ls-dyna单元之离散单元、梁单元和体单元

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1、第五章单元I物理现象的数学描述»节点、单元、Parts和Sections»离散单元»梁»实体节点/单元/Parts/Sections/材料*NODE节点号(nid)x,y,z坐标不建议但仍然保留，以兼容旧版的DYNA文件：»平动约束»转动约束*ELEMENT要求单元号(eid).定义单元的节点组织和指定单元的行为单元分配有一Part.»需要partID的单元–梁、离散单元、安全带、壳、实体、厚壳»不需要partID的单元–质量单元、惯性单元、安全带附件*ELEMENT梁集中质量单元阻尼安全带壳实体弹簧厚壳*PART组织单元形成特定的组(称为parts)指定part的特性»sec

2、tion特性(*SECTION)»材料行为和特性(*MAT)»状态方程(*EOS)»取代缺省的沙漏控制(*HOURGLASS)»重力初始化»自适应网格划分»热特性(*MAT_THERMAL)»取代接触特性»刚体的惯性特性和初始条件*SECTION由单元类型决定»单元公式»积分规则»厚度或横截面特性关键字»*SECTION_BEAM*SECTION_SHELL»*SECTION_DISCRETE*SECTION_SOLID»*SECTION_SEATBELT*SECTION_TSHELL在*PART中指定选择单元的标准结构几何形状载荷条件模型假定经济性集中质量单元*ELEMENT

3、_MASS»给一节点指定集中质量–质量单元号(EID)–节点号ID–质量值*ELEMENT_INERTIA»给一节点指定一集中惯性–惯性单元号(EID)–节点号–惯性张量(Ixx,Ixy,Ixz,Iyy,Iyz,Izz)*ELEMENT_DISCRETE定义弹簧或阻尼»装配，锁定，铰链，设计区域的简化组件，集中参数模型无质量沿弧向旋转要求输入:»单元号ID»partID»2节点号ID(canbeground)»方向(N1到N2,仅x方向，等)»力的缩放因子离散单元通过材料方式定义力的行为*MAT_SPRING力=F(位移)»弹性和非线性弹性»无弹性»一般非线性»Maxwell(

4、刚度的指数衰减)*MAT_DAMPER力=F(速度)»粘性»非线性粘性*SECTION_DISCRETE平动或转动动力放大因子间隔Clearance失效偏差拉伸/压缩容限$-4simplemassspringsystems$-allnodeshave5kg$-leftendofspringsfixedwithSPC's$-rightendofspringsgivenaninitialvelocity$-allspringsmodeledwithMAT_SPRING_ELASTOPLASTIC$-4cases$1.linear$2.goesnon-linearduetofaste

5、rinitialvelocity$3.dynamicmagnificationapplied$4.failuredeflectionat14mm$-timestepiscontrolledbyaloadcurve$J.D.Reid10/9/98$Units:mm,kg,ms,kN,GPa,kN-mm离散例子—质量弹簧系统定义Parts和材料定义离散Sections结果—位移结果—弹簧力梁单元*ELEMENT_BEAM细长物体(10:1ratios)»操纵杆件、悬挂部件、建筑结构、钢筋要求输入:»单元ID号»partID号»3个节点ID号*SECTION_BEAM单元公式»6自由

6、度–Hughes-Liu(缺省)–合力Belytschko-Schwer–全积分Belytschko-Schwer–管梁Belytschko-Schwer»3自由度–束truss–索单元横截面»矩形，管，W，C，T，Z，任意形状»面积或惯性(2ndmomentandpolar)梁横截面I*INTEGRATION_BEAM梁横截面II实体单元*ELEMENT_SOLID三个直角方向相对相似的模型»铸造，锻造，散热器radiators,螺栓，土壤，木柱，混泥土等正确的质量分配要求输入:»单元ID号»partID号»节点ID号(4,6,8–四面体，棱柱，六面体)四面体能控制沙漏，但时

7、间步很难控制在*SECTION_SOLID中指定常应力单元(缺省)»8-节点六面体»通过1x1x1积分控制沙漏»对四面体和棱柱同样有效全积分S/R六面体单元»8-节点六面体»2x2x2积分(无沙漏)»无因简化积分而有的锁定现象实体单元公式全积分有节点转动的二次方程»8-节点六面体»14积分点»有转动自由度S/R有节点转动的二次方程四面体»4-节点单元»5个积分点»有转动自由度Part2–平板•壳(2.5毫米厚)•低碳钢（考虑应变率影响）•四个边上约束Part3–球•实体•刚体任务：•球的初速