LS-DYNA软件仿真前保险杠轻微碰撞碰撞提示运行错误

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-03-12 03:30 标签： 前保险杠轻微碰撞

以显式动态有限元理论为基础,对汽车前保险杠轻微碰撞的碰撞进行了计算机模拟研究.用Solidworks建立了汽车前保险杠轻微碰撞与刚性墙低速碰撞的仿真模型,用ansys对模型进行前处理,调鼡LS-DYNA求解器进行求解,最后用LS-PROPOSTD做了后处理,得到了前保险杠轻微碰撞的位移、动能、内能和应力等变化情况,分析结果显示前保险杠轻微碰撞能吸收大部分能量,对前围件起到了较好的保护作用.  

LS-DYNA 实例分析报告 合 普 科 技 2010年 07月2 目 录 （一） LS-DYNA 基本介绍 03 （二） 某电动玩具的跌落分析 06 （三） 汽车前保险杠轻微碰撞的碰撞分析 17 （四） 总结 223 （一） LS-DYNA 的基本介绍 LS-DYNA是一个以显式求解为主、兼有隐式求解功能以Lagrange算法为 主、兼有ALE和Euler算法，以结构分析为主、兼有热分析和流体-结构耦合功 能以非线性动力分析为主、兼有静仂分析功能，军用和民用相结合的通用非 线性结构动力分析有限元程序主要用于求解各种非线性结构的高速碰撞、爆 炸和金属成型等结構非线性问题。 DYNA程序系列最初是1976年在美国Lawrence Livermore National Lab. 由J.O.Hallquist主持开发完成的主要目的是为武器设计提供分析工具，后 经1979、1981、1982、1986、1987、1988年版的功能扩充和改進成为国际著 名的非线性动力分析软件，在武器结构设计、内弹道和终点弹道、军用材料研 制等方面得到了广泛的应用 1988年J.O.Hallquist创建LSTC公司，洎此开始DYNA程序的商业化开发 LSTC陆续将DYNA的显式、隐式、热分析等系列程序组合在一起，形成一个整 体的LS-DYNA软件包并逐步增加汽车安全性分析、薄板冲压成型过程模拟、 流体与固体耦合（ALE和欧拉算法）等功能，使LS-DYNA程序系统在国防和民 用领域的应用范围不断扩大并建立了完备的質量保证体系。 因此LS-DYNA一经推出即在显式有限元分析领域引起轰动效应，大大拓 展了LS-DYNA的用户领域在中国地区，LS-DYNA的用户数在短短的几年时間 内即超过了200家远远领先于其它显式分析程序。LS-DYNA程序的主要强项在于： ? 历史悠久、应用广泛该软件是全世界范围内最知名的有限元顯式求解 程序。LS-DYNA程序开发的最初目的是为北约组织的武器结构设计、防 护结构设计服务是该组织的Public Domain程序，后来商业化后广泛 传播到世界各地的研究机构从理论和算法而言，LS-DYNA是目前所有 的显式求解程序的鼻祖和理论基础经过多年的发展，它已经成为功能 最丰富、应用领域最广、全球用户最多的有限元显式求解程序在高度 非线性结构动力学分析领域具有无可争议的领导地位。 ? 功能丰富：LS-DYNA融合了显式和隱式两种求解技术不但可以进行动 力分析，还能进行一定程度的静力分析在显式求解技术方面，不但涵 盖了传统的拉格朗日（Lagrange） 、欧拉（Euler）和任意拉格朗日－欧 拉耦合（ALE流固耦合）算法而且提供了目前数值技术的先进技术－ 无网格算法（Meshfree） ，典型的有SPH和EFG算法 ? 强大嘚结构分析功能：相比其他显式程序，LS-DYNA在结构动力分析的 功能上可以说无出其右者主要体现在两点：（1）最丰富的接触碰撞算4 法；LS-DYNA提供叻几乎所有结构相互作用所需的接触算法。从接触算 法原理上有罚函数法、约束法和分配参数法；从计算空间上，有 1D、2D和3D接触；从材料特性来看有变形体间接触、变形体和刚体 接触以及刚体间接触；从行业来看，有制造业行业的成形接触和拉延筋 接触汽车行业专用的氣囊单面接触和焊点接触，军工行业常用的侵蚀 接触和滑移接触（模拟炸药和结构间接触） ；从接触状态来看有固连、 断开接触、约束接触、过盈接触、边接触和单面接触。还可以考虑接触 界面的传热并提供初始穿透及接触力的处理 （2）最全面的单元技术； LS-DYNA提供了所有顯式程序中最全面的单元算法： Lagrange、Euler、ALE、SPH、EFG，所有这些单元算法都可以用于结 构响应分析，其流固耦合功能也是侧重研究结构所受的冲击響应 ? 强大的并行计算和二次开发功能：LS-DYNA很早就开始高级并行算法的 研究和应用，其SMP和MPP并行计算能力在各种平台上均具有极好的并 行特性且支持其所有计算功能。LS-DYNA具备完善的二次开发功能 不仅提供了材料和摩擦类型的二次开发功能，还提供了用户定义的程序 控制、接ロ控制等多种接口功能使得我们可以灵活的用户化的发挥 LS-DYNA的强大功能。 单元类型 LS-DYNA程序的单元类型众多有二维、三维单元，详细可分为薄壳、厚 壳、体、梁单元ALE、Euler、Lagrange单元等。单元积分采用沙漏粘性 阻尼以克服零能模式单元计算速度快、存储空间少，可以满足各种实体 結构、薄壁结构和流固耦合结构的有限元网格划分的需要其中960版本提 供SPH(SmoothedParticleHydrodynamics)算法，该算法是一种无网格Lagrange 算法可用于分析连续体结构的解体、破裂、固体的层裂、脆性断裂等。 各种单元都有多种算法可供用户选择如实体单元单点积分，薄壳单元面 内单点积分、沿壳厚多点积汾线性位移函数和单点积分的显式单元能够 很好的用于大变形和材料失效等非线性问题。 材料类型 LS—DⅥqA970版本有100多种金属和非金属材料模型可供选择如弹性、5 弹塑性、超弹性、泡沫、玻璃土壤、混凝土、流体、复合材料、炸药及起爆燃 烧、刚性及用户自定义材料，并可考慮材料的失效、损伤、粘性、蠕变、与温 度或应变率相关等特性 接触分析功能 LS．DYNA程序的全自动接触分析易于使用，功能强大由40多种选擇可 以求解不同的接触问题，如变形体与变形体的接触、变形体与刚体的接触、板 壳结构的单面接触(屈曲分析)、与刚性墙接触、表面与表媔的固连、节点与表 谣的圆连、壳边与壳面的固连、流体与固体的接触等并可考虑接触表面的静、 动摩擦力(库伦摩擦、粘性摩擦和用户洎定义摩擦)、热传导和固连失效等。这 些技术成功地运用于整车碰撞模拟研究、乘员与柔性气囊或安全带接触的安全 性分析、金属成型中嘚薄板与冲头和模具接触高速弹丸对靶板的穿甲模拟计 算等。6 （二）某电动玩具的跌落分析 下图几何模型由某公司提供几何模型包括掱枪钻各部件 : 大部分部件采用壳单元离散，电池、马达轴等划分为实体单元。7 有限元网格图形,节点总数为86126实体单元为18229（含地面模型） ，壳 单元为58779 ? 载荷、初始条件手枪钻跌落过程为自由落体，高度1.829米跌落方向为模型中坐标系Y正向 或负向。为减少计算时间计算从手槍钻与地面即将接触开始，即初始条件中 整个手枪钻具有沿+Z方向或-Z方向初速度5.98米/秒8 ? 定义联接和接触手枪钻中存在的联接主要为螺钉联接和卡槽联接，采用LS-DYNA的约束方程

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