WorkBench LS-DYNA电池箱撞击仿真过程指导文档,附讲解视频及模型文件

在工程领域,物体之间的撞击问题分析至关重要,它广泛应用于汽车安全、航空航天、机械制造等众多行业。WorkBench中的LS-DYNA模块为我们提供了一个强大的工具,能够精确模拟不同物体之间的撞击过程。本指导文档专为新手设计,旨在详细介绍如何使用WorkBench中LS-DYNA模块来进行不同物体之间撞击问题的分析。
所有碰撞问题,均可借鉴该案例模型。附带详细讲解视频和案例模型



为了让新手能够更好地理解和掌握这一复杂的分析过程,本教程以电池箱的撞击作为实际案例进行讲解。通过学习本教程,您将系统地学习到如何定义材料属性,这是准确模拟撞击过程的基础;如何进行合理的网格划分,以保证计算结果的准确性和可靠性;如何施加载荷和边界条件,使模拟更加符合实际情况;以及最终如何求解和分析结果,从模拟数据中获取有价值的信息。
启动Ansys Workbench,选择LS-DYNA模块,鼠标左键按住将此模块拖拽到右边空白操作区。如下图所示。

上图中项目A为我们已计算完成的案例,B为我们新建的项目,因本文档主要演示电池包撞击缓冲仿真操作,且在实际应用中,模型各不相同,所以本文应用已有模型和材料设置进行演示,因此将项目A的材料左键按住拖至项目B的材料栏,将项目A的模型左键按住拖至项目B的模型栏,共享材料和模型设置。
双击项目B的model栏,打开软件界面进行仿真参数设置

打开模型后会自动导入已关联的模型和材料设置,界面如下,

选中几何模块中有问号的壳体,有问号说明模型定义不完全,本项目中,为合理利用计算资源,设置模型为壳体,并取电池包的一半做仿真,我们需为他赋予厚度和材料定义。电池包厚度设置为2mm,撞击体厚度设置为20mm,并为其赋予2000kg点质量,材料定义为铝合金NL。添加点质量操作如下,首先选中要添加点质量的几何体,然后鼠标右键Insert,选择Point Mass,然后选中该几何体所有外边缘,并添加2000kg质量。



接下来我们设置电池包各零件间及撞击体与防撞梁间接触,首先鼠标右击Connections,然后左键点击Insert,再点击Connection Group,

接着将撞击体隐藏,隐藏步骤如下图,首先选中撞击体,然后鼠标右键调出功能区,鼠标左键点击Hide Body,就完成了将撞击体隐藏的操作,接下来将除撞击体以外所有几何体选中,为其设置4mm的容差值,如下图,


然后鼠标右键Connections Group,左键选择Great Automatic Connections,便生成了一系列接触,生成后,点击其中之一Contact Region,可通过右面模型高亮部分确认接触面是否正确,然后在设置区选择壳体顶面还是底面,使接触面符合实际情况,其余接触也需逐一检查,确保接触面设置正确,


接下来我们为撞击体和防撞体设置接触,鼠标右键Contacts,然后左键点击Insert,再选择Manual Contact Region,

接下来在定义区设置接触面、目标面等,在选择一系列接触面时,可通过智能多选功能实现,点击智能多选按钮,鼠标双击其中任意一面,便将整个面扩选中,分别选择好撞击体和防撞梁相应接触面后,为其设置动摩擦系数和静摩擦系数均为0.2的摩擦接触,如下图。


接下来我们为模型划分网格,为使计算更精确并易于收敛,添加尺寸为10mm的网格,首先鼠标右击Mesh,然后点击Insert,选中Sizing按钮。

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