Lsdyna中正确施加质量阻尼的方法及仿真验证.docx

节选段落一：
Lsdyna中正确施加质量阻尼的方法及仿真验证
LS-DYNA中的质量阻尼(Mass damping)包括damping_global & damping_part_ mass，是用于抑止低频的结构振动模式，这个是比较常用的，因为工程上大多数产品、结构的前几阶模态频率相对较低（一般是几百赫兹以内），所以进行刚度阻尼的设置在一般的冲击动力学中基本上不起阻尼作用，也就是说施加或不施加刚度阻尼，产品、结构的冲击响应结果基本没有变化。尤其对于有缓冲性能的材料、结构，施加质量阻尼就显得十分必要了。
算例验证：
对带有缓冲泡棉的装配体模型施加Y向冲击加速度曲线进行计算，模型见图1。


节选段落二：
图1 计算模型
缓冲泡棉材料参数及材料模型
零部件名称
单个重量（kg）
材料
弹性模量（GPa）
密度（kg/m3）
泊松比
缓冲泡棉
/
EPE
2.393E-05
(线弹性阶段) ①
30
0.4
注：①EPE材料作为一种非线性材料，具有超弹性的特点。本计算参考已有的关于EPE材料力学性能的研究文献，引用文献中相关参数及材料模型(MAT98)。MAT98卡片参数设置如下：
[1] 雷鹏等. 基于Johnson-cook本构模型的EPE包装跌落冲击模拟[J].包装工程, 2018
[2] 路冰琳.


节选段落三：
发泡聚乙烯缓冲材料的静态压缩缓冲曲线研究[J].包装工程, 2007
对缓冲泡棉施加一定的质量阻尼，如图2所示，阻尼系数值约为0.13，该值是根据ls-dyna用户手册中推荐值4πf计算得到，f为装配体中该零件的最低阶固有频率(约为0.01kHz)。（注：重点来了，计算时一定要注意lsdyna中频率的默认单位：kHz，其他物理量量纲是：mm，ms，kg，kN）
进行冲击仿真计算，得到缓冲泡棉的动能时程曲线，见图3，动能峰值存在衰减趋势(衰减幅度约为5.5%)。如果施加了刚度阻尼，就会发现动能不会衰减，图略。
上述参数设置经过本人计算验证，读者可自行验证。