关键词不能为空

当前您在: 主页 > 英语 >

Ls-Dyna_负体积问题

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-19 01:47
tags:

-

2021年2月19日发(作者:互动英文)


LS-DYNA FAQ


中英文版


-Negative Volume


负体积



2007


09



13



星期四



下午


10:26


泡沫材料的负体积


(


或其它软的材料


)

< br>


对于承受很大变形的材料,


比如说泡沫,


一个单元可能变得非常扭曲以至于单元的体积计


算得到一个负值。这可能发生 在材料还没有达到失效标准前。对一个拉格朗日


(Lagrangian)


网格在没有采取网格光滑


(mesh smoothing)


或者重划分


(remeshing)


时能适

< p>
应多大变形有个内在的限制。


LS- DYNA


中计算得到负体积


(negative volume )


会导致计算


终止,除非在


*cont rol_timestep


卡里面设置


ERODE


选项为


1


,而且在


*con trol_termination


里设置


DTMIN


项为任何非零的值,在这种情况下,出现负体积的


单元会被删掉而且计算 继续进行


(


大多数情况


)



有时即使


ERODE


和< /p>


DTMIN


换上面说的设置


了,负体积可 能还是会导致因错误终止。



有助于克服负体积的一些方法如下:



*


简单的把材料应力-应变曲线在大应变时硬化。这种方法会 非常有效。



*


有时候修改初始网格 来适应特定的变形场将阻止负体积的形成。


此外,


负体积通常只 对


非常严重的变形情况是个问题,而且特别是仅发生在像泡沫这样的软的材料上面。



*


减小时间步缩放系数


(timestep scale fac tor)


。缺省的


0.9


可能不足以防 止数值不稳


定。



*


避免用全积分的体单元


(


单元类型

2



3)



它们在包含大变形和扭曲的仿真中往往不是


很稳定。


全积分单 元在大变形的时候鲁棒性不如单点积分单元,


因为单元的一个积分点可

< br>能出现负的


Jacobian


而整个单元还维持正的体积 。在计算中用全积分单元因计算出现负



Jacobian


而终止会比单元积分单元来得快。



* < /p>


用缺省的单元方程


(


单点积分体单元


)


和类型


4


或者< /p>


5


的沙漏


(hourglass)


控制


(


将会刚化


响应


)


。对泡沫材料首先的沙漏方程是:如果低速冲击


type


6


,系数


1.0;


高速冲击


type


2


或者


3




*


对泡沫用四面体


(tetrahe dral)


单元来建模,使用类型


10


体单元。



*


增加

< br>DAMP


参数


(foam model 57)


到最大的推荐值


0.5




*


对包含泡沫的接触,用


*co ntact


选项卡


B


来关掉

< p>
shooting node logic




*


使用


*contact_inte rior





part set


来定义需要用


contact_interior


来处理的


parts


,在


set_part



1


的第


5


项< /p>


DA4


来定义


contact_inte rior


类型。


缺省类型是


1



推荐用于单一的压缩。


在版本


970


里,类型


1


的体单元可 以设置


type=2


,这样可以处理压缩和减切混合的模式。< /p>



*


如果用


m at_126


,尝试


ELFORM=0



*


尝试用


EFG

方程


(*section_solid_EFG)



因为这个方程非常费时,


所以只用在变形严重


的地方,而且只用于六面体单元。



See also: instability


English Version:



Negative Volumes in Foams (or other soft materials)



In materials that undergo extremely large


deformations, such as soft foams, an element may become so distorted that the


volume of the element is calculated as negative. This may


occur without the material reaching a failure criterion. There is an inherent


limit to how much deformation a Lagrangian mesh can


accommodate without some sort of mesh smoothing or remeshing taking place. A


negative volume calculation in LS-DYNA will cause the


calculation to terminate


unless


ERODE


in


*control_timestep is set


to 1


and DTMIN


in *control_termination is set to any nonzero value


in which case the offending element is deleted and the calculation continues


(in most cases). Even with ERODE and DTMIN set as described,


a negative volume may cause an error termination (see erode/negvol.k).



Some


approaches


that


can


help


to


overcome


negative


volumes


include


the


following.



- Simply stiffen up the material stress-strain curve at large strains. This


approach can be quite effective.



- Sometimes tailoring the initial mesh to accomodate a particular deformation


field will prevent formation of negative volumes. Again, negative volumes are


generally


only


an


issue


for


very


severe


deformation


problems


and


typically


occur


only in soft materials like foam.



- Reduce


the


timestep


scale


factor. The


default


of


0.9


may


not


be


sufficient


to prevent numerical instabilities.



- Avoid fully-integrated solids (formulations 2 and 3) which tend to be less


stable in situations involving large deformation or distortion.


(The fully integrated element is less robust than a 1-point element when


deformation is large because a negative Jacobian can occur at one of the


integration


points


while


the


element


as


a


whole


maintains


a


positive


volume. The


calculation


with


fully


integrated


element


will


therefore


terminate


with


a


negative


Jacobian much sooner than will a 1-point element. (lpb))



- Use


the


default


element


formulation


(1


point


solid)


with


type


4


or


5


hourglass


control (will stiffen response). Preferred hourglass formulations for foams


are:type 6 with coef.


= 1.0 if low velocity impact types


2 or


3 if


high velcocity


impact



- Model the foam with tetrahedral elements using solid element formulation 10


(see ~pdf/).



- Increase


the


DAMP


parameter


(foam


model


57)


to


the


maximum


recommended


value


of 0.5.



- Use optional card B of *contact to turn shooting node logic off for contacts


involving foam.



- Use *contact_interior.


A part set defines the parts to be treated by contact_interior. Attribute


4


(DA4


=


5th


field


of


Card


1)


of


the


part


set


defines


the


TYPE


of


contact_interior


used. The


default


TYPE


is


1


which


is


recommended


for


uniform


compression. In


version 970, solid formulation 1 elements


can


be


assigned


TYPE=2


which


treats


combined


modes


of


shear


and


compression.



- If mat_126 is used, try ELFORM = 0.



- Try EFG formulation (*section_solid_EFG). Use only where deformations are


severe as this formulation is very expensive. Use only with hex elements.



****************** *****************************************


See also:



转:


/blog/?p=22




负体积定义?



Negitive volume


负体积是由于


element


本身产生大变形造成自我体积的内面跑到外面接着被判断为负 体积。



关于负体积的解决办法?


< /p>


负体积多是网格畸变造成的,和网格质量以及材料、载荷条件都有关系。有可能的原因和解 决的方法大概有几种:




1


)材料参数设置有问题,选择合适的材料模式


)




2


)沙漏 模式的变形积累,尝试改为全积分单元



3


)太高的局部接触力(不要将


force


施在单一


node


上,最好分散到几个


node


上以


pressure


的方式等效施加)



尝试调整间隙,降低接触刚度或降低时间 步。




4


) 在容易出现大变形的地方将网格


refine





5


)材料换的太软


,


是不是也会出现负体积


!



6


)另外也可以采用


ALE


或是


euler


单元算法,用流固耦合 功能代替接触,控制网格质量。例如在承受压力的单元


在受压方向比其他方向尺寸长。< /p>




7


)尝试减 小时间步长从


0.9


减小到


0.6


或更小。



经验总结:



时间步长急剧变小,可能 是因为单元产生了严重的畸变而导致的负体积现象,如果采用的是四面体单元,你可以用网






















< br>单






















*ELEMENT_SOLID_EFG


,那对机器的要求相对就会比较高了 。



Q1:


材料负体积解决方法(全面 、有效)



材料负体积解决方法




在仿真中,通常有材料的大变形问题,如泡沫材料,由于单元 大扭曲而出现了单元负体积,这种情况一般出来在材料


失效之前。


在没有网格光滑和网格从划分的情况下,


ls-dyna


有一 个内部的限制来调节


lagrange


单元的变形。

< p>
负体积

-


-


-


-


-


-


-


-



本文更新与2021-02-19 01:47,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/666405.html

Ls-Dyna_负体积问题的相关文章