Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算

      目前Workbench界面下的LS DYNA模块可以支持大多数DYNA的关键字,其对流固耦合的定义十分方便,下面以一个子dan射入水中的算例介绍workbench LSDYNA的流固耦合设置方法。

模型如图1所示,上部分为空气,下部分为水,中间模型为弹体,空气与液体通过共节点方式划分网格,弹体单独进行网格划分,并且弹体与空气和水的网格重叠。

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图1

图1 几何模型

弹体材料为结构钢,空气材料通过冲击线性状态方程定义,水的材料通过空材料加状态方程定义,有限元模型如图2所示。

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图2

图2 有限元模型

通过插入Section控制单元算法,水与空气选用ALE算法中的1 point ALE Multi-Material Element算法,子dan选用拉格朗日算法中的Constant Stress Solid Element算法。通过Connection_coupling定义流固耦合设置,如图3,拉格朗日体选择弹体,ALE体选择水和空气。

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图3

图3流固耦合设置

边界条件为,约束水、空气、弹体垂直于Z轴方向的自由度,定义边界为无返射边界条件,同时给子dan 20m/s的初速度,考虑地球重力,如图4。

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图4

图4边界条件设置

求解时长为0.03s,求解结束后可在LS-PrePost中查看计算结果,如图5所示。

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图5

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图6

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图7

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图8

Workbench LSDYNA的bullet入水流固耦合计算的图9

图5入水计算结果

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workbenchlsdyna冲击流固耦合

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