Ansys 第31例 沖擊動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例——車輛受

1、第31例沖擊動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例車輛受起伏路面激勵(lì)的響應(yīng)分析本例用ANSYSLS-DYNA分析了車輛受起伏路面激勵(lì)的響應(yīng)，研究了創(chuàng)建車輛和負(fù)載模型的方法，研究了模擬和施加起伏路面激勵(lì)載荷的方法。31.1問題描述為了分析車輛受起伏路面激勵(lì)的響應(yīng)，可以建立如圖31-1所示的簡化模型。由于礦石的沖擊只作用于車輛底板，所以忽略車輛其余部分，車輛懸掛系統(tǒng)用彈簧阻尼系統(tǒng)模擬。在_wy彈簧阻尼系統(tǒng)的端部施加隨時(shí)間變化的位移載荷，以模擬起伏路面對車輛的激勵(lì)。本例各物理量單位如下：長度為mm;力為N;時(shí)間為s；質(zhì)量為t；應(yīng)力及材料彈性模量均為MPa;密度為t/m3；加速度為mm/s2。31.2分析步驟3121運(yùn)行AN

2、5YSJLS-LIYNA用ANSYS產(chǎn)品啟動(dòng)器（圖31-1）運(yùn)行A-DYNA:開始程序ANSYS13.0MechanicalAPDLProductlaunch選擇SimulationEnvironment（分析環(huán)境）為ANSYS，選擇License（授權(quán)）為ANSYSMultiphysics/LS-DYNA,設(shè)置WorkingDirectory（工作目錄）和InitialJobname（初始任務(wù)名）等Run。fA121：AN5YSKchanicalAPDtProductIduncherProH-："-LastAnSVSKjp*'*Hcriapie:yzyPCFileProfi

3、li&sOpUonsToolsLinksHeIitSdnu用UkhiEnwonment州SYSLS-D¥NA(-D¥PJANSYSD$5ionXDlorerL-DVT>|ANSYSMuhiphysicsiLS-OYr-lAFilciMsnaaernenlCuslomliafUorL1HiofiFerTormance.PreferencesCampulin|SeluBrowse.JabNamenia圖31-2ANSYS產(chǎn)品啟動(dòng)器31.2.2定義任務(wù)名ProtSudHelp拾取菜單UtilityMenuQJ一ilefChangeJobname,彈出如圖31-3所示

4、的對話框，在"/FILNAM”文本框中輸入EXAMPLE31,單擊“OK”按鈕。31.2.3選擇單元類型拾取菜單MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete,彈出如圖31-4所示的對話框，單擊“Add”按鈕；彈出如圖31-5所示的對話框，在左側(cè)列表中選,LS-DYNAExplicit",在右側(cè)列表中選“3DSolid164",單擊“Apply”按鈕：再在右側(cè)列表中選“ThinShell163”，單擊“Apply”按鈕；再在右側(cè)列表中選“Sprng-Dampr165”單擊“0K”按鈕。最后關(guān)閉如圖31-4所示的對話框。

5、AElementTypes圖31-5單元類型庫對話框31.2.4定義實(shí)常數(shù)拾取菜單MainMenuPreprocessorRealConstants，單擊“RealConstants”對話框的“Add”按鈕，在“ElementTypeforRealConstants"的列表中選擇“Type2SHELL163”,單擊“OK”按鈕：再單擊“RealConstantsSetNumber1,forTHINSHELL163”對話框中的“OK”按鈕，彈出如圖31-6所示的對話框，在“SHRF”文本框中輸入5/6（剪切因子）,在“NIP”文本框中輸入3（沿殼厚度方向的積分點(diǎn)數(shù)），在“T1”文本框中

6、輸入12（殼厚度）,單擊“OK”按鈕。再次單擊“RealConstants”對話框的“Add”按鈕，在“ElementTypeforRealConstants”的列表中選擇“Type3COMBI165”，單擊“OK”按鈕；再單擊“RealConstantsSetNumberL22,forCOMBI165”對話框中的“OK”按鈕。最后單擊“RealConstants”對話框中的“Close”按鈕。圖31-6設(shè)置實(shí)常數(shù)對話框CancelRealConstantSetdumber1,forTHINISHELLL53-sIrbShearFactorSHRFMo.ofintegrationpts.NJP

7、Thinkne-s&atnode1T1Thickne-5&atnode2T2Thickne-s&node3T3Thickne-ssatnode1T4OK|ElementTypeRefa呂n匸呂No.23125定義材料模型拾取菜單MainMenu->PreprocessorMaterialPropsMaterialModels，彈出如圖31-7所示的對話框，在右側(cè)列表中依次拾取“LS-DYNA”、“Linear”、“Elastic”、"Isotropic"，彈出如圖31-8所示的）對話框，在“DENS”、“EX”、“NUXY”文本框中分別輸入7.

8、8e-9（密度）、2e5（彈性模量）、0.3（泊松比）,單擊“OK”按鈕。單擊如圖31-7所示對話框的菜單項(xiàng)MaterialNewModel，然后單擊彈出的“DefineMaterialID”對話框中的“OK”按鈕。在右側(cè)列表中依次拾取“LS-DYNA”、“RigidMaterial”,彈出如圖31.-9所示的對話框，在“DENS”、“IX”、“NUXY”文本框中分別輸入2.5e-9、0.28e5、0.4,選擇“TranslationalConstraintParameter”（平動(dòng)約束）下拉列表框選擇"RotationalConstraintParameter“Allrotatio

9、ns”,單擊“OK."按鈕。d0NUXYQKCancelHelp圖31-8；料特性對話框MaterialIodeIsEefined.MaterialModelsAvailable圖31-7材料類型對話框linnFl.Number1險(xiǎn)Lir.eca?IsotropicfellFavarites參LS-EM感Liasar滲口astic盤Orthorropic魯Anisotropic瞬Fluid刖Nonl.TrifiarEquati.onofStiteDiscreteElementFropertieBs8i“u-1MaterialEditFavoriteHelpADe*ne伽血刎茨!盼論。

10、LinearIsotropicMaterialPropertiesforMaterialNumber12E+005匕31.SE-009DENSEX.DENSEXOKCancelHelp0.2SE5Rota'tioii-alConstrnintParairietur1JRigidPropertiesfoMateridNutnber2圖31-9材料特性對話框RigidJrtaterialPropertiesforMaterialNuinber2Trans1ationalConstraintParameterZandXdisps.0.4NewModel，然后單擊彈出的“Define單擊如圖3

11、1-7所示對話框中的菜單項(xiàng)MaterialNeMaterialID”對話框中的“OK”按鈕。在右側(cè)列表中依次拾取,LS-DYNA"、"DiscreteElementProperties"/'Spring/'LinearElastic",彈出如圖31-10所示的對話框，在“SpringConstant"文本框中輸入200（彈簧剛度），單擊“OK”按鈕。單擊如圖31-7所示對話中框的菜單項(xiàng)MaterialNewModel，然后單擊彈出的“DefineMaterialID"對話框中的“OK"按鈕。在右rL/側(cè)列表中

12、依次拾取"LS-DYNA"、“DiscreteElementProperties""Damper"、“LinearViscosity",OK；CancelSpringConstant200彈出如圖31-11所示的對話框，在“DampingConstant"文本框中輸入0.06（阻尼系數(shù)）,單最后關(guān)閉如圖31-7所示的對話框。擊“OK"按鈕LinearElasticSpringMaterialPropertiesforMaterialNumber3rALi-nearEideticSpringPfopertj5forM

13、aterialMumber3圖31-10材料特性對話框:rAUnearV/icosityDamperProprtiesforMa-terialMumber4DarripingConstant0.06|OKCancelHelpLinearViscosityDamp已tMat已tialProp已TtiwforMat已zrialMiunb已:r4圖31-12創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)對話框圖31-11材料特性對話框31.2.6創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)拾取菜單MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypointsInActiveCS,彈出如圖31-12所示的對話框，在“NPT”文本框中輸入1,在“X

14、,Y,Z”文本框中分別輸入-800,0,-1500,單擊"Apply”按鈕。按同樣的步驟創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)2(-800,0,1500)、3(800,0,1500),4(800,0,-1500)，最后單擊“OK”按鈕。3127改變視點(diǎn)單擊圖形窗口右側(cè)顯示控制工具條上的劇按鈕3128由關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建面拾取菜單MainMenuPreprocessorModeling-CreateAreasArbitraryThroughKPs,彈出拾取窗口，依次拾取關(guān)鍵點(diǎn)1、2、3、4,單擊“0K”按鈕。3129創(chuàng)建塊拾取菜單MainMenuPreprocessorModelingCreateVolumesBlock

15、ByDimension,彈出如圖31-13所示的對話框，在"X1,X2”文本框中分別輸入-100,100,在"Y1,Y2”文本框中分別輸入0,200,在"Z1,Z2”文本框中分別輸入-100,100,單擊“0K”按鈕。圖31-13創(chuàng)建塊對話框一C）31.2.10顯示面拾取菜單UtilityMenuPlotAreas。31.2.11劃分單元shTool,彈出如圖31-14所示的對話拾取菜單MainMenuPreprocessorMeshing框，本步驟的所有操作均在此對話框下進(jìn)行。（1）對面劃分單元。選擇"ElementAttributes"下拉

16、列表框?yàn)椤癆reas”，單擊下拉列表框后面的“Set”按鈕，彈出拾取窗口，選擇矩形面1,單擊"0K"按鈕，彈出如圖31-15所示的對話框，選擇“MAT”下拉列表框?yàn)?,選擇“REAL”下拉列表框?yàn)?,選擇“TYPE”下拉列表框?yàn)?SHELL163，單擊“0K”按鈕；單擊如圖3-14所示“SizeControls”區(qū)域中“Global”£t一后面的“Set”按鈕，彈出如圖31-16所示的對話框，在“SIZE”文本框中輸入180,單擊“0K”按鈕；在如圖31-14所示對話框的“Mesh”區(qū)域，選擇“Mesh”下拉列表框?yàn)锳reas,選擇單元形狀為“Quad”（四邊形）

17、，選擇劃分單元的方法為“Mapped”（映射）；單擊“Mesh”按鈕，彈出拾取窗口，拾取矩形面1,單擊“0K”按鈕。（2）顯示面。拾取菜單UtilityMenuPlotAreas。對體劃分單元。選擇"ElementAttributes'下拉列表框?yàn)椤癡olumes”，單擊下拉列表框后面的“Set”按鈕，彈出拾取窗口，選擇六面體1,單擊“0K”按鈕，彈出類似如圖31-15所示的對話框，選擇"MAT"下拉列表框?yàn)?,選擇"TYPE"下拉列表框?yàn)?SOLID164,單擊“0K”按鈕；單擊“sizeControls”區(qū)域中“Global”后面的

18、“Set”按鈕，彈出如圖31-16所示的對話框，在“SIZE”文本框中輸入100,單擊“0K”按鈕；在如圖31-14所示對話框的“Mesh”區(qū)域選擇“Mesh”下拉列表框?yàn)閂olumes，選擇單元形狀為“Hex”（六面體），選擇劃分單元的方法為“Mapped"；單擊“Mesh”按鈕，彈出拾取窗口，拾取六面體1,單擊“0K”按6oMeshWeshToolJCoarse鈕。單擊“Close”按鈕關(guān)閉如圖31-14所示的對話框。Mesh?Refine圖31-14單元工具對話框(Areas二iSetElementAttributes"SmartSeeSizeCentroIs'

19、;-.GJdbal-git|ClearAreasClearLines:ear匚剜|FlipLafferearearJFineVolunnesrTer曠CMaf-ped'.vsep|3or4sided二JearAieaAttr'hutesAATHAssign血ttfibutestoPickedAreas-MATMaterialTYPEElementtypenumberREALRealconstantsetnumberSECTEernentsectionOKApplyCancelHelp圖31-15面屬性對話框圖31-16單元尺寸對31.2.12創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)拾取菜單MainMenufP

20、reprocessorModelingCreatedNodesInActiveCS，彈出如圖31-17所示的對話框，在“NODE"文本框中輸入980,在“x,Y,Z"文本框中分別輸入-8,-1500，單擊“Apply"按鈕；在“NODE"文本框中輸入981，在“X,Y,Z"文本框中分別輸入800,-500,-1500,單擊“Apply"按鈕；在“NODE”文本框中輸入982,在“x.Y,Z”文本框中分別輸入800,-500,1500,單擊“apply”按鈕；在“NODE”文本框中輸入983,在“X,Y,Z"文本框中分別輸入-

21、800,-500,1500,單擊“OK"按鈕。賦沁鯉咚口n上更變馳融更加J?="NCreateNodesirrActiveCoordinateSystemNODENodenumber9BOX,Y,ZLo匚ationinactiveCS800-500-1500THXV,THVZ,THZXiRotationangles(degrees)OKApplyCancelHelp圖31-17創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)對話框31.2.13設(shè)置要?jiǎng)?chuàng)建單元的屬性拾取菜單MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsElemAttributes,彈出類似圖31-15所示的對話

22、框，選擇“TYPE”下拉列表框?yàn)?COMBI165，選擇“MAT”下拉列表框?yàn)?,選擇“REAL”下拉列表框?yàn)?,單擊“0K”按鈕。31.2.14創(chuàng)建彈簧單元拾取菜單MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsAutoNumberedThruNodes，彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)1和980,單擊拾取窗口中的“Apply”按鈕，于是在IkJ之間分別創(chuàng)建單元。節(jié)點(diǎn)1和980之間創(chuàng)建了一個(gè)單元。重復(fù)以上過程，在節(jié)點(diǎn)28和981、19和982、2和98331.2.15設(shè)置要?jiǎng)?chuàng)建單元的屬性拾取菜單MainMenuPreprocessorModelingCreateEl

23、ementsElemAttributes，彈出類似圖31-15所示的對話框，選擇"MAT"下拉列表框?yàn)?,單擊“0K”按鈕。31216創(chuàng)建阻尼單元重復(fù)步驟31.2.14，在與彈簧單元相同的位置創(chuàng)建阻尼單元。31217創(chuàng)建部件拾取菜單MainMenuPreprocessorLS-DYNAOptionsPartsOptions，彈出如圖31-18所示的對話框，選擇Option為“Createallparts”，單擊“OK”按鈕。Part1包括材料號(hào)為1即車廂底板上的所有單元，part2包括材料號(hào)為2即礦石上的所有單元。圖31-18創(chuàng)建部件對話框31.2.18定義接觸0卄、1)、

24、拾取菜單MainMenuPreprocessorLS-DYNAOptionsContactDefineContact,彈出選擇"SurfacetoSurf"、右側(cè)列表如圖31-19所示的對話框，在"ContactType”的左側(cè)列表中中選擇“Automatic(ASTS)”(.自動(dòng)面面接觸)，單擊“0K”按鈕；在隨后彈出的如圖31-20所示的對話框中，選擇“Contact”下拉列表框?yàn)?(Partl),選擇“Target”下拉列表框?yàn)?(Part2),單擊“OK”按鈕。于是，在車廂底板和礦石之間建立了接觸對。000Exponsnt?alDerayCo&ff

25、ici&nt000OK3ApplyHelpOKGeneraltST&)One-Wayi.OSTSjCortactTypeROXID1Contad-box2Automatic(ASFS)ContactandTargetDefinitionsContactCompone-ntorPartno,ContactOption殳Targe-tComponentorPartno.圖31-19定義接觸對話框CancelEDCGENLS-DYNAExplicitContactPararnKerDefinitionsAutomatic(ASTSJStaticFrictionCoefficientD

26、ynamicFrictionCoefficientViscousF.rictionCoefficientViscousDampingCoefficientBirthtimeforcontactBOX1D2TargetboxApplySurfacetoSuitRigid(RO1RJTied(TOSS)SingleSurfaceNed已生toSurfaceDeathtimeforcontactBContactPi3i日tnelEiDefinitions10&0000000匚smtelO圖31-20接觸類型對話框31.2.19選擇節(jié)點(diǎn)拾取菜單UtilityMenuSelectEntities

27、，彈出如圖31-21對話框，在各下拉列表框、文本框、單選按鈕中依次選擇或輸入“Nodes”、“ByNum/Pick”、“FromFull”,單擊“OK”按鈕，彈出拾取窗口，拾取節(jié)點(diǎn)980、981、982、983，單擊"OK“按鈕。31.2.20創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)組拾取菜單UtilityMenuSelectComp/AssemblyCreateComponent，彈出如圖31-22所示的對話框，在“Cname”文本框中輸入NNN1,選擇“Entity，”下拉列表框?yàn)镹odes，單擊“OK”按鈕。SelectEntitiesByNum/Pick二"*FromFullReselect

28、9;UnselectOKApp<yiPlotReplotCancelHelp圖31-21選擇實(shí)體對話框fyCreateComponen圖31-22創(chuàng)建組對話框CMCreateComponent匚nameComponentnarr'EntityComponentismadeof31.2.21在選擇的節(jié)點(diǎn)上施加約束拾取菜單MainMenuPreprocessorLS-DYNAOptionsConstraintsApply-OnNodes，彈出拾取窗口，單擊PickAll”按鈕，彈出如圖31-23所示的對話框，在“Lab2”列表中選擇“UX"、"UZ”、"

29、ROTX"、"ROTY"、“ROTZ”，單擊OK按鈕。31.2.22選擇所有拾取菜單UtilityMenuSelectEverything。八ApplyU.KOTonNo-de-s圖31-23在節(jié)點(diǎn)上施加約束對話框Applyas.ROTXROTYROTZ|ConstantvalueDApplyDisplaceme-ntsfUBOTJonNodesLab2DOFstoberonstfsinedKCancel-HelpEfConstantvaluethen:VALUEDisplacementvalue31.2.23定文數(shù)組拾取菜單UtilityMenuParamete

30、rsArrayParametersDefine/Edit，彈出如圖31-24所示的對話框，單擊“Add”按鈕，彈出如圖31-25所示的對話框，在“Par”文本框中輸入TIME1，在“I”文本框中輸入9,單擊“Apply”按鈕；再次彈出如圖31-25所示的對話框,在“Par”文鈕，壬中輸入FORE1，單擊“OK”按鈕。在“Par”文本框中輸入DISP1，單擊“Apply”按鈕；再次彈出如圖31-25所示的對話框,1圖31-24所示的對話框，在列表中選擇“TIME1Array9xl",單擊“Edit.”按31-26所示的對話框，在數(shù)組TIME1的各行中分別輸入0、0.1、0.2、0.3、

31、0.4、0.5、0.6、0.7、0，8,然后單擊菜單項(xiàng)FileApply/Quit，返回到如圖31-24所示的對話框,在列表中選擇“DISP1Array9x1",單擊“Edit.”按鈕，彈出類似圖31-26所示的對話框，在數(shù)組DISP1的各行中分別輸入0、50,100,50,0、一50、一100、一50,0,然后單擊菜單項(xiàng)FileApply/Quit，返回到如圖31-24所示的對話框，在列表中選擇"FORE1Array9xl",單擊"Edit.”按鈕，彈出類似圖31-26所示的對話框，在數(shù)組FORE1的各行中分別輸入0、-196（礦石重量）、-196、-

32、196、-196、-196、-196、-196、0,單擊菜單項(xiàng)FileApply/Quit,關(guān)閉如圖31-24所示的對話框。圖31-24數(shù)組參數(shù)對話框Seected：NONEArrayParameterDISP1FileEditHelpPageIncrementInitialConstant0圖31-26數(shù)組TIME1對話框31.2.24定文載荷拾取菜單MainMenuPreprocessorLS-DYNAOptionsLoadingOptionsSpecifyLoads,彈出如圖31-27所示的對話框，在“LoadLabels”列表中選擇UY,選擇"ComponentnameorP

33、ARTnumber"-下拉列表框?yàn)镸VN1，選擇“Parameternamefortimevalues”下拉列表框?yàn)門IME1，選擇“Parameternamefordatavalues"下拉列表框?yàn)镈ISP1，單擊“Apply”按鈕。*再次彈出如圖31-27所示的對話框，在“LoadLabels"列表中選擇RBFY，選擇“ComponentnameorPARTnumber"下拉列表框?yàn)?，選擇“Parameternamefortimevalues"下拉列表框?yàn)門IME1，選擇“Parameternamefordatavalues"下

34、拉列表框?yàn)镕ORE1，單擊“OK"按鈕。Load0p-tio-n5TransandDynamCocirdinatesyste-m/GurtaceKey圖11-27定義載荷對話框AddLoadsLoadLabelsParainet&FramefortimevalUS5：Parameternamefordatavalues:-TransientonlyCDynainierelavScalefsrtorforlosdcurjeETIMEBirthtime-ActivateimposeDTSMEDeathtime-RemoveimposedComponentnameorPARTnum

35、ber:Analysis1ypIo呂cdcurve-&:T口useanexistingleadcurv?:LoadfurveIDg知2印Lc卻fcir空也y範(fàn)E漏舶EDLOADLoadingOptionsforLS-DYNAExplicit|nmnlTTIMElDISPlOKApp!yCancelMelp31.2.25指定求解吋間拾取菜單MainMenuSolutionTimeControlsSolutionTime,彈出如圖31-28所示的對話框，在"TIME,文本框中輸入0.79,單擊“OK”按鈕。圖31-28設(shè)置求解時(shí)間對話框31.2.26指定結(jié)果文件類型拾取菜單Mai

36、nMenuSolutionOutputControlsOutputFileTypes,彈出如圖31-29所示的對話框，選擇“Produceoutputfor."為ANSYSandLS-DYNA,單擊“OK”按鈕。圖31-29指定結(jié)果文件類型對話框31.2.27設(shè)置結(jié)果文件輸出步數(shù)拾取菜單MainMenuSolutionOutputControlsFileOutputFreqNumberofSteps,彈出如圖31-30所示的對話框，在“EDRST"文本框中輸入50（結(jié)果文件輸出步數(shù)），在“EDHTIME"文本框中輸入100（時(shí)間歷程輸出步數(shù)），單擊“OK"

37、;按鈕。31.2.28求解拾取菜單MainMenuSolutionSolve,單擊“SolveCurrentLoadStep"對話框中的“OK"按鈕。31.2.29讀結(jié)果拾取菜單MainMenuGeneralPostprocReadResultsLastSet.圖31-30設(shè)置結(jié)果文件輸出步驟對話框31.2.30定義變量拾取菜單MainMenuTimeHistPostproDefineVariables，彈出如圖31-31所示的對話框，單擊“Add”按鈕，彈出如圖31-32所示的對話框，選擇“Typeofvariable”為“NodalDOFresult”，單擊“OK”按鈕

38、，彈出拾取窗口，拾取礦石上的節(jié)點(diǎn)182，單擊“0K”按鈕，彈出如圖31-33所示的對話框，在右側(cè)列表中選擇“"OK”按鈕，返回到如圖31-31所示的對話框，單擊“Close”按鈕。于是定義了一個(gè)變量2,它可以表示礦石的位移s。八AddTime-HistoryVa-riabkTyp&ofvariableNodlDOFresultElementre-sultsGapForcedataSolutionsummaryOKCancelHelp圖31-32變量類型對話框八DefineNodalDataNSQLDefineNodalDOFvariableNVARRefnumberofvar

39、iableNODENodenumberNameUser-specifiedlabelItem,CompDataitem182UYDOFsolutionU¥RotationROTXROTV圖31-33定義數(shù)據(jù)類型對話框31.2.31對變量進(jìn)行數(shù)學(xué)操作把變量2對時(shí)間f微分，得到礦石的速度v；把速度v對時(shí)間f微分，得到礦石的加速度a。拾取菜單MainMenuTimeHistPostproMathOperationsDerivative,彈出如圖31-34所示的對話框，在“IR”文本框中輸入3,在“IY”文本框中輸入2,在TX”文本框中輸入1,單擊“Apply”按鈕；再次彈出如圖31-34所

40、示的對話框，在“IR”文本框中輸入4,在“IY”文本框中輸入3,在“IX”文本框中輸入1,單擊“0K”按鈕。2HelpLY1stVariable/DeriwatsveofTme-Historyk/ariablBFACTAFactorApplyCancel圖31-34對變量微分對話框NameUser-5peekedlisbelIX2ndVariableDEklVIR=FACTAft日(lYVWfDQ)£R.Refern匸日門umbFrfo已£uk31.2.32用曲線圖顯示礦石位移和加速度拾取菜單MainMenuTimeHistPostproGraphVariables,彈出如

41、圖31-35所示的對話框，在“NVAR1”文本框中輸入2（位移），（單擊“Apply”按鈕，結(jié)果如圖31-36所示。在"NVAR1"文本框中輸入4（加速度），單擊“0K”按鈕，結(jié)果如圖31.-37所示。Help圖31-35選擇顯示變量對話框Csnce-ILPLYARGraphTime-HistotyVariablMVAR.1EsivariabletographNVAR.22ndvariableMVAR.33rdvariableFWAR.44thvariablefNVAR55thvariableMVAR.66thvariableINVAR.77thvariahieINYAEt

42、SSthvariableMVAR.95thvariablefNVAFMO10thvariableOKApplyG陽phTime-HistoryV-ariable!4DB09圖31-36礦石位移曲線圖20OJ20D.16D1POST26LS-DYNAuserinputVALU12D.TIME綜合應(yīng)用實(shí)例薄板多點(diǎn)成形工藝中基本體位置的確定IJ用接觸分析確定了薄板多點(diǎn)成形工藝中基本體和板材恰好接觸的位置，進(jìn)而確定了在加工復(fù)雜形狀板材時(shí)基本體的準(zhǔn)確位置。32.1概述薄板多點(diǎn)成形工藝是一種新型的板材成形方法，其基本原理是將整體模具離散成一系列規(guī)則排列的基本體，依靠基本體頭部的包絡(luò)面來實(shí)現(xiàn)板材的成形（圖3

43、2-1）。與傳統(tǒng)模具成形工藝相比，多點(diǎn)成形工藝不需要專門的模具，降低了生產(chǎn)成本，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。目前該技術(shù)逐漸在生產(chǎn)實(shí)踐中開始應(yīng)用。顯然，各基本體的位置由待加工工件的形狀決定。當(dāng)工件形狀為復(fù)雜方程曲面或方程未知曲面時(shí)，用解析的方法確定基本體的位置是十分困難甚至是不可能的。然而由于基本體與工件曲面相切，因此可以利用有限元法的接觸分析進(jìn)行研究。在利用接觸分析確定基本體的位置時(shí)，首先取一個(gè)接近于工件的基本體初始位置，然后移動(dòng)基本體與工件發(fā)生接觸。在得到分析結(jié)果后，利用ANSYS的時(shí)間歷程后處理器（POST26）檢查工件的變形情況，工件開始變形時(shí)的位置就是基本體和工件曲面相切的位置，也就是基本體的

44、工作位置。本方法可以用ANSYS來實(shí)現(xiàn)，也可以用ANSYS/LS-DYNA來實(shí)現(xiàn)。但由于對薄板多點(diǎn)成形工藝的有限元模擬一般用ANSYSLS-DYNA來進(jìn)行，因此本例使用ANSYSLS-DYNA進(jìn)行研究。Il本例為原理性解決問題，更精確、更實(shí)用的方法請讀者自行開發(fā)。本例介紹了半徑為20mm的球形基本體與了個(gè)拋物線形柱狀曲面的接觸。由于是柱狀曲面，所以可以取過基本體球形中心、垂直柱狀曲面的平面進(jìn)行分析。32.2分析步驟3221運(yùn)行ANSYS/LS-DYNA用ANSYS產(chǎn)品啟動(dòng)器（圖32-2）運(yùn)MechanicalAPDLProductlauncherSYS/LS-DYNA:開始程序ANSYS13.

45、0SimulationEnvironment分析環(huán)境）為ANSYS,選擇License（授權(quán)）為ANSYSMultiphysics/LS-DYNA,設(shè)置WorkingDirectory（工作目錄）和InitialJobname（初始任務(wù)名）等Run。X開電心:LcjJiihrrPi岳1亡：巾L厶昭必氓名丫三尺口仃"用Hnsbiamt?:冏P弓FileProfilesOpUunsTuolsLinksHelp-Iftdd-onUoduiesANSYSLGcenae:LS-DVNA-DYN)_ANS'srSD0sign.KpiarEir(-DVT)AleKtanaijementCu

46、slDnizatJoiV1HiflMParfonTiance!PreferancesComputingSetup1WorklnoDirectory:Brmse.JobName:Ercwse.RunPrndudHi&lp-圖32-2ANSYS產(chǎn)品啟動(dòng)器32.2.2改變?nèi)蝿?wù)名拾取菜單UtilityMenuileChangeJobname,彈出如圖32-3所示的對話框，在"/FILNAM”文本框中輸入EXAMPLE32,單擊“0K”按鈕。圖32-3改變?nèi)蝿?wù)名對話框32.2.3選擇單元類型拾取菜單MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Dele

47、te,彈出如圖32-4所示的對話框，單擊“Add”按鈕，彈出如圖32-5所示的對話框，在左側(cè)列表中選,LS-DYNAExplicit",在右側(cè)列表中選“2DSolid162”，單擊“OK”按鈕，返回到如圖32-4所示的對話框，選擇“Type1PLANE162”，單擊“Options”按鈕，彈出如圖32-6所示的對話框，選擇“Stress/strainoptions"下拉列表框?yàn)镻lanestrainz=0,單擊“OK”按鈕，最后單擊“Close"按鈕關(guān)閉如圖32-4所示的對話框。AElementTypes圖32-4單元類型對話框圖32-5單元類型對話框AL匚Mat

48、erial匚ontinuutn圖32-6單元選項(xiàng)對話框Optionsfor2DSolidEleme-ntTypeR.ei.No.1Str-ess/5trainoption5t*LagrangianPlanestrainz=0PLANEloZelerr.enttypeoptrons'OKCancelHelp|32.2.4定義材料模型MaterialModels,彈出如圖32-7拾取菜單MainMenuPreprocessorMaterialP所示的對話框，在右側(cè)列表中依次拾取“LS-DYNA"、“Linear”、“Elastic”、“IsotroPic”彈出如圖32-8所示的對

49、話框，在""DENS”、“EX”、“NUXY”文本框中分別輸入2750（密度）、O.74ell（彈性模量）、0.3（泊松比），單擊“0K”按鈕。于是定義了材料模型1。單擊如圖32-7所一I示對話框的菜單項(xiàng)MaterialNewModel,單擊彈出的DefineMat對話框中的“OK”按鈕。在右側(cè)列表中依次拾取“LS-DYNA”、“RigidMaterial”,彈出如圖32-9所示的對話框，在“DENS”、fILJ“EX”、“NUXY”文本框中分別輸入7800（密度）、2ell（彈性模量）、0.3（泊松比）,選X擇""TranslationalConstr

50、aintParameter""（平動(dòng)約束）下拉列表框?yàn)椤癦andXdisps,”，選擇“RotationalConstraintParameter”（轉(zhuǎn)動(dòng)約束）下拉列表框?yàn)?quot;"Allrotations",單擊“OK”按鈕。于是定義了剛性材料模型2。最后關(guān)閉如圖32-7所示的對話框。jJNaterialModelsDefinedatcxiclModelNurrbcr圖32-7材料模型對話框MaterialModelsAvailable越LinearIsotropicJDrfineMflttriialModelEehaviorMaterialETi

51、tFavoritsHelpMFavorites滲LS-DY澎Linear臉Elastic倉Orttolropic感Anisotropic倉Fluid屈Nonline：iinliSEquationofStateLfiaSDigcreteElemeniPrapertiegJ727500.74E11八LinearIs-otro-picPro-pertimsfofMaterilNumber1LinearIscitropicMaterialPropertiesforHa/terialNumberDENSEXNUXYK.CancelHelp材圖32-8/RigidPropertiesforMaterial

52、Nunriher2RigidMaterialPropertiesforNaterialMumter2DENSEXNUXYTranslationalConstraintParameterRcitutionalConstraintParameter2andXdispsdAllrotationsdCancelHelpK.圖32-9材料特性對話框32.2.5創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)拾取菜單MainMenuPreprocessorInActiveCS,彈出如圖32-10所示的對話框，在"NPT"文本框中輸入1,在Y,Z"文本框中分別輸入0,0,'文本框中輸入2,在“XY,Z”文本

53、框中分別輸入0.4,0.016,0,單擊“Apply”按鈕；在“NPT”文本框中輸入3,在“X,Y,Z”文本框中分別輸入0.8,0.064,0,單擊0,單擊“Apply”按鈕；在“NPT”文按鈕。KCreateKeypointsinActive匚oordinateNPTKeypointnumberY,ZLocationinactiveCSOK圖32-10創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)對話框32.2.6創(chuàng)建樣條曲線拾取菜單MainMenuPreprocessorModelingCreateLinesSpLinesSpLinethruKPs,彈出拾取窗口，依次拾取關(guān)鍵點(diǎn)1、2、3,單擊“0K”按鈕。2-0.01|DZHelpKiN匚keypointincre-ment-includingoriginalX-offsstinactivaCSY-offsetiriactiveCSZ-offsetiria