ansysls-dyna分析全过程(跌落).doc

ansysls-dyna分析全过程(跌落).docR14w 笔记本跌落仿真分析
一 笔记本仿真模型的建立
模型的建立
模型简化 对分析结果无关紧要的一些细节部分常常使模型相当复杂， 在实体建模时往往可将这一步略 去。
在某些情况下，由于一些很小的局部而破坏了整个结构的对称性 .有时可略去这些局部
（或将它们作对称处理 ）以保持对称结构， 缩小分析的规模。 必须权衡简化模型的利弊 （损失精 度以减小花费 ）审慎地略去不对称部分。
在这里还想进一步说明模型简化中一些方法和技巧。 “子结构 “是将一组有限元压缩成为 一个用用一个矩阵表示的超单元 . 采用子结构的原因有：
减少计算时间 .在非线性分析中，可用子结构计算结构的线性部分，以便那部分的单 元短阵不必重复计算每一个平衡迭代；对于有重复部分的结构分忻 ,可以生成一个超单元来
表示这部分图形、然后拷贝到不同的位置：
利用有限的计算机资料解决非常大型的问题。 当一个分析相对于计算机波前空间或磁
盘空间来说太大了、用子结构可使每一部分都满足计算机的要求： “子模型 ”是为了获得模型 中某一区域的更精确的解而产生的一种有限元技术。 当整个模型的网格划分相对于某一区域 太组时， 可不必重新对整个模型进行更纫的划分， 只需对这一区域重新划分。 这就大大节约 了时间和费用。
“等效结构 ”的概念为：将原来的复杂结构用一简单结构模拟，新结构的材料和几何特性 与原结构有所不同但刚度等效。其等效结构是指那些具有重复性的均匀结构，如蜂窝结构、 晶体结构等。
单元类型选择
单元类型的选择
Ansys 隐式单元
ANSYS的单元库提供了 100多种的单元类型，单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩 小到少数几个单元上 ,通常采用以下方法。
一般来说， 按“杆梁壳体” 单元顺序， 只要后一种单元的自由度完全包含前一种单元的自由 度，则只要有公共节点即可，不需要约束方程，否则需要耦合自由度与约事方程。例如：
（1）杆与梁、壳、体单元有公共节点即可，不需要约束方程。
（2）梁与壳有公共节点即可，也不需要约束写约束方程；壳梁自由度数目相同，自由度也 相同，尽管壳的 rotz 是 虚的自由度，也不妨碍二者之间的关系，这有点类同于梁与杆的关 系。
（3）梁与体则要在相同位置建立不同的节点 ，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。
（ 4）壳与体则也要相同位置建立不同的节点 ，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。
上面所述的不同单元之间的接连方法主要是用耦合自由度和约束方程来实现的， 有一定 的局限性，只适用于小位移，下面介绍一种支持大位移算法的方法， MPC 法。
MPC 即 Multipoint Constraint, 多点约束方程，其原理与前面所说的方程的技术几乎 一致，将不连续、 自由度不协调的单元网格连接起来， 不需要连接边界上的节点完全一一对 应。
MPC 能够连接的模型一般有以下几种。
solid 模型 -solid 模型
shell 模型 -shell 模型
solid 模型 -shell 模型
solid 模型 -beam 模型
shell 模型 -beam 模型
在ANSYS中，实现上述 MPC技术有三种途径。
（1）通过MPC184单元定义模型的刚性或者二力杆连接关系。定义 MPC184单元模型与定
义杆的操作完全一致，而 MPC单元的作用可以是刚性杆（三个自由度的连接关系）或者刚
性梁（六个自由度的连接关系） 。
（ 2）利用约束方程菜单路径 Main Menu>preprocessor>Coupling/Ceqn>shell/solid Interface 创
建壳与实体模型之间的装配关系。
（3）利用ANSYS接触向导功能定义模型之间的装配关系。选择菜单路径Main Menu>preprocessor>Modeling>Creat>Contact Pair ，弹出一序列的接触向导对话框，按照提示 进行操作，在创建接触对前，单击 Optional setting 按钮弹出 Contact properties 对话框，将 Basic选项卡中的 Con tact algorithm 即接触算法设置为 MPC algorithm。或者，在定义完接触 对后，再将接触算法修改为 MPC algorithm，就相当于定义MPC多点约束关系进行多点约 束算法。
单元类型的选择问题
初学ANSYS的人，通常会被 ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择 正确的单元类型，也是新手学****时很头疼的问题。
单元类型的选择， 跟要解决的问题本身密切相关。 在选择单元类型前， 首先要对问题本 身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多