Lsdyna中动力松弛-悬臂梁弯曲 原创

1.问题描述

当一个悬臂梁在受到端部力的作用时候，悬臂梁弯曲，去除作用力之后，悬臂梁会自己产生上下的振动，如何描述这个现象，考虑短时间的振动效果

2.问题分析

首先单独悬臂梁的分析通过隐式算法瞬态分析transient structural肯定可以分析得到准确的结果，本次主要考察模型如果存在复杂碰撞等情况，那么必须采用显示算法lsdyna，这个软件中中如何来计算初始变形。

由于lsdyna自身的原因，计算的步长受到材料密度、弹性模量、网格大小等因素影响，不可控制，只能计算很短时间内的一个变形。如果延长时间则计算量过大，没有意义了。

那么在常规方法在lsdyan中，只能在0.001s内悬臂梁加载受力，悬臂梁在很短的时间内弯曲，在0.001s撤销受力之后，悬臂梁恢复原始形状的同时并上下摇摆振动。但是仿真中在加载初始力之后，悬臂梁会产生抖动，对于后续撤销受力之后产生影响，那么如何消除这个现象？

3.动力松弛

在设置中可以添加dynamic relaxation，设置如下所示，其中

pseudo end time表示伪时间

在显式动力学分析中，计算时间步长通常非常小（受材料波速和单元尺寸限制），导致模拟真实时间较长的过程需要极多的计算步数，效率低下。Pseudo End Time 通过以下方式优化计算：

缩短实际计算时间：通过人为设定一个 “伪时间”，让程序在该时间点提前终止计算，但仍保持物理过程的相似性。

加速准静态过程：对于缓慢加载或变形过程（如金属成型、结构静压试验），使用较大的伪时间可以在不影响结果精度的前提下显著减少计算量。

3.1静力学计算

在此之前可以进行一个静力学分析，加载指定的受力，得到悬臂梁的变形结果，

3.2导入动力学分析

静力学得到初始状态，再添加一个lsdyna模块，将结果导入lsdyna，如图所示。得到的结果只能是位移变形，这样就能得到初始的预添加受力的变形了

3.3动力学设置

在添加一个动力松弛dynamic relaxation，选项设置为explicit after ansys solution，之后的设置为显示动力学计算的设置收敛方法

计算结果如图所示，可以明显的看到悬臂梁明显的上下周期性抖动，消除了局部的抖动

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