Ls-Dyna是功能齐全的几何非线性、材料非线性以及摩擦和接触分离等界面状态的非线性程序,凡是涉及接触碰撞、爆炸、穿甲、应力波传播和金属加工等问题都可以求解,
进行活塞与钻头动力分析简述如下:要有:活塞尺寸;钻头尺寸;岩石块尺寸,活塞速度。
计算时使用APDL程序文件,该文件操作者自己编制。关键是编制APDL程序文件,完成编制则完成大部分工作量,其他工作由Ansys/Ls-Dyna软件完成。
整体计算过程:
一.APDL文件:编制情况简述:
有限元计算要有数学、力学、有限元理论、工程科学、软件操作和工程经验,必须对整个计算过程细节进行详细考察,对软件的适用范围、计算精度、有限元模型的网络划分精度、材料参数、边界条件及初始条件搞准、否则可能出错,滥用是危险的做法,会得出错误的结果。
步骤如下:
1.定义工程名称属性和采用国际单位制。
2.定义单元类型、材料与实常数:
(1).活塞、钻头、岩石的单元类型都为SOLID164
(2).输入活塞、钻头、岩石的材料参数:弹性模数、密度、泊松比。
3.建立实体模型,将实体模型剖成为1/4计算。
5.定义初始条件与边界条件:
活塞V=2(米/秒),
活塞、钻头单元为激活状态.
边界条件:活塞在缸内运动、钻头直线移动、岩石不动。
6.定义接触
接触类型:点-面接触
静摩擦糸数FS=0.动摩擦糸数FD=0.指数哀减系数DC=0.临界粘性阻尼系数VDC=0.
接触时间0-100000s范围内
接触刚度=0.1.刚性盾罚因子=0,接触面初始穿透检查
接触不考虑单元厚度,接触刚度选择
不考虑接触过程壳厚改变,接触表面节点号自动定位
接触面穿透深度增量=4,不穿透检查
7.定义求解参数
终止时间、.RST文件的输出时间间隔、.HIS文件的输出时间间隔、输出节点接触力、
输出合成界面接触力、输出材料能量计算结果、保存数据库文件等.
8.进入求解器,输出K文件.
例如:本段APDL文件
/SOLU
EDWRITE,LSDYNA,'hzI','K',''
FINISH
/EXIT,NOSAV
二.
设置后点Run
在上图输入APDL文件进行计算
输出的'hzI','K'关健字文件:
*KEYWORD
*TITLE
$
*DATABASE_FORMAT
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*NODE
--------------------------------------------------------------------------------------------------
*INITIAL_VELOCITY_GENERATION
*END
关健字文件可进一步补充和修改。有了关健字文件,给今后重新计算类似程序提供了方便,可直接修改,进入Ls-Dyna
三.
四.后置处理:将d3plot输入LS-PREPOST软件得出结果,输出应力云图,节点速度,接触力-时间曲线,位移-
LS-PREPOST软件
正如前述,错误的APDL文件,滥用是危险的做法。下面是边界条件出错的图。
有些错误的APDL文件,还会导致不能计算,有的可计算,但结果与实际情况不符。