組與避坑指南)
簡介LS-DYNA教程第二天是一份面向非線性動力學分析初學者的PPT教程聚焦ANSYS/LS-DYNA顯式動力分析中的載荷、邊界條件與剛體處理從軟件操作到概念辨析均有覆蓋。整包共1個PPT演示文稿壓縮包約3.07MB已有297人學習下載。內(nèi)容著重區(qū)分顯式動力分析與隱式靜力分析的本質(zhì)差異——所有載荷必須是時間函數(shù)不能沿用靜態(tài)加載方式詳細演示EDLOAD命令的完整加載流程包括創(chuàng)建組件或Part、定義時間與載荷數(shù)組、按步驟施加節(jié)點力與剛體載荷并講解初始速度EDVEL、剛體EDMP,RIGID、阻尼及動力松弛分析EDDRELAX等提升效率與收斂性的功能同時對比了兩種動力松弛路徑的適用場景。針對大變形模型中耦合CP與約束方程CE的局限也給出EDCNSTR替代約束的提醒避免錯誤施加導致結(jié)果失真。學完可掌握顯式分析加載與邊界條件設定的完整鏈路為復雜碰撞、沖擊仿真打下基礎。1. LS-DYNA顯式分析的第二課為什么載荷必須和時間綁在一起做LS-DYNA顯式動力學分析最容易翻車的地方不是材料參數(shù)而是加載和邊界條件的處理。這套教程第二天講的就是這個主題顯式分析里所有載荷都必須是時間的函數(shù)隱式靜力分析那套“把力一掛就完事”的做法在LS-DYNA里徹底行不通F和SF這類命令直接失效你得改用時間數(shù)組加載荷數(shù)組的方式來描述。本文適合剛接觸顯式動力分析的從業(yè)者也適合已經(jīng)跑過幾個模型但被詭異結(jié)果坑過、想回頭補基礎的人——把加載、邊界條件、初始速度和剛體這幾個環(huán)節(jié)理順能省下大量的調(diào)試時間。2. 載荷時間相關性與EDLOAD先建組元還是先定數(shù)組2.1 顯式加載的底層邏輯為什么F和SF在這里失效先理解一個核心差異顯式求解器按時間步推進每個時間步內(nèi)計算節(jié)點加速度、速度和位移載荷在每一步都會被重新讀取。這意味著載荷必須是時間的函數(shù)而不是一個恒定值。隱式靜力分析里常見的F命令加節(jié)點力、SF命令加表面力在LS-DYNA里都用不了因為這些命令定義的載荷不具備時間屬性。這套培訓材料明確點出了一個關鍵結(jié)論ANSYS中時間載荷步的概念在顯式動力分析中不適用。你只能通過兩個數(shù)組來描述載荷一個是時間變量數(shù)組一個是載荷變量數(shù)組兩個數(shù)組一一對應形成一條載荷隨時間變化的曲線。這樣求解器在每個時間步才能查到當前應該施加多大的力、多大的位移或速度。這里有一個容易忽略的細節(jié)D命令在LS-DYNA里不能用來加載因為它不與時間相關它只能用來施加約束也就是永久性的零位移約束。很多人第一次用的時候會把UX、UY、UZ方向的約束當成施加載荷的手段結(jié)果跑出來的模型紋絲不動或者出現(xiàn)莫名其妙的剛體位移。記住這條邊界加載走EDLOAD約束走D命令。另外耦合CP和約束方程CE在顯式分析里只對平動位移U和轉(zhuǎn)動ROT有效在大變形問題里要格外小心。這套材料給的建議是考慮用EDCNSTR這種專門針對顯式分析的約束方法。后面避坑章節(jié)我會專門展開講這個坑。2.2 三步走創(chuàng)建組元、定義數(shù)組參數(shù)、執(zhí)行EDLOAD在ANSYS/LS-DYNA里加載的標準流程分三步。第一步是創(chuàng)建組件或Part第二步是定義時間數(shù)組和載荷數(shù)組第三步是用EDLOAD命令把載荷掛上去。第一步創(chuàng)建組元。節(jié)點組元用于施加節(jié)點載荷單元組元用于施加壓力載荷Part用于施加剛體載荷。用CM命令創(chuàng)建節(jié)點組元在GUI里則是Utility Menu Select Entities Nodes選擇節(jié)點后再通過Select Comp/Assembly Create Component創(chuàng)建。這里建議給組元起一個意義明確的名字比如用“BOTTOM_NODES”而不是“NODES1”否則載荷加錯結(jié)構上很難排查。第二步定義數(shù)組參數(shù)。載荷必須按特定時間間隔施加所以要成組地定義時間數(shù)組和載荷數(shù)組用DIM和SET命令。典型寫法如下*DIM,tarr,array,5 *DIM,farr,array,5 tarr(1)0,0.001,0.002,0.003,0.01 farr(1)0,500,800,800,0這里定義了5個時間點和對應的5個載荷值載荷從0開始逐漸增加中間保持最后在0.01秒時降為0。注意載荷變化劇烈的地方要加密時間點否則求解器在時間步內(nèi)無法準確捕捉載荷的變化結(jié)果會失真。第三步執(zhí)行EDLOAD。命令格式為EDLOAD, Lab, KEY, Frame, CompName, TimeArr, LoadArrGUI路徑是Solution Loading Options Specify Loads。操作上先選Add Loads然后選擇載荷類型再指定對應的組元名和時間、載荷數(shù)組EDLOAD,ADD,FY,0,NodeSet,tarr,farr這條命令的含義是對名為NodeSet的節(jié)點組元施加Y方向集中力力值由farr數(shù)組給出時間點由tarr數(shù)組給出Frame為0表示全局坐標系。邏輯上EDLOAD把時間數(shù)組和載荷數(shù)組一一配對在每個時間步內(nèi)做線性插值從而形成一條連續(xù)的載荷曲線。提示載荷應覆蓋整個求解時間。當達到定義的時間終點時載荷會迅速置為零。這個行為在工程上很危險后面我詳細說怎么處理。2.3 載荷曲線編號與復用用EDCURVE省掉重復勞動同一類型的載荷經(jīng)常要施加在多個組元上比如多個螺栓孔同時受力。如果每次都重新定義一組時間數(shù)組和載荷數(shù)組模型一大APDL文件就變得非常冗長。這套材料提供了一個更高效的做法用EDCURVE創(chuàng)建載荷曲線給一個曲線編號LCID后續(xù)在EDLOAD里直接引用這個編號。*DIM,tarr,array,4 *DIM,farr,array,4 tarr(1)0,0.002,0.004,0.01 farr(1)0,2000,2000,0 EDCURVE,ADD,1,tarr,farr EDLOAD,ADD,FY,0,NodeSet1,1 EDLOAD,ADD,FY,0,NodeSet2,1第一條EDCURVE創(chuàng)建了編號為1的載荷曲線后面兩條EDLOAD分別把它施加到NodeSet1和NodeSet2上。這樣只需要維護一組時間載荷數(shù)據(jù)加載曲線本身還可以帶縮放系數(shù)方便做多工況對比。在GUI里EDLOAD的載荷欄位留空即可指定預先定義的載荷曲線號。這里補充一個參數(shù)習慣對多種載荷要顯式指定它的開始時間和終結(jié)時間比賦零值更可靠。尤其在瞬態(tài)分析中延續(xù)到分析結(jié)束時間之外的載荷曲線能避免突然卸載帶來的附加振動具體原因在第五部分避坑里展開。3. 載荷類型全景與三類施加對象3.1 節(jié)點組元、單元組元與Part載荷該掛在哪里這套培訓材料把載荷按施加對象分成三類理解這個分類是做對加載的前提。第一類是節(jié)點組元第二類是單元組元第三類是Part專門用于剛體。施加對象載荷類型標識典型用途節(jié)點組元FX, FY, FZUX, UY, UZVX, VY, VZAX, AY, AZACLX, ACLY, ACLZMX, MY, MZROTX, ROTY, ROTZOMGX, OMGY, OMGZTEMP集中力、強制位移、速度、加速度、基礎加速度、彎矩、強制轉(zhuǎn)動、角速度、溫度單元組元PRESS面壓力載荷Part剛體RBFX, RBFY, RBFZRBUX, RBUY, RBUZRBVX, RBVY, RBVZRBMX, RBMY, RBMZRBRX, RBRY, RBRZRBOX, RBOY, RBOZ作用在剛體上的力、位移、速度、力矩、轉(zhuǎn)動、角速度這套命名規(guī)則本身就說明了一切節(jié)點組元的載荷標識不帶前綴單元組元只有PRESS一種帶RB前綴的則是剛體載荷。一個常見的錯誤是把壓力載荷加到節(jié)點組元上或者把集中力加到單元組元上EDLOAD在執(zhí)行時會直接報錯或靜默跳過。特別是剛體載荷它與普通節(jié)點載荷的區(qū)別在于剛體本身自由度較少施加載荷的方式也不同。材料里有一句很關鍵的話對于剛體根據(jù)Fma平動加速度可以通過施加等效的力來實現(xiàn)。這意味著你不需要直接給剛體一個加速度邊界條件給它一個力求解器自己會算出剛體的加速度這相當于把運動學問題轉(zhuǎn)化成了動力學問題處理起來更自然。3.2 壓力載荷的單元面號與局部坐標系壓力載荷在LS-DYNA里相對特殊因為壓力是作用在單元表面上的必須指定單元組元和單元面號。EDLOAD菜單中有專門的位置來定義施加壓力時的單元面號這個面號由單元類型和單元面的拓撲關系決定。常見做法是先選擇要施加壓力的單元面然后創(chuàng)建對應的單元組元再在EDLOAD里選擇PRESS類型并指定面號。對于SOLID164這類體單元壓力載荷需要確認作用在哪個面上面號錯了壓力方向就會反或者根本沒有壓力輸出。局部坐標系在顯式分析加載中也值得注意。材料提到可以通過EDLCS定義特定載荷類型的局部坐標系。為什么要用局部坐標系因為節(jié)點組元的力默認是沿全局笛卡爾坐標系的如果加載面是一個斜面直接給FX、FY、FZ很難表達垂直壓力這時候定義一個局部坐標系把載荷方向轉(zhuǎn)到局部坐標的某一個軸上加載就直觀多了。EDLCS,ADD,1,11,0.5,0.5,0.5,0,0,1 EDLOAD,ADD,PRESS,1,FaceComp,tarr,farr這里EDLCS定義了編號為1的局部坐標系由節(jié)點11和空間方向確定隨后壓力載荷按這個坐標系施加。對于對稱模型或非規(guī)則幾何這個技巧能顯著減少載荷方向錯誤導致的返工。注意有些載荷類型的局部坐標系是可選的但位移和速度這類約束型載荷坐標系選錯會讓約束方向完全錯誤必須仔細檢查。3.3 分析階段選擇瞬態(tài)、動力松弛還是兩者都要EDLOAD的另一組關鍵參數(shù)是分析階段。默認值是Transient only也就是純瞬態(tài)分析。如果你的載荷是用于動力松弛分析的要選Dynamic relax如果兩種分析都包含選Trans and Dynam。這三個選項對應不同的求解目的。動力松弛分析的本質(zhì)是用顯式求解器執(zhí)行靜力分析通過增加阻尼直到動能降為零從而獲得系統(tǒng)的初始應力狀態(tài)。一個典型應用是模擬預應力結(jié)構先讓結(jié)構在重力或預緊力下達到靜力平衡再在此基礎上做瞬態(tài)動力分析。這套材料里專門警告了“Trans and Dynam”選項的陷阱在動力松弛分析中如果載荷曲線定義了從零漸變到穩(wěn)定的載荷那么使用最后一項可能會出問題。原因在于松弛階段結(jié)束后時間重置為0瞬態(tài)分析階段會把預加載荷移走然后重新漸變加載這個“重新加載”的動作本身就會激發(fā)不必要的振動。最好的做法是用兩條載荷曲線一條服務于動力松弛階段從零漸變到穩(wěn)定值另一條從第一條曲線結(jié)束點接著開始服務于瞬態(tài)階段。這樣避免了加載歷史的斷裂結(jié)構不會因為載荷突然重新施加而產(chǎn)生額外振動。這個拼接技巧我在第五部分再詳細展開。4. 初始速度與剛體兩個提升計算效率的關鍵設置4.1 EDVEL的兩種方法VGEN與VELO怎么選初始速度在顯式分析中非常重要。合理的初始速度可以讓模型更快進入穩(wěn)定的加載狀態(tài)避免因為載荷突然施加導致的高頻振蕩。LS-DYNA提供EDVEL命令來施加初始速度也提供EDPVEL命令對Part或Part集合施加初始速度EDPVEL本質(zhì)上是把屬于某個Part的節(jié)點建立成集合再按EDVEL的方式處理。EDVEL有兩種定義方法對應GUI里的兩個選項。第一種是VGEN即w/ Axial Rotate它定義相對于總體坐標系的平動速度和相對于任一軸的轉(zhuǎn)動速度。VGEN命令的優(yōu)勢在于可以對整個轉(zhuǎn)動組件施加速度適合模擬旋轉(zhuǎn)零件的初始運動狀態(tài)。第二種是VELO即w/ Nodal Rotate它直接施加節(jié)點或節(jié)點組元相對于總體坐標系的平動和轉(zhuǎn)動速度。這兩種方法的關鍵差異在第4.3節(jié)展開但有一個使用限制值得先記住VGEN不能用在簡單或完全重起動分析中VELO則不能用在完全重啟動分析中。如果你計劃做重啟動續(xù)算初始速度的定義方式就要提前規(guī)劃。EDVEL,VGEN,NodeSet,VX10,VY0,VZ0,OMEGAX50,OMEGAY0,OMEGAZ0,XC0,YC0,ZC0這條命令的含義是給NodeSet施加X方向10的平動速度同時以通過坐標(0,0,0)的X軸為旋轉(zhuǎn)軸施加50的角速度。VGEN把旋轉(zhuǎn)自由度加在整個組元集合的運動描述上所以它能用于任意單元類型這一點比VELO更通用。4.2 剛體定義EDMP, RIGID用自由度換CPU時間剛體定義是LS-DYNA建模里最容易被低估的效率工具。把模型中變形不重要或變形量可忽略的零件定義成剛體可以大量減少自由度數(shù)目從而減少CPU計算時間。這套材料里有一句話很直接初始速度和剛體的定義可以通過避免漸增載荷和減少模型自由度來減少CPU時間。剛體定義用EDMP命令EDMP,RIGID,1,6,7第一個參數(shù)是Part編號后面的6和7代表平動約束和轉(zhuǎn)動約束的選項。剛體本身的自由度只有6個與網(wǎng)格密度無關因此用剛體替代柔性體時接觸計算反而更穩(wěn)定時間步長也可能更大。關于剛體載荷材料提醒了一個等價關系剛體是服從Fma的所以平動加速度可以通過施加等效的力來實現(xiàn)沒必要非得給加速度邊界條件。這個思路在做碰撞分析時特別實用比如模擬一個以恒定加速度剎車的氣囊支架直接給剛體一個反向力而不是去定義加速度時間曲線。4.3 重啟動分析里的速度限制重啟動是LS-DYNA長時程分析中常用的手段但初始速度在重啟動里有限制。VELO命令把旋轉(zhuǎn)自由度直接施加于節(jié)點上所以它只對BEAM161和SHELL163單元適用且不能用在完全重啟動分析中。如果模型里用的是SOLID164實體單元想要施加節(jié)點轉(zhuǎn)動速度VELO這條路徑就走不通了只能用VGEN方式。VGEN雖然對單元類型沒有限制但不能用在簡單重啟動或完全重啟動分析中。這意味著如果你第一階段的瞬態(tài)分析跑完后需要續(xù)算初始速度不能在重啟動階段重新施加。實際操作中我的習慣是把初始速度的施加放在第一階段的k文件里并確認重啟動階段不再重復施加速度否則會疊加出一個非物理的初速度場。另外EDVEL和EDPVEL在重啟動場景下還有一個小坑如果模型里同時定義了多個Part的初始速度重啟動時這些速度信息是否保留取決于第一階段是否正常結(jié)束。如果第一階段因為時間步過小被終止重啟動時速度初場往往已經(jīng)丟失需要在重啟動輸入中重新檢查。這個排查起來非常隱蔽因為求解器不會報錯算出來的速度場就是不對。5. 常見問題與避坑記錄5.1 載荷終點突然置零帶來的卸載沖擊現(xiàn)象 載荷時間曲線定義到0.01秒結(jié)束但分析總時長是0.02秒。后處理時發(fā)現(xiàn)結(jié)構在0.01秒時刻出現(xiàn)劇烈的速度波動像是被什么東西彈了一下。原因 LS-DYNA中載荷達到定義的時間終點后會迅速置為零。這種突然卸載相當于給結(jié)構施加了一個反向的沖擊載荷激起高頻響應。材料里明確警告了這一點為避免結(jié)構的突然卸載可以適當延長載荷的終止時間超過分析結(jié)束的時間特別是在隨后需要進行重啟動的分析中更要注意。解決 把載荷數(shù)組的最后一個時間點延伸到分析結(jié)束時間之后。比如分析到0.02秒載荷曲線延續(xù)到0.025秒再降為零。這樣整個求解時間內(nèi)載荷都是連續(xù)的不會出現(xiàn)卸載沖擊。重啟動分析中這個習慣尤其重要因為下一階段可能在載荷曲線上任意位置接續(xù)曲線的完整性直接影響續(xù)算的穩(wěn)定性。5.2 動力松弛加瞬態(tài)分析用了“Trans and Dynam”反而算出額外振動現(xiàn)象 用EDLOAD的Trans and Dynam選項同時進行動力松弛和瞬態(tài)分析結(jié)果瞬態(tài)階段的初始響應里混入了一個低頻振鈴結(jié)構像是在“呼吸”與預期的靜力平衡后突然加載完全不同。原因 這套材料里專門解釋了在動力松弛分析中如果載荷曲線從零漸變到穩(wěn)定值使用Trans and Dynam可能會出問題。松弛階段結(jié)束后時間重置為0瞬態(tài)階段開始后預加載荷被移走載荷重新從零漸變加載到目標值這個“重新來一遍”的過程相當于把已經(jīng)建立的靜力平衡狀態(tài)干擾掉了結(jié)構在加載過程中產(chǎn)生了不必要的振動。解決 拆成兩條載荷曲線。第一條標記為Dynamic relax階段從零漸變到穩(wěn)定載荷第二條以第一條的結(jié)束點為起點標記為Transient only階段。在EDLOAD的Phase參數(shù)里分別指定對應的分析階段。這樣動力松弛和瞬態(tài)分析的載荷歷史是連續(xù)的瞬態(tài)階段直接基于松弛結(jié)束時的應力狀態(tài)開始不會有重復加載的過渡過程。5.3 大變形模型里CP/CE約束失效或結(jié)果異?，F(xiàn)象 模型里有螺栓連接用CP命令把兩個面的節(jié)點平移自由度耦合在一起。在中小變形時結(jié)果正常但碰撞類大變形分析中耦合區(qū)域的應力分布出現(xiàn)異常甚至節(jié)點飛散。原因 在顯式動力分析中CP和CE僅對位移的平動U和轉(zhuǎn)動ROT有效而且大變形情況下耦合節(jié)點之間的相對運動變得復雜基于小變形假設的約束方程可能不再適用。材料里建議使用另一種約束方法比如EDCNSTR它在LS-DYNA求解器中實現(xiàn)更適合大變形的物理場景。解決 把CP/CE替換為EDCNSTR定義的面約束或點面約束并且檢查約束方向是否與模型的實際變形模式一致。如果你確定要用CP/CE至少將約束自由度限制在平動方向轉(zhuǎn)動約束在顯式分析中的行為很多時候與直覺不符要逐個驗證。5.4 瞬態(tài)熱載荷和靜態(tài)熱載荷混用導致溫度場錯亂現(xiàn)象 先用了TUNIF施加了一個均勻溫度場又用EDLOAD, ,TEMP給某個節(jié)點組元施加瞬態(tài)溫度結(jié)果后處理里兩個溫度場互相覆蓋節(jié)點溫度完全不按預期變化。原因 EDLOAD, ,TEMP命令不能和LDREAD或TUNIF/BFUNIF命令一起使用。靜態(tài)熱載荷和瞬態(tài)熱載荷不能同時施加在同一個模型中。原因是靜載被當成恒定背景溫度瞬態(tài)載荷是隨時間變化的溫度曲線求解器無法同時處理兩種溫度邊界來源。解決 確認你的場景到底需要哪種溫度載荷。如果是要模擬從隱式熱分析得到的溫度場在顯式結(jié)構分析中引起的響應用LDREAD命令讀入隱式分析的溫度結(jié)果且假設溫度不隨時間變化。如果是要模擬真實的瞬態(tài)溫度變化用EDLOAD, ,TEMP配合與溫度相關的材料定義但不能再疊加均勻溫度場。兩種方案二選一不要混用。另外施加熱載荷需要定義與溫度相關的材料目前支持雙線性各向同性材料TB, BISO最多定義六種不同溫度的材料數(shù)據(jù)且不能超出指定的材料溫度范圍。實際溫度載荷等于用戶施加的溫度減去TREFTREF默認值為0所以如果你的參考溫度不是0一定要顯式設置TREF否則熱應變?nèi)克沐e。5.5 初始速度施加后結(jié)構沒動起來現(xiàn)象 給節(jié)點組元施加了VX1000的初始速度求解完發(fā)現(xiàn)結(jié)構在第一個時間步的位移非常小像是在靜止狀態(tài)下被慢慢推起來的。原因 第一種可能是載荷類型選錯了給的是位移載荷而不是速度載荷EDLOAD里UX和VX是兩個不同的載荷類型。第二種可能是施加對象選錯了速度施加到了不包含目標節(jié)點的組元上。第三種情況就是使用了VELO方式但模型單元不是BEAM161或SHELL163旋轉(zhuǎn)速度被靜默忽略。解決 先用EDVEL的列表選項檢查初始速度是否已經(jīng)正確施加到目標組元。然后確認平動速度用VX/VY/VZ標識角速度用OMGX/OMGY/OMGZ標識。施加完速度后用EDFPLOT,ON顯示載荷標識確認速度方向沿著模型坐標軸的正向。材料里有一句話很有用載荷標識總是沿坐標系正向顯示所以看到載荷標識的方向不代表真實方向你需要結(jié)合載荷曲線來確認數(shù)值的正負。6. 把看不見的載荷檢查出來EDPL與順序求解的配合6.1 用EDPL和EDFPLOT驗證載荷曲線EDLOAD執(zhí)行完后載荷是否正確是你最關心的問題。經(jīng)驗是永遠不要相信你腦子里設想的載荷必須用求解器自己生成的載荷曲線來驗證。EDPL命令可以繪制載荷曲線GUI路徑是Solution Loading Options Plot Load Curve。執(zhí)行后會自動顯示載荷參考號LCID對應的曲線可以直觀看到時間-載荷關系。同時用EDLOAD的列表功能檢查載荷類型、加載組件、時間與載荷數(shù)據(jù)值。這套材料里有一句反復強調(diào)的話“記住要經(jīng)常檢查此列表”。EDFPLOT,ON則是在模型上顯示載荷標識符號。但要注意載荷標識總是沿坐標系正向顯示它只標識施加載荷的組件或Part不代表真實載荷矢量方向。所以正確做法是用EDFPLOT看載荷加在了哪里用EDPL看載荷曲線確認方向和數(shù)值。兩個配合起來才能確認載荷完全符合預期。EDFPLOT,ON EDPL,1第一次跑新模型加載設置再簡單也要執(zhí)行這兩條檢查一遍。一個教訓在某次模擬項目X里我因為趕進度跳過了載荷檢查EDLOAD的組件名里多打了一個字母載荷被施加到一個幾乎不參與變形的輔助節(jié)點上整個分析白跑了一天從那以后我每次做顯式分析都會強制走一遍EDPL加EDFPLOT的檢查流程再開始求解。6.2 順序求解時載荷曲線的延續(xù)與應力初始化預加載幾何結(jié)構的應力初始化是LS-DYNA的高階用法。材料里介紹了EDDRELAX, ANSYS命令它類似真動力松弛分析但需要先通過隱式靜態(tài)分析獲得預載變形。這種隱式-顯式順序求解的思路是先用隱式求解器算靜態(tài)或熱應力分布把變形后的幾何作為顯式分析的初始狀態(tài)。應力初始化的載荷曲線處理有一個細節(jié)動力松弛分析和幾何應力初始化分析中仍然存在時間與載荷的概念。由于隨后的瞬態(tài)分析時間會重置為零可以把它理解為一個假定的初始時間。因此在定義載荷曲線時動力松弛階段和瞬態(tài)階段的時間軸是斷裂的必須用兩條獨立曲線來管理而不是一條曲線貫穿到底。應用上一個習慣順序求解時把隱式分析得到的節(jié)點位移、單元應力完整地寫到結(jié)果文件中顯式分析的第一階段載入這個幾何狀態(tài)再疊加EDLOAD的瞬態(tài)載荷。整個過程里隱式分析的溫度場通過LDREAD施加顯式分析再施加載荷和邊界條件這樣結(jié)構在初始時刻就已經(jīng)處于預緊狀態(tài)再進入沖擊或碰撞分析時結(jié)果才會包含預緊力對動力響應的影響。這套材料是LS-DYNA顯式動力學第二天培訓的核心內(nèi)容從載荷的時間相關性和EDLOAD的標準流程到剛體與初始速度的效率優(yōu)化再到重啟動和順序求解的銜接。每一步看起來都不復雜但組合在一起處處是坑。希望幫你把這些關鍵環(huán)節(jié)理順上手的時候少走彎路。本文還有配套的精品資源點擊獲取 LS-DYNA顯式分析載荷加載全解：EDLOAD、時間數(shù)組與避坑指南
簡介LS-DYNA教程第二天是一份面向非線性動力學分析初學者的PPT教程聚焦ANSYS/LS-DYNA顯式動力分析中的載荷、邊界條件與剛體處理從軟件操作到概念辨析均有覆蓋。整包共1個PPT演示文稿壓縮包約3.07MB已有297人學習下載。內(nèi)容著重區(qū)分顯式動力分析與隱式靜力分析的本質(zhì)差異——所有載荷必須是時間函數(shù)不能沿用靜態(tài)加載方式詳細演示EDLOAD命令的完整加載流程包括創(chuàng)建組件或Part、定義時間與載荷數(shù)組、按步驟施加節(jié)點力與剛體載荷并講解初始速度EDVEL、剛體EDMP,RIGID、阻尼及動力松弛分析EDDRELAX等提升效率與收斂性的功能同時對比了兩種動力松弛路徑的適用場景。針對大變形模型中耦合CP與約束方程CE的局限也給出EDCNSTR替代約束的提醒避免錯誤施加導致結(jié)果失真。學完可掌握顯式分析加載與邊界條件設定的完整鏈路為復雜碰撞、沖擊仿真打下基礎。1. LS-DYNA顯式分析的第二課為什么載荷必須和時間綁在一起做LS-DYNA顯式動力學分析最容易翻車的地方不是材料參數(shù)而是加載和邊界條件的處理。這套教程第二天講的就是這個主題顯式分析里所有載荷都必須是時間的函數(shù)隱式靜力分析那套“把力一掛就完事”的做法在LS-DYNA里徹底行不通F和SF這類命令直接失效你得改用時間數(shù)組加載荷數(shù)組的方式來描述。本文適合剛接觸顯式動力分析的從業(yè)者也適合已經(jīng)跑過幾個模型但被詭異結(jié)果坑過、想回頭補基礎的人——把加載、邊界條件、初始速度和剛體這幾個環(huán)節(jié)理順能省下大量的調(diào)試時間。2. 載荷時間相關性與EDLOAD先建組元還是先定數(shù)組2.1 顯式加載的底層邏輯為什么F和SF在這里失效先理解一個核心差異顯式求解器按時間步推進每個時間步內(nèi)計算節(jié)點加速度、速度和位移載荷在每一步都會被重新讀取。這意味著載荷必須是時間的函數(shù)而不是一個恒定值。隱式靜力分析里常見的F命令加節(jié)點力、SF命令加表面力在LS-DYNA里都用不了因為這些命令定義的載荷不具備時間屬性。這套培訓材料明確點出了一個關鍵結(jié)論ANSYS中時間載荷步的概念在顯式動力分析中不適用。你只能通過兩個數(shù)組來描述載荷一個是時間變量數(shù)組一個是載荷變量數(shù)組兩個數(shù)組一一對應形成一條載荷隨時間變化的曲線。這樣求解器在每個時間步才能查到當前應該施加多大的力、多大的位移或速度。這里有一個容易忽略的細節(jié)D命令在LS-DYNA里不能用來加載因為它不與時間相關它只能用來施加約束也就是永久性的零位移約束。很多人第一次用的時候會把UX、UY、UZ方向的約束當成施加載荷的手段結(jié)果跑出來的模型紋絲不動或者出現(xiàn)莫名其妙的剛體位移。記住這條邊界加載走EDLOAD約束走D命令。另外耦合CP和約束方程CE在顯式分析里只對平動位移U和轉(zhuǎn)動ROT有效在大變形問題里要格外小心。這套材料給的建議是考慮用EDCNSTR這種專門針對顯式分析的約束方法。后面避坑章節(jié)我會專門展開講這個坑。2.2 三步走創(chuàng)建組元、定義數(shù)組參數(shù)、執(zhí)行EDLOAD在ANSYS/LS-DYNA里加載的標準流程分三步。第一步是創(chuàng)建組件或Part第二步是定義時間數(shù)組和載荷數(shù)組第三步是用EDLOAD命令把載荷掛上去。第一步創(chuàng)建組元。節(jié)點組元用于施加節(jié)點載荷單元組元用于施加壓力載荷Part用于施加剛體載荷。用CM命令創(chuàng)建節(jié)點組元在GUI里則是Utility Menu Select Entities Nodes選擇節(jié)點后再通過Select Comp/Assembly Create Component創(chuàng)建。這里建議給組元起一個意義明確的名字比如用“BOTTOM_NODES”而不是“NODES1”否則載荷加錯結(jié)構上很難排查。第二步定義數(shù)組參數(shù)。載荷必須按特定時間間隔施加所以要成組地定義時間數(shù)組和載荷數(shù)組用DIM和SET命令。典型寫法如下*DIM,tarr,array,5 *DIM,farr,array,5 tarr(1)0,0.001,0.002,0.003,0.01 farr(1)0,500,800,800,0這里定義了5個時間點和對應的5個載荷值載荷從0開始逐漸增加中間保持最后在0.01秒時降為0。注意載荷變化劇烈的地方要加密時間點否則求解器在時間步內(nèi)無法準確捕捉載荷的變化結(jié)果會失真。第三步執(zhí)行EDLOAD。命令格式為EDLOAD, Lab, KEY, Frame, CompName, TimeArr, LoadArrGUI路徑是Solution Loading Options Specify Loads。操作上先選Add Loads然后選擇載荷類型再指定對應的組元名和時間、載荷數(shù)組EDLOAD,ADD,FY,0,NodeSet,tarr,farr這條命令的含義是對名為NodeSet的節(jié)點組元施加Y方向集中力力值由farr數(shù)組給出時間點由tarr數(shù)組給出Frame為0表示全局坐標系。邏輯上EDLOAD把時間數(shù)組和載荷數(shù)組一一配對在每個時間步內(nèi)做線性插值從而形成一條連續(xù)的載荷曲線。提示載荷應覆蓋整個求解時間。當達到定義的時間終點時載荷會迅速置為零。這個行為在工程上很危險后面我詳細說怎么處理。2.3 載荷曲線編號與復用用EDCURVE省掉重復勞動同一類型的載荷經(jīng)常要施加在多個組元上比如多個螺栓孔同時受力。如果每次都重新定義一組時間數(shù)組和載荷數(shù)組模型一大APDL文件就變得非常冗長。這套材料提供了一個更高效的做法用EDCURVE創(chuàng)建載荷曲線給一個曲線編號LCID后續(xù)在EDLOAD里直接引用這個編號。*DIM,tarr,array,4 *DIM,farr,array,4 tarr(1)0,0.002,0.004,0.01 farr(1)0,2000,2000,0 EDCURVE,ADD,1,tarr,farr EDLOAD,ADD,FY,0,NodeSet1,1 EDLOAD,ADD,FY,0,NodeSet2,1第一條EDCURVE創(chuàng)建了編號為1的載荷曲線后面兩條EDLOAD分別把它施加到NodeSet1和NodeSet2上。這樣只需要維護一組時間載荷數(shù)據(jù)加載曲線本身還可以帶縮放系數(shù)方便做多工況對比。在GUI里EDLOAD的載荷欄位留空即可指定預先定義的載荷曲線號。這里補充一個參數(shù)習慣對多種載荷要顯式指定它的開始時間和終結(jié)時間比賦零值更可靠。尤其在瞬態(tài)分析中延續(xù)到分析結(jié)束時間之外的載荷曲線能避免突然卸載帶來的附加振動具體原因在第五部分避坑里展開。3. 載荷類型全景與三類施加對象3.1 節(jié)點組元、單元組元與Part載荷該掛在哪里這套培訓材料把載荷按施加對象分成三類理解這個分類是做對加載的前提。第一類是節(jié)點組元第二類是單元組元第三類是Part專門用于剛體。施加對象載荷類型標識典型用途節(jié)點組元FX, FY, FZUX, UY, UZVX, VY, VZAX, AY, AZACLX, ACLY, ACLZMX, MY, MZROTX, ROTY, ROTZOMGX, OMGY, OMGZTEMP集中力、強制位移、速度、加速度、基礎加速度、彎矩、強制轉(zhuǎn)動、角速度、溫度單元組元PRESS面壓力載荷Part剛體RBFX, RBFY, RBFZRBUX, RBUY, RBUZRBVX, RBVY, RBVZRBMX, RBMY, RBMZRBRX, RBRY, RBRZRBOX, RBOY, RBOZ作用在剛體上的力、位移、速度、力矩、轉(zhuǎn)動、角速度這套命名規(guī)則本身就說明了一切節(jié)點組元的載荷標識不帶前綴單元組元只有PRESS一種帶RB前綴的則是剛體載荷。一個常見的錯誤是把壓力載荷加到節(jié)點組元上或者把集中力加到單元組元上EDLOAD在執(zhí)行時會直接報錯或靜默跳過。特別是剛體載荷它與普通節(jié)點載荷的區(qū)別在于剛體本身自由度較少施加載荷的方式也不同。材料里有一句很關鍵的話對于剛體根據(jù)Fma平動加速度可以通過施加等效的力來實現(xiàn)。這意味著你不需要直接給剛體一個加速度邊界條件給它一個力求解器自己會算出剛體的加速度這相當于把運動學問題轉(zhuǎn)化成了動力學問題處理起來更自然。3.2 壓力載荷的單元面號與局部坐標系壓力載荷在LS-DYNA里相對特殊因為壓力是作用在單元表面上的必須指定單元組元和單元面號。EDLOAD菜單中有專門的位置來定義施加壓力時的單元面號這個面號由單元類型和單元面的拓撲關系決定。常見做法是先選擇要施加壓力的單元面然后創(chuàng)建對應的單元組元再在EDLOAD里選擇PRESS類型并指定面號。對于SOLID164這類體單元壓力載荷需要確認作用在哪個面上面號錯了壓力方向就會反或者根本沒有壓力輸出。局部坐標系在顯式分析加載中也值得注意。材料提到可以通過EDLCS定義特定載荷類型的局部坐標系。為什么要用局部坐標系因為節(jié)點組元的力默認是沿全局笛卡爾坐標系的如果加載面是一個斜面直接給FX、FY、FZ很難表達垂直壓力這時候定義一個局部坐標系把載荷方向轉(zhuǎn)到局部坐標的某一個軸上加載就直觀多了。EDLCS,ADD,1,11,0.5,0.5,0.5,0,0,1 EDLOAD,ADD,PRESS,1,FaceComp,tarr,farr這里EDLCS定義了編號為1的局部坐標系由節(jié)點11和空間方向確定隨后壓力載荷按這個坐標系施加。對于對稱模型或非規(guī)則幾何這個技巧能顯著減少載荷方向錯誤導致的返工。注意有些載荷類型的局部坐標系是可選的但位移和速度這類約束型載荷坐標系選錯會讓約束方向完全錯誤必須仔細檢查。3.3 分析階段選擇瞬態(tài)、動力松弛還是兩者都要EDLOAD的另一組關鍵參數(shù)是分析階段。默認值是Transient only也就是純瞬態(tài)分析。如果你的載荷是用于動力松弛分析的要選Dynamic relax如果兩種分析都包含選Trans and Dynam。這三個選項對應不同的求解目的。動力松弛分析的本質(zhì)是用顯式求解器執(zhí)行靜力分析通過增加阻尼直到動能降為零從而獲得系統(tǒng)的初始應力狀態(tài)。一個典型應用是模擬預應力結(jié)構先讓結(jié)構在重力或預緊力下達到靜力平衡再在此基礎上做瞬態(tài)動力分析。這套材料里專門警告了“Trans and Dynam”選項的陷阱在動力松弛分析中如果載荷曲線定義了從零漸變到穩(wěn)定的載荷那么使用最后一項可能會出問題。原因在于松弛階段結(jié)束后時間重置為0瞬態(tài)分析階段會把預加載荷移走然后重新漸變加載這個“重新加載”的動作本身就會激發(fā)不必要的振動。最好的做法是用兩條載荷曲線一條服務于動力松弛階段從零漸變到穩(wěn)定值另一條從第一條曲線結(jié)束點接著開始服務于瞬態(tài)階段。這樣避免了加載歷史的斷裂結(jié)構不會因為載荷突然重新施加而產(chǎn)生額外振動。這個拼接技巧我在第五部分再詳細展開。4. 初始速度與剛體兩個提升計算效率的關鍵設置4.1 EDVEL的兩種方法VGEN與VELO怎么選初始速度在顯式分析中非常重要。合理的初始速度可以讓模型更快進入穩(wěn)定的加載狀態(tài)避免因為載荷突然施加導致的高頻振蕩。LS-DYNA提供EDVEL命令來施加初始速度也提供EDPVEL命令對Part或Part集合施加初始速度EDPVEL本質(zhì)上是把屬于某個Part的節(jié)點建立成集合再按EDVEL的方式處理。EDVEL有兩種定義方法對應GUI里的兩個選項。第一種是VGEN即w/ Axial Rotate它定義相對于總體坐標系的平動速度和相對于任一軸的轉(zhuǎn)動速度。VGEN命令的優(yōu)勢在于可以對整個轉(zhuǎn)動組件施加速度適合模擬旋轉(zhuǎn)零件的初始運動狀態(tài)。第二種是VELO即w/ Nodal Rotate它直接施加節(jié)點或節(jié)點組元相對于總體坐標系的平動和轉(zhuǎn)動速度。這兩種方法的關鍵差異在第4.3節(jié)展開但有一個使用限制值得先記住VGEN不能用在簡單或完全重起動分析中VELO則不能用在完全重啟動分析中。如果你計劃做重啟動續(xù)算初始速度的定義方式就要提前規(guī)劃。EDVEL,VGEN,NodeSet,VX10,VY0,VZ0,OMEGAX50,OMEGAY0,OMEGAZ0,XC0,YC0,ZC0這條命令的含義是給NodeSet施加X方向10的平動速度同時以通過坐標(0,0,0)的X軸為旋轉(zhuǎn)軸施加50的角速度。VGEN把旋轉(zhuǎn)自由度加在整個組元集合的運動描述上所以它能用于任意單元類型這一點比VELO更通用。4.2 剛體定義EDMP, RIGID用自由度換CPU時間剛體定義是LS-DYNA建模里最容易被低估的效率工具。把模型中變形不重要或變形量可忽略的零件定義成剛體可以大量減少自由度數(shù)目從而減少CPU計算時間。這套材料里有一句話很直接初始速度和剛體的定義可以通過避免漸增載荷和減少模型自由度來減少CPU時間。剛體定義用EDMP命令EDMP,RIGID,1,6,7第一個參數(shù)是Part編號后面的6和7代表平動約束和轉(zhuǎn)動約束的選項。剛體本身的自由度只有6個與網(wǎng)格密度無關因此用剛體替代柔性體時接觸計算反而更穩(wěn)定時間步長也可能更大。關于剛體載荷材料提醒了一個等價關系剛體是服從Fma的所以平動加速度可以通過施加等效的力來實現(xiàn)沒必要非得給加速度邊界條件。這個思路在做碰撞分析時特別實用比如模擬一個以恒定加速度剎車的氣囊支架直接給剛體一個反向力而不是去定義加速度時間曲線。4.3 重啟動分析里的速度限制重啟動是LS-DYNA長時程分析中常用的手段但初始速度在重啟動里有限制。VELO命令把旋轉(zhuǎn)自由度直接施加于節(jié)點上所以它只對BEAM161和SHELL163單元適用且不能用在完全重啟動分析中。如果模型里用的是SOLID164實體單元想要施加節(jié)點轉(zhuǎn)動速度VELO這條路徑就走不通了只能用VGEN方式。VGEN雖然對單元類型沒有限制但不能用在簡單重啟動或完全重啟動分析中。這意味著如果你第一階段的瞬態(tài)分析跑完后需要續(xù)算初始速度不能在重啟動階段重新施加。實際操作中我的習慣是把初始速度的施加放在第一階段的k文件里并確認重啟動階段不再重復施加速度否則會疊加出一個非物理的初速度場。另外EDVEL和EDPVEL在重啟動場景下還有一個小坑如果模型里同時定義了多個Part的初始速度重啟動時這些速度信息是否保留取決于第一階段是否正常結(jié)束。如果第一階段因為時間步過小被終止重啟動時速度初場往往已經(jīng)丟失需要在重啟動輸入中重新檢查。這個排查起來非常隱蔽因為求解器不會報錯算出來的速度場就是不對。5. 常見問題與避坑記錄5.1 載荷終點突然置零帶來的卸載沖擊現(xiàn)象 載荷時間曲線定義到0.01秒結(jié)束但分析總時長是0.02秒。后處理時發(fā)現(xiàn)結(jié)構在0.01秒時刻出現(xiàn)劇烈的速度波動像是被什么東西彈了一下。原因 LS-DYNA中載荷達到定義的時間終點后會迅速置為零。這種突然卸載相當于給結(jié)構施加了一個反向的沖擊載荷激起高頻響應。材料里明確警告了這一點為避免結(jié)構的突然卸載可以適當延長載荷的終止時間超過分析結(jié)束的時間特別是在隨后需要進行重啟動的分析中更要注意。解決 把載荷數(shù)組的最后一個時間點延伸到分析結(jié)束時間之后。比如分析到0.02秒載荷曲線延續(xù)到0.025秒再降為零。這樣整個求解時間內(nèi)載荷都是連續(xù)的不會出現(xiàn)卸載沖擊。重啟動分析中這個習慣尤其重要因為下一階段可能在載荷曲線上任意位置接續(xù)曲線的完整性直接影響續(xù)算的穩(wěn)定性。5.2 動力松弛加瞬態(tài)分析用了“Trans and Dynam”反而算出額外振動現(xiàn)象 用EDLOAD的Trans and Dynam選項同時進行動力松弛和瞬態(tài)分析結(jié)果瞬態(tài)階段的初始響應里混入了一個低頻振鈴結(jié)構像是在“呼吸”與預期的靜力平衡后突然加載完全不同。原因 這套材料里專門解釋了在動力松弛分析中如果載荷曲線從零漸變到穩(wěn)定值使用Trans and Dynam可能會出問題。松弛階段結(jié)束后時間重置為0瞬態(tài)階段開始后預加載荷被移走載荷重新從零漸變加載到目標值這個“重新來一遍”的過程相當于把已經(jīng)建立的靜力平衡狀態(tài)干擾掉了結(jié)構在加載過程中產(chǎn)生了不必要的振動。解決 拆成兩條載荷曲線。第一條標記為Dynamic relax階段從零漸變到穩(wěn)定載荷第二條以第一條的結(jié)束點為起點標記為Transient only階段。在EDLOAD的Phase參數(shù)里分別指定對應的分析階段。這樣動力松弛和瞬態(tài)分析的載荷歷史是連續(xù)的瞬態(tài)階段直接基于松弛結(jié)束時的應力狀態(tài)開始不會有重復加載的過渡過程。5.3 大變形模型里CP/CE約束失效或結(jié)果異?，F(xiàn)象 模型里有螺栓連接用CP命令把兩個面的節(jié)點平移自由度耦合在一起。在中小變形時結(jié)果正常但碰撞類大變形分析中耦合區(qū)域的應力分布出現(xiàn)異常甚至節(jié)點飛散。原因 在顯式動力分析中CP和CE僅對位移的平動U和轉(zhuǎn)動ROT有效而且大變形情況下耦合節(jié)點之間的相對運動變得復雜基于小變形假設的約束方程可能不再適用。材料里建議使用另一種約束方法比如EDCNSTR它在LS-DYNA求解器中實現(xiàn)更適合大變形的物理場景。解決 把CP/CE替換為EDCNSTR定義的面約束或點面約束并且檢查約束方向是否與模型的實際變形模式一致。如果你確定要用CP/CE至少將約束自由度限制在平動方向轉(zhuǎn)動約束在顯式分析中的行為很多時候與直覺不符要逐個驗證。5.4 瞬態(tài)熱載荷和靜態(tài)熱載荷混用導致溫度場錯亂現(xiàn)象 先用了TUNIF施加了一個均勻溫度場又用EDLOAD, ,TEMP給某個節(jié)點組元施加瞬態(tài)溫度結(jié)果后處理里兩個溫度場互相覆蓋節(jié)點溫度完全不按預期變化。原因 EDLOAD, ,TEMP命令不能和LDREAD或TUNIF/BFUNIF命令一起使用。靜態(tài)熱載荷和瞬態(tài)熱載荷不能同時施加在同一個模型中。原因是靜載被當成恒定背景溫度瞬態(tài)載荷是隨時間變化的溫度曲線求解器無法同時處理兩種溫度邊界來源。解決 確認你的場景到底需要哪種溫度載荷。如果是要模擬從隱式熱分析得到的溫度場在顯式結(jié)構分析中引起的響應用LDREAD命令讀入隱式分析的溫度結(jié)果且假設溫度不隨時間變化。如果是要模擬真實的瞬態(tài)溫度變化用EDLOAD, ,TEMP配合與溫度相關的材料定義但不能再疊加均勻溫度場。兩種方案二選一不要混用。另外施加熱載荷需要定義與溫度相關的材料目前支持雙線性各向同性材料TB, BISO最多定義六種不同溫度的材料數(shù)據(jù)且不能超出指定的材料溫度范圍。實際溫度載荷等于用戶施加的溫度減去TREFTREF默認值為0所以如果你的參考溫度不是0一定要顯式設置TREF否則熱應變?nèi)克沐e。5.5 初始速度施加后結(jié)構沒動起來現(xiàn)象 給節(jié)點組元施加了VX1000的初始速度求解完發(fā)現(xiàn)結(jié)構在第一個時間步的位移非常小像是在靜止狀態(tài)下被慢慢推起來的。原因 第一種可能是載荷類型選錯了給的是位移載荷而不是速度載荷EDLOAD里UX和VX是兩個不同的載荷類型。第二種可能是施加對象選錯了速度施加到了不包含目標節(jié)點的組元上。第三種情況就是使用了VELO方式但模型單元不是BEAM161或SHELL163旋轉(zhuǎn)速度被靜默忽略。解決 先用EDVEL的列表選項檢查初始速度是否已經(jīng)正確施加到目標組元。然后確認平動速度用VX/VY/VZ標識角速度用OMGX/OMGY/OMGZ標識。施加完速度后用EDFPLOT,ON顯示載荷標識確認速度方向沿著模型坐標軸的正向。材料里有一句話很有用載荷標識總是沿坐標系正向顯示所以看到載荷標識的方向不代表真實方向你需要結(jié)合載荷曲線來確認數(shù)值的正負。6. 把看不見的載荷檢查出來EDPL與順序求解的配合6.1 用EDPL和EDFPLOT驗證載荷曲線EDLOAD執(zhí)行完后載荷是否正確是你最關心的問題。經(jīng)驗是永遠不要相信你腦子里設想的載荷必須用求解器自己生成的載荷曲線來驗證。EDPL命令可以繪制載荷曲線GUI路徑是Solution Loading Options Plot Load Curve。執(zhí)行后會自動顯示載荷參考號LCID對應的曲線可以直觀看到時間-載荷關系。同時用EDLOAD的列表功能檢查載荷類型、加載組件、時間與載荷數(shù)據(jù)值。這套材料里有一句反復強調(diào)的話“記住要經(jīng)常檢查此列表”。EDFPLOT,ON則是在模型上顯示載荷標識符號。但要注意載荷標識總是沿坐標系正向顯示它只標識施加載荷的組件或Part不代表真實載荷矢量方向。所以正確做法是用EDFPLOT看載荷加在了哪里用EDPL看載荷曲線確認方向和數(shù)值。兩個配合起來才能確認載荷完全符合預期。EDFPLOT,ON EDPL,1第一次跑新模型加載設置再簡單也要執(zhí)行這兩條檢查一遍。一個教訓在某次模擬項目X里我因為趕進度跳過了載荷檢查EDLOAD的組件名里多打了一個字母載荷被施加到一個幾乎不參與變形的輔助節(jié)點上整個分析白跑了一天從那以后我每次做顯式分析都會強制走一遍EDPL加EDFPLOT的檢查流程再開始求解。6.2 順序求解時載荷曲線的延續(xù)與應力初始化預加載幾何結(jié)構的應力初始化是LS-DYNA的高階用法。材料里介紹了EDDRELAX, ANSYS命令它類似真動力松弛分析但需要先通過隱式靜態(tài)分析獲得預載變形。這種隱式-顯式順序求解的思路是先用隱式求解器算靜態(tài)或熱應力分布把變形后的幾何作為顯式分析的初始狀態(tài)。應力初始化的載荷曲線處理有一個細節(jié)動力松弛分析和幾何應力初始化分析中仍然存在時間與載荷的概念。由于隨后的瞬態(tài)分析時間會重置為零可以把它理解為一個假定的初始時間。因此在定義載荷曲線時動力松弛階段和瞬態(tài)階段的時間軸是斷裂的必須用兩條獨立曲線來管理而不是一條曲線貫穿到底。應用上一個習慣順序求解時把隱式分析得到的節(jié)點位移、單元應力完整地寫到結(jié)果文件中顯式分析的第一階段載入這個幾何狀態(tài)再疊加EDLOAD的瞬態(tài)載荷。整個過程里隱式分析的溫度場通過LDREAD施加顯式分析再施加載荷和邊界條件這樣結(jié)構在初始時刻就已經(jīng)處于預緊狀態(tài)再進入沖擊或碰撞分析時結(jié)果才會包含預緊力對動力響應的影響。這套材料是LS-DYNA顯式動力學第二天培訓的核心內(nèi)容從載荷的時間相關性和EDLOAD的標準流程到剛體與初始速度的效率優(yōu)化再到重啟動和順序求解的銜接。每一步看起來都不復雜但組合在一起處處是坑。希望幫你把這些關鍵環(huán)節(jié)理順上手的時候少走彎路。本文還有配套的精品資源點擊獲取