавлены к колоде NASTRAN пользователем для полноты перевода.

Формат карты Дальнейшие пояснения см. в разделе *ELEMENT_DISCRETE.

CELAS1

Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

EID

PID

N1

DFG

N2

VID

S

PF

I

I

I

F

I

F

F

F

9

Дальнейшие пояснения см. в разделах *PART и *SECTION_SHELL. PSHELL

Тип

3.

PID

MID

T

FORM

SHEAR

NIP

QR

HGID

I

I

F

I

F

I

F

I

В настоящее время программа NASTRAN поддерживает только оболочечный элемент с постоянной толщиной T.

27.6 (TRANSLATE)

LS-DYNA Version 960

*TRANSLATE Дальнейшие пояснения см. в разделах *PART и *SECTION_SOLID. PSOLID

Тип

PID

MID

SCID

EOSID

HGID

I

I

I

I

I

4.

Команда THRU для SPC, SPC1 в настоящее время переводом не обеспечена.

5.

Ключевое слово RBE2, если какая-либо из поворотных степеней свободы (DOF 4, 5, 6) имеет ограничение, программой LS-DYNA будет рассматриваться, как узловое ограничение жесткого тела. В противном случае программа LS-DYNA будет использовать узловые ограничения при переводе этого ключевого слова RBE2.

LS-DYNA Version 960

27.7 (TRANSLATE)

*TRANSLATE

27.8 (TRANSLATE)

LS-DYNA Version 960

*USER

*USER *USER_INTERFACE_OPTION Используются опции: CONTROL FRICTION Назначение: задавать определяемый пользователем ввод и размещение в памяти подпрограмм пользователя для контактных алгоритмов. См. *CONTROL_CONTACT. Опция CONTROL позволяет пользователю обращаться к информации о параметрах контактного взаимодействия для дальнейшего применения, например, для останова анализа. Образец подпрограммы пользователя приведен в Приложении D. Опция FRICTION может использоваться для изменения коэффициентов сухого трения в соответствии с контактной информацией или для использования базы данных по коэффициентам трения. Образец подпрограммы для учета контактного трения приведен в Приложении E. Формат карты


Тип

умолчание

1

2

3

IFID

NOC

NOCI

I

I

I

нет

нет

нет

LS-DYNA Version 960

4

5

6

7

8

28.1 (USER)

*USER Формат карты. (Используется столько карт, сколько необходимо для задания переменных в количестве NOCI) 1

2

3

4

5

6

7

8

UC1

UC2

UC3

UC4

UC5

UC6

UC7

UC8

Тип

F

F

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.



ОПИСАНИЕ

IFID

Номер контактного интерфейса

NOC

Число переменных архива данных для интерфейса. Число не должно превышать размер массива, задаваемого картой *CONTROL_CONTACT.

NOCI

Инициализировать первые NOCI переменных архива данных при вводе. Число NOCI должно быть меньше или равно NOC.

UC1

Первый входной параметр, задаваемый пользователем

UC2

Второй входной параметр, задаваемый пользователем

. . . UCNOCI . . .

28.2 (USER)

. . .

. . .

Последний входной параметр, задаваемый пользователем . . .

. . .

LS-DYNA Version 960

*USER *USER_LOADING Назначение: обеспечивать средства приложения давления и усилий на границах модели. Ключевое слово *USER_LOADING активирует данную опцию. Ввод необязателен, ввод продолжается, пока не появится следующее ключевое слово, снабженное символом “*”. Данные, считываемые здесь, должны сохраняться в общем (common) блоке подпрограммы пользователя LOADUD. Эти данные сохраняются и извлекаются из файла рестарта. Формат карты. (Вводится столько карт, сколько необходимо. Следующая карта, содержащая символ “*”, прекращает ввод.)


1

2

3

4

5

6

7

8

PARM1

PARM2

PARM3

PARM4

PARM5

PARM6

PARM7

PARM8

F

F

F

F

F

F

F

F

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

Тип


PARMn

LS-DYNA Version 960

ОПИСАНИЕ

Это n-ый параметр ввода пользователя.

28.3 (USER)

*USER

28.4 (USER)

LS-DYNA Version 960

*RESTART

*RESTART INPUT DATA В общем случае возможны три вида действий программы LS-DYNA при рестарте, они вкратце изложены ниже: a) Простой рестарт происходит, когда программа LS-DYNA была интерактивно остановлена до исчерпания времени останова. Затем простое задание файла R=rtf в командной строке выполнения программы LS-DYNA продолжит вычисления из точки приостановки до заданного времени останова, см. ВВЕДЕНИЕ, раздел “Синтаксис выполнения” этого Руководства. В дополнительной входной колоде нет необходимости. b) Если нужно ввести незначительные изменения, например, •

переустановить время останова,

•

переустановить частоту вывода на печать,

•

переустановить частоту вывода графиков,

•

уничтожить контактные поверхности,

•

уничтожить элементы и части расчетной модели,

•

переключить свойства тела с деформируемых на жесткие,

•

переключить свойства тела с жестких на деформируемые,

•

изменить опции демпфирования.

Этот тип рестарта называется малый рестарт, а соответствующая входная колода - “входной колодой малого рестарта”. Все изменения в задаче, сделанные с помощью входной колоды рестарта, будут отражены в последующих дампфайлах рестарта. Все члены этого семейства файлов нумеруются последовательно, начиная с последнего элемента. Малая входная колода заменяет стандартную входную колоду командной строкой, которая имеет, по крайней мере, следующее содержимое: LS-DYNA I=restartinput R=D3DUMPnn где D3DUMPnn (или любое другое имя, выбранное для файлов семейства) – n-ый файл рестарта последнего прогона, когда записываются данные в дамп-файл. Программа LS-DYNA автоматически определит, что используется малая входная колода, если в файле I=restartinput содержатся ключевые слова:

LS-DYNA Version 960

29.1 (RESTART)

*RESTART *CHANGE_OPTION *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION *CONTROL_TERMINATION *CONTROL_TIMESTEP *DAMPING_GLOBAL *DATABASE_OPTION *DATABASE_BINARY_OPTION *DELETE_OPTION *INTERFACE_SPRINGBACK *RIGID_DEFORMABLE_OPTION *STRESS_INITIALIZATION_{OPTION} *TERMINATION_OPTION *TITLE *KEYWORD (см. ВВЕДЕНИЕ, раздел “Синтаксис выполнения”) *CONTROL_CPU *DEFINE_OPTION *SET_OPTION т.е. ключевое слово *STRESS_INITIALIZATION может не использоваться при малых рестартах. Пользователь должен избегать внесения неестественных изменений во входную колоду, иначе в результате можно получить явную бессмыслицу. с) Если необходимо внести много изменений, то целесообразно использовать так называемый полный рестарт. В этом случае при вводе должно быть предусмотрено ключевое слово *STRESS_INITIALIZATION. Как указано в разделе ВВЕДЕНИЕ Руководства “Анализ с рестартами”, инициализацию напряжений можно выполнить посредством рестарта или для всех частей модели, или сделать селекцию частей. См. *STRESS_INITIALIZATION. При полном рестарте колоды элементы, уничтоженные в этом разделе, будут уничтожены автоматически во всей колоде, даже если они заданы. Подобным же образом, если необходимо изменить поле скоростей, то это должно быть сделано в этом разделе с помощью опций CHANGE_VELOCITY_.... . Поле скоростей в полной колоде ввода игнорируется.

29.2 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART *CHANGE_OPTION Доступны следующие опции: BOUNDARY_CONDITION CONTACT_SMALL_PENETRATION CURVE_DEFINITION RIGID_BODY_CONSTRAINT RIGID_BODY_STOPPER STATUS_REPORT_FREQUENCY THERMAL_PARAMETERS VELOCITY VELOCITY_NODE VELOCITY_RIGID_BODY VELOCITY_ZERO Назначение: менять некоторые опции решения.

LS-DYNA Version 960

29.3 (RESTART)

*RESTART Для опции BOUNDARY_CONDITION задается произвольное число карт, которые содержат узловой идентификатор и дополнительное поступательное перемещение в виде обозначения (кода) для новых граничных условий. Предыдущие коды граничных условий будут сохраняться, т.е. фиксированный узел нельзя освободить с помощью этой опции. Этот ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. Формат карты



1

2

NID

BCC

I

I

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

NID

Идентификатор узловой точки, см. также ключевое слово *NODE.

BCC

Новое обозначение поступательного перемещения для граничных условий: =1: ограничено перемещение по оси x, =2: ограничено перемещение по оси y, =3: ограничено перемещение по оси z, =4: ограничены перемещения по осям x и y, =5: ограничены перемещения по осям y и z, =6: ограничены перемещения по осям z и x, =7: ограничены перемещения по осям x, y и z.

29.4 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART Для опции CONTACT_SMALL_PENETRATION задается произвольное число карт, содержащих перечень идентификаторов контактных поверхностей, для которых включается контроль небольших внедрений узлов. Этот ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. См. переменную PENCHK для опции *CONTACT. Формат карты


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

ID1

ID2

ID3

ID4

ID5

ID6

ID7

ID8

I

I

I

I

I

I

I

I

ОПИСАНИЕ


Идентификатор контакта для поверхности с номером n

IDn

Опция CURVE_DEFINITION позволяет переопределить задающую кривую. Новая кривая должна содержать такое же число точек, как и замещающая его кривая. Кривая должна быть определена в разделе DEFINE_CURVE этого Руководства. Этот ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. Любые смещения и масштабные коэффициенты игнорируются. Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

LCID

I


LS-DYNA Version 960

ОПИСАНИЕ

Идентификатор задающей кривой

29.5 (RESTART)

*RESTART Опция RIGID_BODY_CONSTRAINT позволяет изменить поступательные и вращательные граничные условия для твердого тела. Этот ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. См. также *CONSTRAINED_RIGID_BODIES. Формат карты


Тип


1

2

3

PID

TC

RT

I

I

I

4

5

6

7

ОПИСАНИЕ

PID

Идентификатор части, см. *PART.

TC

Ограничение по перемещению: =0: нет ограничений, =1: ограничено смещение по оси x, =2: ограничено смещение по оси y, =3: ограничено смещение по оси z, =4: ограничены смещения по осям x и y, =5: ограничены смещения по осям y и z, =6: ограничены смещения по осям z и x, =7: ограничены смещения по осям x, y и z.

RC

29.6 (RESTART)

8

Ограничения по вращению: =0: нет ограничений, =1: ограничен поворот вокруг оси x, =2: ограничен поворот вокруг оси y, =3: ограничен поворот вокруг оси z, =4: ограничены повороты вокруг осей x и y, =5: ограничены повороты вокруг осей y и z, =6: ограничены повороты вокруг осей z и x, =7: ограничены повороты вокруг осей x, y и z.

LS-DYNA Version 960

*RESTART Опция RIGID_BODY_STOPPER позволяет переопределять имеющиеся в модели ограничители движения. Этот ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. См. *CONSTRAINED_RIGID_BODY_ STOPPERS. Новые ограничители не могут вводиться в этом разделе. Можно модифицированы только те, которые были заданы исходно, до рестарта. Форматы карты Карта 1

1

2

3

4

PID

LCMAX

LCMIN

PSIDMX

I

I

I

I

I

требуется

0

0

0

1

2

3

4

BIRTH

DEATH

Тип

F

F

Умолчание

0

1028


Тип

Умолчание

Карта 2



5

6

7

8

DIR

VID

I

I

I

0

0

требуется

0

5

6

7

8

PSIDMN LCVMNX

ОПИСАНИЕ

PID

Идентификатор части модели, относящейся к главному жесткому телу (мастер-телу), см. *PART.

LCMAX

Идентификатор задающей кривой, которая задает максимальную координату, как функцию времени: =0: отсутствует ограничение максимального перемещения. Новые кривые могут быть заданы картой *DEFINE_CURVE в колоде рестарте.

LCMIN

Идентификатор задающей кривой, которая задает минимальную координату, как функцию времени: =0: отсутствует ограничение минимального перемещения. Новые кривые могут быть заданы картой *DEFINE_CURVE в колоде рестарта

LS-DYNA Version 960

29.7 (RESTART)

*RESTART ПЕРЕМЕННАЯ

ОПИСАНИЕ

PSIDMX

Идентификатор необязательного набора частей модели, которые относятся к жестким телам и являются подчиненными мастер-тела в направлении максимальной координаты. Эта опция требует дополнительного ввода с помощью карты *SET_PART.

PSIDMN

Идентификатор необязательного набора частей модели, которые относятся к жестким телам и являются подчиненными мастер-тела в направлении минимальной координаты. Эта опция требует дополнительного ввода с помощью карты *SET_PART.

LCVMNX

Идентификатор задающей кривой, которая определяет максимальную абсолютную величину скорости, которая допускается ограничителем: =0: отсутствует ограничение минимальной скорости

DIR

Направление действия ограничителя: =1: перемещение по оси x, =2: перемещение по оси y, =3: перемещение по оси z, =4: произвольное, определяется вектором VID, =5: поворот вокруг оси x, =6: поворот вокруг оси y, =7: поворот вокруг оси z, =8: произвольное, определяется вектором VID.

VID

Вектор произвольной ориентации ограничителя. Вектор должен быть задан картой *DEFINE_VECTOR в колоде рестарта.

BIRTH

Момент включения ограничителя

DEATH

Момент отключения ограничителя

Примечание: Задание необязательного набора частей расчетной модели направлениях минимальной или максимальной координат позволяет контролировать движение в произвольном направлении.

29.8 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART Опция STATUS_REPORT_FREQUENCY позволяет менять периодичность выдачи данных о состоянии задачи. Формат карты 1


2

3

4

5

6

7

8

IKEDIT

Тип

I

ПЕРЕМЕННАЯ IKEDIT

LS-DYNA Version 960

ОПИСАНИЕ

Шаг выдачи сообщения о состояния задачи для выходного файла D3HSP: =0: интервал остается без изменений.

29.9 (RESTART)

*RESTART Опция THERMAL_PARAMETERS позволяет менять параметры, используемые при тепловом или связаном тепловом/прочностном анализе. Эти параметры были изначально заданы картами *CONTROL_THERMAL. Для данной опции задаются две карты. Формат карты (Карта 1 из 2)


Тип

1

2

3

4

5

6

TS

DT

TMIN

TMAX

DTEMP

TSCP

I

F

F

F

F

F

3

4

5

6

7

8

7

8

Формат карты (Карта 2 из 2)


1

2

REFMAX

TOL

I

F


ОПИСАНИЕ

TS

Код шага по времени для теплового анализа: =0: без изменения, =1: фиксированный шаг, =2: переменный шаг.

DT

Шаг по времени для теплового анализа при рестарте: =0: без изменения.

TMIN

Минимальный шаг по времени для теплового анализа: =0: без изменения.

TMAX

Максимальный шаг по времени для теплового анализа: =0: без изменения.

DTEMP

Максимальное изменение температуры за один шаг по времени: =0: без изменения.

TSCP

REFMAX

29.10 (RESTART)

Контрольный параметр шага по времени (0.0 < TSCP < 1.0 ): =0: без изменения. Максимальное число преобразований за один шаг по времени: =0: без изменения.

LS-DYNA Version 960

*RESTART

ПЕРЕМЕННАЯ TOL

LS-DYNA Version 960

ОПИСАНИЕ

Допуск для сходимости нелинейного расчета: =0: без изменения.

29.11 (RESTART)

*RESTART Опция VELOCITY_NODE позволяет менять скорость узловых точек при рестарте. Этот ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

NID

VX

VY

VZ

VXR

VYR

VZR

I

F

F

F

F

F

F

Нет

0.

0.

0.

0.

0.

0.


8

ОПИСАНИЕ

NID


VX

Скорость перемещения в направлении оси x

VY

Скорость перемещения в направлении оси y

VZ

Скорость перемещения в направлении оси z

VXR

Угловая скорость вращения вокруг оси x

VYR

Угловая скорость вращения вокруг оси y

VZR

Угловая скорость вращения вокруг оси z


1.

Если узел инициализирован в более чем одном наборе входных карт, тогда его скорость будет определяться последним вводом до тех пор, пока это не будет сделано с помощью карты *CHANGE_VELOCITY_NODE.

2.

Если в колоде рестарта встречается карта *CHANGE_VELOCITY, то скорости узлов, которые не заданы в картах этой опции, устанавливаются в нуль.

3.

Если задать обе карты *CHANGE_VELOCITY и *CHANGE_VELOCITY_ZERO, то скорости будут установлены в нуль.

29.12 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

все

*RESTART Опция VELOCITY позволяет задать новое поле скоростей при рестарте. Этот ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. Формат карты Карта 1


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

7

8

NSID

I

Умолчание

нет


1

Карта 2

1

2

3

4

5

6

VX

VY

VZ

VXR

VYR

VZR

Type

F

F

F

F

F

F

Умолчание

0.

0.

0.

0.

0.

0.



ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора узлов, предназначенных для задания начальной скорости

VX

Скорость в направлении оси x

VY

Скорость в направлении оси y

VZ

Скорость в направлении оси z

LS-DYNA Version 960

29.13 (RESTART)


ОПИСАНИЕ

VXR


VYR


VZR



Если узел инициализирован в более чем одном наборе входных карт, тогда его скорость будет определяться последним вводом до тех пор, пока это не будет сделано с помощью карты *CHANGE_VELOCITY_NODE.

2.

Если в колоде рестарта встречается карта *CHANGE_VELOCITY, то скорости узлов, которые не заданы в картах этой опции, устанавливаются в нуль.

3.

Если задать обе карты *CHANGE_VELOCITY и *CHANGE_VELOCITY_ZERO, то скорости будут установлены в нуль.

29.14 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

все

*RESTART Опция VELOCITY_RIGID_BODY позволяет менять компоненты скорости жесткого тела при рестарте. Этот ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

5

6

7

8

PID

VX

VY

VZ

VXR

VYR

VZR

I

F

F

F

F

F

F

нет

0.

0.

0.

0.

0.

0.


ОПИСАНИЕ

PID

Идентификатор части модели, относящейся к жесткому телу

VX

Скорость перемещения в направлении оси x

VY

Скорость перемещения в направлении оси y

VZ

Скорость перемещения в направлении оси z

VXR


VYR


VZR



Скорости вращения задаются относительно центра масс твердого тела.

2.

Скорости не меняются для тех жестких тел модели, которые не заданы в картах этой опции.

Опция VELOCITY_ZERO устанавливает скорости в нуль в начале рестарта. В этом случае требуется только карта *CHANGE_VELOCITY_ZERO, без всякого дополнительного ввода.

LS-DYNA Version 960

29.15 (RESTART)

*RESTART *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION Назначение: задавать управляющие параметры для расчета динамической релаксации. Формат карты 1

2

NRCYCK

DRTOL

I

F

F

Умолчание

250

0.001


1

1


Тип


3

4

5

6

7

8

TSSFDR

IRELAL

EDTTL

IDRFLG

F

F

I

F

I

0.995

бесконеч.

TSSFAC

0

0.0

0

1

1

1

DRFCTR DRTERM

1

ОПИСАНИЕ

NRCYCK

Число итераций между проверками сходимости решения - для опции динамической релаксации (по умолчанию = 250)

DRTOL

Допуск на сходимость решения для опции динамической релаксации (по умолчанию = 0.001)

DRFCTR

Коэффициент динамической релаксации (по умолчанию = .995)

DRTERM

Необязательное время останова для расчета динамической релаксации. Останов происходит в это время или когда решение расходится (по умолчанию = бесконечность)

TSSFDR

Коэффициент пересчета вычисленного шага по времени для задачи динамической релаксации. Если не задан, то его значение устанавливается равным параметру TSSFAC, задаваемому картой *CONTROL_TIMESTEP. После достижения сходимости коэффициент пересчета TSSFDR вновь принимает значение TSSFAC.

IRELAL

Автоматический контроль для опции динамической релаксации на основе алгоритма Парадракакиса [54]

EDTTL

Допуск на сходимость процесса автоматического контроля динамической релаксации

IDRFLG

Флаг-признак для инициализации напряжений: =0: динамическая релаксация не активирована, =1: активирована.

29.16 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART Примечания:

1.

Если рестарт анализа динамической релаксации происходит до достижения сходимости, тогда параметры NRCYCK, DRTOL, DRFCTR, DRTERM и TSSFDR возвращаются к их предыдущим значениям, а флаг IDRFLG устанавливается в единицу.

2.

Если анализ динамической релаксации активируется после рестарта обычного переходного анализа, то программа LS-DYNA продолжает вывод данных так, как если бы динамическая релаксация не была активирована. Это не похоже на фазу динамической релаксации в начале расчетов, когда не используется отдельная база данных. Только задающие кривые, которые помечены для анализа динамической релаксации, используются после рестарта.

LS-DYNA Version 960

29.17 (RESTART)

*RESTART *CONTROL_TERMINATION Назначение: остановить работу программы. Формат карты


1

2

ENDTIM

ENDCYC

F

I


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

ENDTIM

Момент останова программы: =0.0 момент останова не меняется

ENDCYC

Цикл останова. Цикл останова является необязательным и используется, если такой заданный цикл начинается до момента останова. =0.0 цикл останова не меняется

Представлена уменьшенная версия карты *CONTROL_TERMINATION, используемой в исходной входной колоде.

29.18 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART *CONTROL_TIMESTEP Назначение: опций.

устанавливать управление размером шага счета с использованием различных



1

2

3

4

5

6

DUMMY

TSSFAC

ISDO

DUMMY

DT2MS

LCTM

F

F

I

F

F

I


7

8

ОПИСАНИЕ

DUMMY

Фиктивное поле, см. примечание 1 ниже.

TSSFAC

Коэффициент пересчета предлагаемого программой шага решения по времени. =0.0: параметр TSSFAC остается неизменным.

ISDO

DUMMY

Базис для расчета шага по времени для 4-узловых оболочечных элементов; 3-узловые элементы используют самую короткую высоту для опций 0, 1 и самую короткую сторону для опции 2. Эта опция не применяется для объемных элементов, которые используют длину, равную отношения объема элемента к площади наибольшей грани: =0: характерная длина = площадь/(самая длинная сторона), =1: характерная длина = площадь/(самая длинная диагональ), =2: основана на скорости звука в стержне и максимальной из величин [самая короткая сторона, площадь/самая длинная сторона]. ЭТА ПОСЛЕДНЯЯ ОПЦИЯ МОЖЕТ ДАТЬ НАМНОГО БОЛЬШИЙ РАЗМЕР ШАГА, ЧТО МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К НЕУСТОЙЧИВОСТИ В НЕКОТОРЫХ СЛУЧАЯХ, ОСОБЕННО ТОГДА, КОГДА ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ТРЕУГОЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. Фиктивное поле, см. примечание 1ниже.

DT2MS

Новый шаг по времени для пересчета массы элемента. Пересчет массы должен быть активным в начальный момента анализа. =0.0. параметр DT2MS остается неизменным.

LCTM

Идентификатор задающей кривой, которая ограничивает максимальный размер шага: =0. параметр LCTM остается неизменным.

LS-DYNA Version 960

29.19 (RESTART)

*RESTART Примечание: 1.

Представлена уменьшенная версия карты *CONTROL_TIMESTEP, используемой в исходном анализе. Фиктивные поля включены для сохранения совместимости формата карты. При использовании свободного формата ввода для фиктивных полей следует задавать значение 0.0.

29.20 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART *DAMPING_GLOBAL Назначение: задавать массовое взвешенное узловое демпфирование, которое используется глобально для узлов деформируемых элементов. Формат карты 1

2

LCID

VALDMP

Тип

I

F

Умолчание

0

0.0



VALDMP

LS-DYNA Version 960

3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор задающей кривой, которая определяет систему демпфирования в узлах: =n: демпфирование системы выражается посредством кривой нагрузки n. Сила демпфирования, прикладываемая к каждому узлу, равна -d(t)×mv, где функция d(t) определяется кривой нагружения n. Постоянная системного демпфирования d (эта опция блокируется, если задаваемый выше номер задающей кривой отличен от нуля).

29.21 (RESTART)

*RESTART *DATABASE_OPTION Содержит опции для файлов в формате ASCII. Если файл не определен в колоде рестарта, то интервал между записями данных в выходной файл будет оставаться неизменным. SECFORC

Силы в поперечном сечении.

RWFORC

Силы, действующие на стенку.

NODOUT

Данные в узловой точке.

ELOUT

Данные для элемента.

GLSTAT

Глобальные данные.

DEFORC

Дискретные элементы.

MATSUM

Энергия в материале элемента.

NCFORC

Силы узлового интерфейса.

RCFORC

Равнодействующие силы на поверхности раздела.

DEFGEO

Файл с деформированной геометрией элементов.

SPCFORC

Задание интервала dt для сил реакции при одноточечном ограничении.

SWFORC

Реакции узлового ограничения (точечная сварка и заклепки).

ABSTAT

Задание интервала dt для статистики подушки безопасности.

NODFOR

Задание интервала dt для узловых силовых групп.

BNDOUT

Граничные условия для усилий и энергии.

RBDOUT

Задание интервала dt для данных жесткого тела.

GCEOUT

Задание интервала dt для геометрических объектов контакта.

SLEOUT

Задание интервала dt для энергии интерфейса скольжения.

JNTFORC

Задание интервала dt для общего файла сил.

SBTOUT

Задание интервала dt для выходного файла ремня безопасности.

AVSFLT

Задание интервала dt для файлов базы данных AVS .

MOVIE

Задание интервала dt для файла MOVIE.

MPGS

Задание интервала dt для файла MPGS.

TPRINT

Задание интервала dt для файла теплового анализа.

29.22 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

DT

F


ОПИСАНИЕ

DT

Промежуток времени между записями выходных данных: =0.0: промежуток не меняется.

Для останова вывода в тот или иной файл задается большая величина промежутка DT.

LS-DYNA Version 960

29.23 (RESTART)

*RESTART *DATABASE_BINARY_OPTION Имеются следующие опции для бинарных выходных файлов с заданными по умолчанию именами: D3PLOT

Задание промежутка времени DT между записями статуса задачи.

D3THDT

Задание промежутка времени DT между записями в базу данных истории нагружения для подмножества элементов.

D3DUMP

Двоичные выходные файлы рестарта. Задается частота записи данных в циклах.

RUNRSF

Двоичные выходной файл рестарта. Задается частота записи данных в циклах.

INTFOR

Задание промежутка времени DT между записями данных о параметрах контактного взаимодействия.



2

3

4

5

6

7

8

DT/CYCL

Тип

F

ПЕРЕМЕННАЯ DT

CYCL

29.24 (RESTART)

ОПИСАНИЕ

Промежуток времени между отдельными выводами =0.0: промежуток остается неизменным Интервал между выводами в шагах решения по времени =0.0: интервал остается неизменным.

LS-DYNA Version 960

*RESTART *DELETE_OPTION Доступны следующие опции: CONTACT CONTACT_2DAUTO ENTITY PART ELEMENT_BEAM ELEMENT_SHELL ELEMENT_SOLID ELEMENT_TSHELL

Назначение: задавать контактные поверхности, части расчетной модели или элементы с помощью перечня идентификаторов. Существуют два алгоритма контактного взаимодействия для двумерных задач: контакт “линия-линия” и автоматический контакт, задаваемый идентификатором части. Каждый использует свою собственную нумерацию. Для опций CONTACT, CONTACT_2DAUTO, ENTITY или PART. Формат карты


Тип

1

2

3

4

5

6

7

8

ID1

ID2

ID3

ID4

ID5

ID6

ID7

ID8

I

I

I

I

I

I

I

I

ПЕРЕМЕННАЯ IDI

ОПИСАНИЕ

Идентификатор контакта/идентификатор части

При наличии отрицательного идентификатора в карте *DELETE_CONTACT это означает, что его абсолютная величина указывает контактную поверхность, которая должна быть активирована.

LS-DYNA Version 960

29.25 (RESTART)

*RESTART Для четырех опций ELEMENT. Ввод прекращается, когда следующая карта снабжена символом “*”. Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

ESID

I

ПЕРЕМЕННАЯ ESID

29.26 (RESTART)

ОПИСАНИЕ

Идентификатор набора элементов, см. *SET_SOLID, *SET_BEAM, *SET_SHELL, *SET_TSHELL.

LS-DYNA Version 960

*RESTART *INTERFACE_SPRINGBACK Назначение: определять подмножество материалов для расчетов неявным методом параметров упругой отдачи в модуле LS-NIKE3D и задавать любые узловые ограничения для исключения степеней свободы жесткого тела. В общем случае только материалы, из которых делают исходные заготовки, включены в расчет упругой отдачи. После того как программа LS-DYNA3D прекращает вычисления, записываются входная колода и файл инициализации напряжений для модуля LS-NIKE3D. Формат карты 1

2

3

4

5

6

7

8

PSID


Тип

I ОПИСАНИЕ


Идентификатор набора частей модели для расчета упругой отдачи, см. *SET_PART.

PSID

Определяется перечень узловых точек с ограничениями, которые используются при расчете упругой отдачи. Этот раздел заканчивается с появлением символа “*” в начале следующего раздела ввода. Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

NID

TC

RC

I

F

F

нет

0.

0.

ПЕРЕМЕННАЯ NID

LS-DYNA Version 960

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ


29.27 (RESTART)


ОПИСАНИЕ

TC

Ограничение перемещения: =0: нет ограничения, =1: смещение ограничено по оси x , =2: смещение ограничено по оси y, =3: смещение ограничено по оси z, =4: смещения ограничены по осям x и y, =5: смещения ограничены по осям y и z, =6: смещения ограничены по осям z и x, =7: смещения ограничены по осям x, y и z .

RC

Ограничение поворота: =0 нет ограничения, =1: ограничен поворот вокруг оси x, =2: ограничен поворот вокруг оси y, =3: ограничен поворот вокруг оси z, =4: ограничены повороты вокруг осей x и y, =5: ограничены повороты вокруг осей y и z, =6: ограничены повороты вокруг осей z и x, =7: ограничены повороты вокруг осей x, y и z.

29.28 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART *RIGID_DEFORMABLE_OPTION Доступны следующие опции: CONTROL D2R

(Переключение материала части модели с деформируемого на жесткий)

R2D

(Переключение материала части модели с жесткого на деформируемый)

Назначение: задавать части, материал которых нужно переключать при рестарте с жесткого на деформируемый и с деформируемого на жесткий. Переключение при рестарте возможно только в том случае, если переключение части было активировано до начала анализа. См. *DEFORMABLE_TO_RIGID относительно подробностей переключения.

LS-DYNA Version 960

29.29 (RESTART)

*RESTART Для опции CONTROL задается следующая карта: Формат карты 1

2

3

4

NRBF

NCSF

RWF

DTMAX

Тип

I

I

I

F

Умолчание

0

0

0

нет



5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

NRBF

Флаг-признак для отмены или активирования жестких тел в узлах. Если жесткие тела или обобщенные сварные соединения подключены к деформируемым телам, которые будут переключаться на жесткие, то эти соединения должны быть отменены, чтобы избежать проблем с устойчивостью решения: =0: нет изменений, =1: отменить, =2: активировать.

NCSF

Флаг-признак для отмены или активирования наборов ограничений в узлах. Если жесткие тела или сварные соединения подключены к деформируемым телам, которые будут переключаться на жесткие, то эти соединения должны быть отменены, чтобы избежать проблем с устойчивостью решения: =0: нет изменений, =1: отменить, =2: активировать.

RWF

Флаг-признак для отмены или активирования твердых стенок: =0: нет изменений, =1: отменить, =2: активировать.

DTMAX

29.30 (RESTART)

Максимально допустимая величина шага по времени после рестарта.

LS-DYNA Version 960

*RESTART Следующая карта задается для опции D2R. Ввод прекращается, когда считывается следующая карта, имеющая символ “*”. Формат карты


1

2

PID

MRB

I

I

нет

0

Тип

Умолчание

3


4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части модели, материал которой переключается жесткий.

PID

на

Идентификатор главного жесткого тела (мастер-тела), с которым соединена “переключаемая” часть. Если задан нуль, тогда эта часть модели становится или независимой, или мастер-телом.

MRB

Для опции R2D задается следующая карта. Ввод прекращается, когда считывается следующая карта, имеющая символ “*”. Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

PID

I

Умолчание

нет


LS-DYNA Version 960

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части модели, материал которой переключается деформируемый

29.31 (RESTART)

на

*RESTART *STRESS_INITIALIZATION_{OPTION} Это ключевое слово позволяет выполнить полный рестарт программы LS-DYNA. Для такого рестарта в колоду должна быть включена полная входная колода. Посредством инициализации напряжений можно инициализировать при рестарте все или некоторое число частей расчетной модели. Опции, которые используются с данным ключевым словом, следующие: DISCRETE SEATBELT

29.32 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART *STRESS_INITIALIZATION Если эта карта задается без последующих входных данных, тогда в новом анализе все части расчетной модели инициализируются как соответствующие части в прежнем анализе. Затем инициализируются все ремни безопасности и дискретные части модели. Если для нового анализа должно быть инициализировано только некоторое подмножество частей модели, тогда задается столько приведенных ниже карт, сколько необходимо. Ввод прекращается, когда считывается следующая карта, имеющая символ “*”. Формат карты Карта 1


Тип

Умолчание

1

2

PIDO

PIDN

I

I

нет

PIDO


3

4

5

6

7

8

ОПИСАНИЕ

PIDO

Идентификатор “старой” части модели, см. опцию *PART

PIDN

Идентификатор “новой” части модели, см. опцию *PART: =0: идентификатор новой части такой же, как и старой.

Примечание: Если заданы одна или более таких карт, то дискретные элементы и элементы ремня безопасности инициализируются только после задания двух дополнительных карт: *STRESS_INITIALIZATION_DISCRETE и *STRESS_INITIALIZATION_SEATBELT.

LS-DYNA Version 960

29.33 (RESTART)

*RESTART *STRESS_INITIALIZATION_DISCRETE Инициализируются все дискретные части на основе старых частей. При использовании этой карты нет необходимости в дополнительном вводе. Эта карта не требуется, если ввод состоит из карты *STRESS_INITIALIZATION.

*STRESS_INITIALIZATION_SEATBELT Инициализируются все части ремня безопасности на основе старых частей модели. При использовании этой карты нет необходимости в дополнительном вводе. Эта карта не требуется, если ввод состоит из карты *STRESS_INITIALIZATION.

29.34 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART *TERMINATION_OPTION Назначение: останавливать работу программы касающихся перемещений.

в зависимости от некоторых условий,

Доступны следующие опции: NODE BODY Внимание: Для условий останова, относящихся к узлам и жесткому телу, входные данные различны. Узловые условия останова работают в зависимости от значений глобальных координат, тогда как условия останова жесткого тела связаны с относительным перемещением в глобальной системе. Число условий останова не может превышать 10 или числа, заданного при исходном анализе. Анализ прекращается по карте *TERMINATION_NODE, когда текущая позиция указанного узла достигает максимального или минимального значения (признаки останова 1, 2 или 3), или когда усилие между узлом и контактной поверхностью достигает определенного значения (признак останова 4). При использовании карты *TERMINATION_BODY анализ прекращается, когда перемещение центра масс выделенного жесткого тела достигает максимального или минимального значения (признаки останова 1, 2 или 3), или когда будет превышена заданная величина смещения центра масс (команда останова 4). Если введено более одного условия, то анализ прекращается, когда выполняется хотя бы одно из условий. Этот ввод полностью переустанавливает условия останова, заданные при исходном прогоне программы. Останов может осуществляться при помощи карты *CONTROL_TERMINATION. Для обеих опций ввод идентичен: Формат карты


Тип

Умолчание

1

2

3

4

NID/PID

STOP

MAXC

MINC

I

I

F

F

нет

нет

-

-

LS-DYNA Version 960

5

6

7

8

29.35 (RESTART)

*RESTART Для опции NODE: ПЕРЕМЕННАЯ NID

ОПИСАНИЕ


STOP

Критерий останова: =1: глобальное x - направление, =2: глобальное y - направление, =3: глобальное z - направление, =4: останов, если узел касается контактной поверхности.

MAXC

Максимальная (наиболее положительная) координата, только опции 1, 2 и 3 из указанные выше.

MINC

Минимальная (наиболее отрицательная) координата, только опции 1, 2 и 3 из указанные выше.

Для опции BODY: ПЕРЕМЕННАЯ PID

ОПИСАНИЕ

Идентификатор части жесткого тела

STOP

Критерий останова: =1: глобальное x - направление, =2: глобальное y - направление, =3: глобальное z - направление, =4: останов, если превышена величина перемещения.

MAXC

Максимальное (наиболее положительное) перемещение, опции 1, 2, 3 и 4: =0.0: параметр MAXC принимает значение 1.0e21

MINC

Минимальное (наиболее отрицательное) перемещение, только опции 1, 2 и 3 из указанные выше: =0.0: параметр MINC принимает значение -1.0e21

29.36 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

*RESTART *TITLE Назначение: задавать название работы. Формат карты 1


Тип

2

3

4

5

6

7

8

TITLE

C

Умолчание ПЕРЕМЕННАЯ TITLE

LS-DYNA Version 960

ВВОД ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПРОГРАММЫ LS-DYNA ОПИСАНИЕ

Название, которое появляется при выводе данных программы.

29.37 (RESTART)

*RESTART

29.38 (RESTART)

LS-DYNA Version 960

ЛИТЕРАТУРА

ЛИТЕРАТУРА 1.

Hallquist, J.O., “A Procedure for the Solution of Finite Deformation Contact-Impact Problems by the Finite Element Method,” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCRL-52066 (1976).

2.

Wilkins, M.L., R.E. Blum, E. Cronshagen, and P. Grantham, “A Method for Computer Simulation of Problems in Solid Mechanics and Gas Dynamics in Three Dimensions and Time,” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCRL-51574 (1974).

3.

Hallquist, J.O., “User's Manual for DYNA3D and DYNAP (Nonlinear Dynamic Analysis of Solids in Three Dimensions),” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCID-19156 (1981).

4.

Couch, R., E. Albright, and N. Alexander, “The Joy Computer Code,” Lawrence Livermore National Laboratory, Internal Document Rept. UCID-19688, (January, 1983).

5.

Hallquist, J.O., “DYNA3D User's Manual (Nonlinear Dynamic Analysis of Solids in Three Dimensions),” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCID-19156 (1982; Rev. 1: 1984; Rev. 2: 1986).

6.

Hallquist, J.O., “User's Manual for DYNA2D – An Explicit Two-Dimensional Hydrodynamic Finite Element Code with Interactive Rezoning,” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCID-18756 (1980).

7.

Hallquist, J.O. and D.J. Benson, “DYNA3D User’s Manual (Nonlinear Dynamic Analysis of Solids in Three Dimensions),” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCID-19156 (Rev. 2: 1986; Rev. 3: 1987).

8.

Belytschko, T.B. and C.S. Tsay, “Explicit Algorithms for Nonlinear Dynamics of Shells,” AMDVol.48, ASME, 209-231 (1981).

9.

Hallquist, J.O., “DYNA3D User's Manual (Nonlinear Dynamic Analysis of Solids in Three Dimensions),” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCID-19156 (1988, Rev. 4).

10. Bazeley, G.P., W.K. Cheung, R.M. Irons, and O.C. Zienkiewicz, “Triangular Elements in Plate Bending-Confirming and Nonconforming Solutions in Matrix Methods and Structural Mechanics,” Proc. Conf. on Matrix Methods in Structural Analysis, Rept. AFFDL-R-66-80, Wright Patterson AFB, 547-576 (1965). 11. Wang, J.T., "An Analytical Model for an Airbag with a Hybrid Inflator", AMD-Vol. 210, BED-Vol. 30, ASME, pp 467-497, (1995). 12. Nusholtz, G., D. Wang, and E.B. Wylie, "Air Bag Momentum Force Including Aspiration," Preprint, Chrysler Corporation, (1996). 13. Nusholz, private communication, (1996).

LS-DYNA Version 960

1(ЛИТЕРАТУРА)


14. Krieg, R.D. and S.W. Key, “Implementation of a Time Dependent Plasticity Theory into Structural Computer Programs,” Vol. 20 of Constitutive Equations in Viscoplasticity: Computational and Engineering Aspects (American Society of Mechanical Engineers, New York, N.Y., 1976), pp. 125-137. 15. Hallquist, J.O., “NIKE2D: An Implicit, Finite-Element Code for Analyzing the Static and Dynamic Response of Two-Dimensional Solids,” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCRL-52678 (1979). 16. Key, S.W. “HONDO – A Finite Element Computer Program for the Large Deformation Dynamic Response of Axisymmetric Solids,” Sandia National Laboratories, Albuquerque, N.M., Rept. 74-0039 (1974). 17. Steinberg, D.J. and M.W. Guinan, “A High-Strain-Rate Constitutive Model for Metals,” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCRL-80465 (1978). 18. Johnson, G.R. and W.H. Cook, “A Constitutive Model and Data for Metals Subjected to Large Strains, High Strain Rates and High Temperatures.” Presented at the Seventh International Symposium on Ballistics, The Hague, The Netherlands, April 1983. 19. Sackett, S.J., “Geological/Concrete Model Development,” Private Communication (1987). 20. Chang, F.K. and K.Y. Chang, “A Progressive Damage Model for Laminated Composites Containing Stress Concentration,” J. of Composite Materials, 21, 834-855 (1987). 21. Chang, F.K. and K.Y. Chang, “Post-Failure Analysis of Bolted Composite Joints in Tension or Shear-Out Mode Failure,” J. of Composite Materials, 21 809-833 (1987). 22. Sandler, I.S. and D. Rubin, “An Algorithm and a Modular Subroutine for the Cap Model,” Int. J. Numer. Analy. Meth. Geomech., 3, pp. 173-186 (1979). 23. Simo, J.C., J.W. Ju, K.S. Pister, and R.L. Taylor, “An Assessment of the Cap Model: Consistent Return Algorithms and Rate-Dependent Extension,” J. Eng. Mech., Vol. 114, No. 2, 191-218 (1988). 24. Simo, J.C., J.W. Ju, K.S. Pister, and R.L. Taylor, “Softening Response, Completeness Condition, and Numerical Algorithms for the Cap Model,” Int. J. Numer. Analy. Meth. Eng., (in press) (1988). 25. Neilsen, M.K., H.S. Morgan, and R.D. Krieg, “A Phenomenological Constitutive Model for Low Density Polyurethane Foams,” Rept. SAND86-2927, Sandia National Laboratories, Albuquerque, N.M., (1987). 26. Woodruff, J.P., "KOVEC User's Manual," University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Report UCRL-51079, (1973). 27. Dobratz, B.M., “LLNL Explosives Handbook, Properties of Chemical Explosives and Explosive Simulants,” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCRL-52997 (1981). 28. Lee, E.L. and C.M. Tarver, “Phenomenological Model of Shock Initiation in Heterogenous Explosives,” PHYS. Fluids, Vol. 23, p. 2362 (1980).


LS-DYNA Version 960


29. Cochran, S.G. and J. Chan, “Shock Initiation and Detonation Models in One and Two Dimensions,” University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, Rept. UCID-18024 (1979). 30. Burton, D.E. et al. “Physics and Numerics of the TENSOR Code,” Lawrence Livermore National Laboratory, Internal Document UCID-19428, (July 1982). 31. Hughes, T.J.R. and W.K. Liu, “Nonlinear Finite Element Analysis of Shells: Part I. ThreeDimensional Shells.” Comp. Meths. Appl. Mechs., 27, 331-362 (1981). 32. Hughes, T.J.R. and W.K. Liu, “Nonlinear Finite Element Analysis of Shells: Part II. TwoDimensional Shells.” Comp. Meths. Appl. Mechs., 27, 167-181 (1981). 33. Hughes, T.J.R., W.K. Liu, and I. Levit, “Nonlinear Dynamics Finite Element Analysis of Shells.” Nonlinear Finite Element Analysis in Struct. Mech., Eds. W. Wunderlich, E. Stein, and K.J. Bathe, Springer-Verlag, Berlin, 151- 168 (1981). 34. Hallquist, J.O., D.J. Benson, and G.L. Goudreau, “Implementation of a Modified Hughes-Liu Shell into a Fully Vectorized Explicit Finite Element Code,” Proceedings of the International Symposium on Finite Element Methods for Nonlinear Problems, University of Trondheim, Trondheim, Norway (1985). 35. Hallquist, J.O. and D.J. Benson, “A Comparison of an Implicit and Explicit Implementation of the Hughes-Liu Shell,” Finite Element Methods for Plate and Shell Structures, T.J.R. Hughes and E. Hinton, Editors, 394-431, Pineridge Press Int., Swanea, U.K. (1986). 36. Hughes, T.J.R. and E. Carnoy, "Nonlinear Finite Element Shell Formulation Accounting for Large Membrane strains," AMD-Vol.48, ASME, 193-208 (1981). 37. Belytschko, T.B. and C.S. Tsay, “A Stabilization Procedure for the Quadrilateral Plate Element with One-Point Quadrature,” Int. J. Num. Method. Eng., 19, 405-419 (1983). 38. Belytschko, T.B. and C.S. Tsay, “Explicit Algorithms for Nonlinear Dynamics of Shells,” Comp. Meth. Appl. Mech. Eng., 43, 251-276, (1984). 39. Belytschko, T.B. and A.H. Marchertas, “Nonlinear Finite Element Method for Plates and its Application to the Dynamic Response of Reactor Fuel Subassemblies,” Trans, ASME J. Pressure Vessel Tech., 251-257 (1974). 40. Belytschko, T.B., H. Stolarski, and N. Carpenter, “A Co Triangular Plate Element with One-Point Quadrature,” Int. J. Num. Meth. Eng., 20, 787-802 (1984). 41. Benson, D.J. and J.O. Hallquist, “A Simple Rigid Body Algorithm for Structural Dynamics Programs,” Int. J. Numer. Meth. Eng., 22, (1986). 42. Allman, D.J., “A Compatible Triangular Element Including Vertex Rotations for Plane Elasticity Analysis,” Comp. Struct., 19,1-8, (1984). 43. Hallquist, J.O., “A Numerical Procedure for Three-Dimensional Impact Problems,” American Society of Civil Engineering, Preprint 2956 (1977). 44. Taylor, L.M. and D.P. Flanagan, “PRONTO3D A Three-Dimensional Transient Solid Dynamics Program,” Sandia Report: SAND87-1912, UC-32, (1989).

LS-DYNA Version 960



45. Hallquist, J.O., “A Numerical Treatment of Sliding Interfaces and Impact,” in: K.C. Park and D.K. Gartling (eds.) Computational Techniques for Interface Problems, AMD Vol. 30, ASME, New York (1978). 46. VDA Richtlinier (Surface Interfaces), Version 20, Verband der Automobilindustrie e.v., Frankfurt, Main, Germany, (1987). 47. Wang, J.T. and O.J. Nefske, “A New CAL3D Airbag Inflation Model,” SAE paper 880654, 1988. 48. Wang, J.T., "An Analytical Model for an Airbag with a Hybrid Inflator", AMD-Vol. 210, BED-Vol. 30, ASME, pp 467-497, (1995). 49. Nusholtz, G., W. Fong, and J. Wu, "Air Bag Wind Blast Phenomena Evaluation," Experimental Techniques, Nov.-Dec. (1991). 50. Graefe, H., W. Krummheuer, and V. Siejak, “Computer Simulation of Static Deployment Tests for Airbags, Air Permeability of Uncoated Fabrics and Steady State Measurements of the Rate of Volume Flow Through Airbags,” SAE Technical Paper Series, 901750, Passenger Car Meeting and Expositition, Dearborn, Michigan, September 17-20, 1990. 51. Goldak, J., Chakravarti, A., and Bibby, M., “A New Finite Element Model for Welding Heat Sources,” Metallurgical Transactions B, vol. 15B, pp. 299-305, June, 1984 52. DeRuntz, J.A. Jr., “Reference Material for USA, The Underwater Shock Analysis Code, USASTAGS, and USA-STAGS-CFA,” Report LMSC-P032568, Computational Mechanics Laboratory, Lockheed Palo Alto Research Laboratory, Palo Alto, CA. (1993). 53. Dick, R.E., and W.H. Harris, "Full Automated Rezoning of Evolving Geometry Problems," Numerical Methods in Industrial Forming Processes, Chenot, Wood, and Zienkiewicz, Editors, Bulkema, Rotterdam, 243-248, (1992) 54. Papadrakakis, M., “A Method for the Automatic Evaluation of the Dynamic Relaxation Parameters,” Comp. Meth. Appl. Mech. Eng., Vol. 25, 1981, pp. 35-48. 55. Belytschko, T. and Bindeman, L. P. "Assumed Strain Stabilization of the Eight Node Hexahedral Element," Comp. Meth. Appl. Mech. Eng. 105, 225-260 (1993). 56. Hallquist, J.O., D.W. Stillman, T.J.R. Hughes, C. and Tarver,”Modeling of Airbags Using MVMA/DYNA3D,” LSTC Report (1990). 57. Baker, E.L., "An Explosives Products Thermodynamic Equation of State Approapriate for Material Acceleration and Overdriven Detonation: Theoretical Background and Fourmulation," Technical Report ARAED-TR-911013, U.S. Army Armament Research, Development and Engineering Center, Picatinney Arsenal, New Jersey, 1991. 58. Baker, E.L. and J. Orosz, J., "Advanced Warheads Concepts: An Advanced Equation of State for Overdriven Detonation," Technical Report ARAED-TR-911007, U.S. Army Armament Research, Development and Engineering Center, Picatinney Arsenal, New Jersey, 1991. 59. Baker, E.L. and L.I. Stiel, "Improved Quantitative Explosive Performance Prediction Using Jaguar," 1997 Insensitive Munitions and Energetic Materials Technology Symposium, Tampa, FL, (1997).


LS-DYNA Version 960


60. Randers-Pehrson, G. and K. A. Bannister, "Airblast Loading Model for DYNA2D and DYNA3D," Army Research Laboratory, Rept. ARL-TR-1310, publicly released with unlimited distribution, (1997). 61. Brode, H.L., “Height of Burst Effects at High Overpressure,” RAND, RM-6301-DASA, DASA 2506, (1970). 62. Taylor, R.L. Finite element analysis of linear shell problems, in Whiteman, J.R. (ed.), Proceedings of the Mathematics in Finite Elements and Applications, Academic Press, New York, 191203, (1987). 63. Wilson, E.L. Three Dimensional Static and Dynamic Analysis of Structures, Computers and Structures, Inc., Berkeley CA, ( 2000). 64. Batoz, J.L. and Ben Tahar, M. Evaluation of a new quadrilateral thin plate bending element, Int. J. Num. Meth. Eng., 18, 1644-1677 (1982).

LS-DYNA Version 960


Ls-dyna 960 Part-1 Rus

Recommend Documents