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Explicit Dynamics分析流程

文摘 2024-10-05 08:57 安徽

Ansys Explicit Dynamics是一款瞬态显式动力学分析程序，可以执行各种工程仿真，可以对固体、流体、气体的非线性动态行为及其相互作用进行建模仿真，其基于AUTODYN求解器。此外，ANSYS还提供了LS-DYNA求解器供分析使用，这在后续章节讨论。

1、问题描述

模拟锤头撞击铝块过程，锤头尺寸为直径40mm，高60mm的圆柱，材料为钢，系统默认材料结构钢，铝块尺寸为直径20mm，高20mm的圆柱，材料为系统自带的非线性材料铝合金。锤头以1.5m/s速度撞击铝块，分析5ms时间内的冲击过程。

2、前处理

1）新建分析系统及几何建模

新建显示动力学分析系统，材料参数采用上述材料模型。

通过SpaceClaim创建或外部导入模型。

锤头设为刚体。

2）网格划分

锤头按默认网格尺寸，铝块设置网格尺寸1.5mm，生成一阶的显式单元网格。

3）添加连接

可添加面面接触和体的相互作用。这里因为接触对明确，添加锤头和铝块的面面摩擦接触，摩擦系数0.1。由接触非线性概述中所述，可知选择铝块为接触体，锤头为目标体。

4）载荷及边界条件

铝块底部固定约束，整个模型添加标准的重力加速度。

锤头添加初始速度条件，1.5m/s。

3、分析设置

整个分析设置1个分析步，分析时间5ms，其他保持默认设置。

4、求解

配置设置完成后，单击求解（F5）运行显式动力学分析，将基于上述载荷分析计算冲击过程。

5、后处理

分析完成后，可查看铝块的位移、应力和应变等结果，还可查看锤头的位移、速度等结果。

从5ms时刻，可以看出锤头发生明显反弹，反弹速度1.4274m/s。因铝块未吸收足够能量，所以铝块无明显变形和应力。

系统5ms时刻位移云图

锤头5ms时刻速度

铝块变形

铝块等效应力

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