Explicit Dynamics分析设置(三)

文摘   2024-10-09 23:58   安徽  

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3)Solver Controls

Solver Controls为求解器相关控制选项。

Solve Units(求解单位制),在求解过程中,所有模型输入都将转换为该单位制。Workbench中的用户单位系统跟其无关,可以不一样,分析结果同样会转换回Workbench中的用户单位系统。对于Explicit Dynamics(AUTODYN求解器)系统,此设置始终为mm,mg,ms。
Beam Solution Type包括Bending(弯曲,包括完整的弯矩计算)和Truss(桁架,不计算弯矩)两种。

Beam Time Step Safety Factor,为梁单元计算的稳定性时间步长的附加安全系数。默认值为0.5,可确保大多数情况下的计算稳定性。
Hex Integration Type包括Exact(精度高)和1pt Gauss(效率高)两个选项。分析类型不同,该选项有所差异。程序控制(Program Controlled高速(High Velocity)对应Exact选项;其余低速(Low Velocity)、效率(Efficiency)、准静态(Quasi-static)以及跌落测试(Drop Test)对应1pt Gauss选项

壳单元相关设置如下。

Shell Sublayers,沿各向同性壳体厚度的积分点数。默认值 3,适用于大部分工况;增加积分点数可以更好地计算厚度方向的塑性变形或塑性流动。

Shell Shear Correction Factor,壳剪切校正因子,默认值0.8333。单元公式中的横向剪切在厚度上假设是恒定的。该因子考虑了响应均匀横向剪切应力而沿厚度变化的真实抛物线变化。不建议更改此默认值。

Shell BWC Warp Correction,翘曲校正。如果单元翘曲,Belytschko-Lin-Tsay单元公式将变得不准确。为了克服这个问题,单元公式有一个可选的翘曲校正。因此建议设置为Yes。

Shell Thickness Update(壳体厚度更新)包括Nodal(节点,表示壳单元在节点处计算厚度变化)和Elemental(单元,表示壳单元在积分点处计算厚度变化)两种。

Tet Integration包括Average Nodal Pressure(平均节点压力)、Constant Pressure(恒压)以及Nodal Strain(节点应变)。

分析类型不同,该选项有所差异。程序控制(Program Controlled高速(High Velocity)对应Average Nodal Pressure选项;效率(Efficiency)对应Constant Pressure;其低速(Low Velocity)准静态(Quasi-static)以及跌落测试(Drop Test)对应Nodal Strain。

Average Nodal Pressure(ANP),四面体单元使用平均节点压力积分。该公式不表现出体积锁定,可用于大变形和几乎不可压缩的行为,例如塑性流动或超弹性。建议将这种公式用于大多数四面体网格。

Constant Pressure(SCP,Standard Constant pressure),四面体单元使用恒压积分。该选项比Average Nodes更有效,但是它在恒定的体积变形下会受到体积锁定的影响。

Nodal Strain(NBS,Nodal Based Strain),设置该选项时,会显示将显示Puso稳定性系数选项。对于显示零能量模式的NBS模型,可以将Puso系数设置为非零值。建议使用默认的0.1。

Shell Inertia Update,壳惯性更新。Recompute的计算精度高,Rotate的计算效率高。

Density Update,密度更新。Program Controlled,求解器根据网格变形的速率和程度决定是否需要更新;Incremental,强制求解器始终使用增量更新,适用于大变形;Total,强制求解器始终根据网格体积和质量重新计算密度,适用于小变形。

Minimum Timestep for SPH,SPH法求解的最小时间步长。如果任何 SPH节点的时间步长小于此值,则分析将因时间步长过小而终止。
Minimum Density Factor for SPH,SPH的最小密度因子。使用此选项可为模型中的任何SPH 节点设置限制。最小密度将是该值与SPH节点材料的参考密度的乘积。
Maximum Density Factor for SPHSPH的最大密度因子。使用此选项可为模型中的任何SPH节点设置限制。最大密度将是该值与SPH节点材料的参考密度的乘积。
Density Cutoff Option for SPH,SPH密度的截止选项,包括Limit Density(限制密度)和Delete Node(删除节点)。
Limit Density,如果SPH节点达到SPH的最小密度因子或SPH的最大密度因子指定的密度限制,则该SPH节点的密度将设置为相应限制的值。
Delete Node,如果SPH节点达到SPH的最小密度因子或SPH的最大密度因子指定的密度限制,则该SPH节点将从分析中删除。

Minimum Velocity最小速度,如果任何模型速度低于此值时,它将被设置为零。默认值适用于大多数分析。
Maximum Velocity最大速度,如果任何模型速度上升到此值以上,它都会被限制在该值。可以提高在某些情况下分析的稳定性。同样,默认值适用于大多数分析。
Radius Cutoff,在计算开始时,如果节点位于对称平面的指定半径内,它将被放置在对称平面上。
Minimum Strain Rate Cutoff,分析中允许的最小应变率,小于该值的应变率会被置零。对于大多数分析,建议使用默认值。对于低速度或准静态分析,则需要降低此值。
Detonation Point Burn Type,Program Controlled(程序控制)对于3D分析,使用间接路径计算;对于2D分析,使用直接路径计算;Indirect Burn(间接燃烧),引爆路径是通过间接方法计算的,该方法遵循连接包含爆炸物的单元中心的直线段;Direct Burn(直接燃烧),通过找到穿过爆炸区域的直接路径来计算引爆路径。

4)Euler Domain Controls

Euler Domain Controls为欧拉域相关设置项。

Domain Size Definition,欧拉域尺寸的定义。默认的Program Controlled,通过三个方向的比例系数来生成欧拉域;Manual,通过定义原点和三个方向的长度来生成欧拉域。

Display Euler Domain,在图形窗口中切换欧拉域的可见性。

Scope,选择欧拉域的作用范围。;All Bodies,包含所有模型;Eulerian Bodies Only,只包含欧拉体。

Domain Resolution Definition,欧拉域网格定义。Total Cells,网格总数量;Cell Size,网格尺寸;Cells Per Component,各方向的网格数量。

Lower|Upper X|Y|Z Face,欧拉域的边界条件。Flow Out,流出边界;Rigid,刚性边界;Impedance,阻抗,无反射边界,用来近似无穷远边界的效果。
 Euler Tracking,只读项。

5)Damping Controls和Erosion Controls

以下设置和不确定的选项都不建议使用默认值以外的值。

参考资料:ANSYS HELP-Explicit Dynamics Workflow

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