CH12跌落模块.ppt
Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual第第12章章ANSYS/LS-DYNA 跌落模块跌落模块Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual本章目标本章目标在完成本章的学习后在完成本章的学习后,应能使用应能使用ANSYS/LS-DYNA的跌落模块的跌落模块(DTM)进行基本的跌落分析进行基本的跌落分析 1.定义并描述跌落分析定义并描述跌落分析2.列举进行跌落分析的典型应用列举进行跌落分析的典型应用3.介绍介绍 ANSYS/LS-DYNA 的跌落模块的跌落模块(DTM)4.详细描述使用详细描述使用DTM进行跌落分析需要的步骤进行跌落分析需要的步骤5.分步给出指导分步给出指导,进行一个基本的跌落分析进行一个基本的跌落分析00132210 JAN 200012-2Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual跌落分析跌落分析 定义定义跌落分析模拟实际跌落中的物体行为跌落分析模拟实际跌落中的物体行为.一个真实的跌落测试一般将涉及在重力场一个真实的跌落测试一般将涉及在重力场中从某个高度释放物体中从某个高度释放物体,允许它落下并与平的刚性面碰撞允许它落下并与平的刚性面碰撞.进行跌落分析的理由进行跌落分析的理由由于意外事故或标准使用由于意外事故或标准使用,许多物体或部件被跌落到平板或地面上许多物体或部件被跌落到平板或地面上.必须设计出可靠必须设计出可靠部件以经得起碰撞部件以经得起碰撞.可以对原始部件进行跌落测试来评价设计可以对原始部件进行跌落测试来评价设计.也可以进行模拟真实也可以进行模拟真实跌落测试的虚拟跌落测试分析跌落测试的虚拟跌落测试分析.真实的跌落测试需要制作出原型真实的跌落测试需要制作出原型,而虚拟的跌落测试分析可以在设计阶段进行而虚拟的跌落测试分析可以在设计阶段进行.根据根据虚拟的跌落测试分析虚拟的跌落测试分析,可以识别出应力水平和高应力区域可以识别出应力水平和高应力区域,从而可以根据需要进行设从而可以根据需要进行设计修改计修改.通过简单的修改有限元模型通过简单的修改有限元模型,进行新的分析就可以对修改后的设计进行评价进行新的分析就可以对修改后的设计进行评价而不需要建立新的模型而不需要建立新的模型.将分析结果和真实的跌落测试结果关联起来是明智之举将分析结果和真实的跌落测试结果关联起来是明智之举.一旦得到了原始设计的相一旦得到了原始设计的相关模型关模型,就可以很自信的通过分析对提出的设计修改进行评价就可以很自信的通过分析对提出的设计修改进行评价,而不需要建立修改后而不需要建立修改后的模型的模型.00132210 JAN 200012-3Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual 跌落测试分析的典型应用跌落测试分析的典型应用工具工具 铁锤铁锤,钳子钳子,螺丝起子等等螺丝起子等等.电子产品电子产品 膝上电脑膝上电脑,电视电视,CD 唱机等等唱机等等.用具用具 冰箱冰箱,洗衣机洗衣机,干衣机干衣机,微波炉等等微波炉等等.工业品工业品 有毒化学药品的储存桶有毒化学药品的储存桶.生活用品包生活用品包.00132210 JAN 200012-4Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual用用 DTM进行跌落测试分析的进行跌落测试分析的8个基本步骤个基本步骤进行基本的跌落分析需要进行基本的跌落分析需要8个基本步骤个基本步骤:1.输入或创建模型输入或创建模型.2.进入跌落模块进入跌落模块.3.定位物体定位物体.4.定义由于重力引起的加速度大小定义由于重力引起的加速度大小.5.定义跌落高度定义跌落高度.7.求解求解8.动画结果动画结果.下面几页着重于详细描述每一步下面几页着重于详细描述每一步.00132210 JAN 200012-5Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual步骤步骤1:输入或创建模型输入或创建模型用户必须准备或输入用于跌落的物体模型用户必须准备或输入用于跌落的物体模型.模型可以从模型可以从CAD包中输入包中输入,也可以使用本课程以前描述的过程来创建也可以使用本课程以前描述的过程来创建.在进入在进入ANSYS主菜单的主菜单的“Drop Test”之前之前,物体必须被完全定义物体必须被完全定义!所有所有的单元和材料特性包括阻尼都必须已经被指定的单元和材料特性包括阻尼都必须已经被指定.在模型中应该只包含与在模型中应该只包含与LS-DYNA兼容的单元兼容的单元(单元单元160-167).ANSYS/LS-DYNA用户手册用户手册讨论了这些单元讨论了这些单元.00132210 JAN 200012-6Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual步骤步骤 2:进入进入 DTM 并初始化模型并初始化模型通过从通过从ANSYS主菜单中选择主菜单中选择Drop Test进入进入DTM一旦进入一旦进入DTM,跌落测试主菜单跌落测试主菜单(DTMM)出现出现.在启动跌落模块之前最好备份模在启动跌落模块之前最好备份模型型.操作菜单操作菜单:Initialize OK00132210 JAN 200012-7Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual步骤步骤 3:定位物体定位物体通过在通过在DTMM 中选择中选择Orient Model,指定模型在重力场中的方位指定模型在重力场中的方位.用户使用下用户使用下面的某个选项来指定面的某个选项来指定“上上”方向方向(与与 g相反相反):Drop Test Orient Model下面分别描述了下面分别描述了5个定位选项个定位选项:1)Dynamic Mode:在屏幕上旋转模型在屏幕上旋转模型.屏幕视角方向的上方位被假定为屏幕视角方向的上方位被假定为g的反方向的反方向.2)Input Vector:在总体笛卡尔坐标系指定一个向上的矢量在总体笛卡尔坐标系指定一个向上的矢量Pick 2 Nodes:由第一个节点指向第二个节点的方向被假定为上方向由第一个节点指向第二个节点的方向被假定为上方向.4)Pick 1 Node and CG:上方向是从物体的重心上方向是从物体的重心(CG)指向所拾取的节点指向所拾取的节点.5)Rotate about WY:在改变缺省的跌落视角方位时此选项是有用的在改变缺省的跌落视角方位时此选项是有用的.WY的方向被的方向被指定为上方向指定为上方向.00132210 JAN 200012-8Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual步骤步骤 4:定义定义 g 的大小的大小当物体被定位后当物体被定位后g的方向被指定的方向被指定.通过在通过在DTMM 中选择中选择Define g 来指来指定定g的大小的大小,见下面的对话框见下面的对话框.所选择的大小必须与在创建模型时所使所选择的大小必须与在创建模型时所使用的单位协调用的单位协调.Drop Test:Define g.00132210 JAN 200012-9Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual步骤步骤 5:定义跌落高度定义跌落高度通过从通过从DTMM 中选择中选择Drop Height 来定义跌落高度来定义跌落高度.所定高度的单位必须与所定高度的单位必须与创建模型时所用单位一致创建模型时所用单位一致.高度被定义为从目标面上表面的中心沿着高度被定义为从目标面上表面的中心沿着WY轴轴(上方向上方向)到用户选择的参考点到用户选择的参考点,此点可能是此点可能是:1.跌落物体的最低点跌落物体的最低点.2.物体的重心物体的重心.3.物体上的所选节点物体上的所选节点.4.物体上的指定点物体上的指定点Drop Test:Drop Height00132210 JAN 200012-10Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual步骤步骤 6:指定求解控制指定求解控制通过从通过从DTMM 中选择中选择Solution Ctrls 来指定求解控制来指定求解控制.输入总的求解时输入总的求解时间间,结果文件结果文件,时间历程输出间隔和分析起始时间选项时间历程输出间隔和分析起始时间选项.当使用当使用Near Impact Time 作为起始时间时作为起始时间时,分析在碰撞前开始分析在碰撞前开始,节省计算时间节省计算时间.Drop Test:Solution Ctrls.00132210 JAN 200012-11Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual步骤步骤 6:指定求解控制指定求解控制在求解控制对话框中在求解控制对话框中,用户能够用户能够指定节点以用于后面的时间历指定节点以用于后面的时间历程后处理程后处理.另外另外,离物体重心最离物体重心最近的节点也能被计算并被自动近的节点也能被计算并被自动保存以用于后处理保存以用于后处理.00132210 JAN 200012-12Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual步骤步骤 7:求解跌落分析求解跌落分析一旦用户输入了所有需要的跌落参数一旦用户输入了所有需要的跌落参数,通过从通过从DTMM 中选择中选择Solve 进入求进入求解阶段解阶段.在选择在选择“Solve”后后,含有输入数据摘要的信息被输出到屏幕上含有输入数据摘要的信息被输出到屏幕上,见见下面的对话框下面的对话框.选择选择 OK求解开始求解开始.在跌落基本步骤中没有包含一些高级选项在跌落基本步骤中没有包含一些高级选项.在在ANSYS跌落手册中介绍了它跌落手册中介绍了它们们.其它特征包括其它特征包括:1.修改目标特性修改目标特性.2.定义高级接触参数定义高级接触参数.3.在进行跌落分析之前获得模型的其它信息在进行跌落分析之前获得模型的其它信息.00132210 JAN 200012-13Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual另外另外,主菜单中的主菜单中的动画宏也能被使用动画宏也能被使用.也就是说也就是说,可以可以使用标准的通用后使用标准的通用后处理图形显示处理图形显示.步骤步骤8:动画结果动画结果动态显示结果动态显示结果,例如可以从例如可以从DTMM中中选择选择Animate Results 来随时间动来随时间动画显示跌落物体中的画显示跌落物体中的MISES应力应力.调用调用ANDYNA 动画宏的对话框出动画宏的对话框出现现,它与主菜单中它与主菜单中 ANDATA 动画宏动画宏(Over Results)相似相似.Drop Test:Animate Results 00132210 JAN 200012-14Explicit Dynamics with ANSYS/LS-Explicit Dynamics with ANSYS/LS-DYNADYNATraining Manual练习练习-跌落分析跌落分析本章练习开始于第本章练习开始于第2卷的卷的 E12-1.使用使用ANSYS/LS-DYNA 跌落模块来模拟螺丝起子跌落到刚性地面上跌落模块来模拟螺丝起子跌落到刚性地面上.00132210 JAN 200012-15
