ANSYS,LS_DYNA,培训手册 第十章.ppt

April 30, 1999 显式－隐式顺序求解 第10章 显式?隐式 顺序求解本章目标 这一章主要介绍显式?隐式顺序求解，讨论它们的应用和求解过程。 目录: 概述 回弹的应用 基本步骤 显式?隐式 顺序求解练习。 显式?隐式 顺序求解A. 概述 顺序求解是一种将隐式(ANSYS)和显式( ANSYS/LS-DYNA)求解方法综合使用的分析技术。 在需要顺序求解的问题中, 为了获得最后的结果，显式分析的结果被输入到隐式模型中 (或相反). 进行顺序求解的原因： 有些工程过程是十分复杂的，包括动态和静态两个阶段 (例如： 压力容器在跌落测试之前的初始环向应力或金属成形之后的线性回弹)。 显式技术适合于求解非线性动态碰撞问题，不适于求解自然现象中的静力问题。 隐式方法最适合于求解静态或准静态问题。 将 ANSYS 隐式和 ANSYS/LS-DYNA 显式求解器联合使用是一个特别强大的工具，可用来模拟其它软件难以处理的工程问题。 显式?隐式顺序求解B. 回弹应用 在金属成形过程中, 回弹被定义为变形部件(板料) 离开模具后的尺寸变化， 回弹是由于线弹性卸载而引起。 在金属成形时, 当板料和模具接触时弹性能被储存在板材中。当成形压力被移走后，弹性能被释放, 导致板料朝着它原始的几何位置变形或回弹。下图描述了一个带回弹的简单成形过程: 显式?隐式顺序求解C. 基本步骤 为了执行一个显式?隐式顺序求解需要九个基本步骤，这些步骤包括: 1. 求解分析的显式部分 2. 进入隐式求解器，改变当前的作业名 3. 将显式单元转变为具有适当属性的隐式单元 4. 关闭隐式单元形状检查 5. 将隐式单元的几何形状修改为显式求解后的变形形状。 6. 不选择隐式求解所不需要的单元 (仅保留非刚体的 SHELL181 单元和SOLID185单元 ) 7. 重新定义边界条件 8 . 输入来自显式分析的真实应力 (单元膜力) 和壳厚度 9. 求解分析的隐式部分 以下的幻灯片将着重于详细描述这些步骤中的每一步。 显式?隐式顺序求解C. 基本步骤（续） 第一步: 求解分析的显式部分 当执行分析的显式部分时, 除了采用前面章节所给的建议外，在进行回弹研究时还应考虑其它几方面。 可以使用SHELL163和SOLID164单元来模拟成形过程中考虑回弹效应的板料。 确保用于模拟板料的壳单元的厚度是真实的. 为了加速整个模拟时间增加冲头的速度。 在进行隐式求解之前验证显式分析的结果。 在显式求解完成之后利用时间历程后处理器来确保没有不期望的动态效果（如振动）留在板料中。 在退出显式分析之前，将数据库存为Jobname1.db 显式?隐式顺序求解C. 基本步骤（续） 第二步:更改Jobname来进行隐式求解 把当前的jobname更改的 jobname2，并保存数据库 (Jobname2.DB)。 如果没有进行此操作,显式结果(Jobname1.rst)在隐式求解后将被覆盖。 Utility Menu: File - Change Jobname.... 显式?隐式顺序求解C. 基本步骤（续） 第三步:转换单元类型 在 ANSYS中, 存在着相对应的显示和隐式单元类型. 当进行序列求解时, 为了得到最后的结果，所有被分析的单元必须转换成与它们相对应的单元. 相对应的显式－隐式对为: 显式 隐式 LINK160 LINK8 BEAM161 BEAM4 SHELL163 SHELL181 SOLID164 SOLID185 COMBI165 COMBIN14 MASS166 MASS21 LINK167 LINK10 通过执行ETCHG,ETI 命令所有的显式单元被自动的转换为隐式单元 Preprocessor: Element Type - Switch Elem Type 显式?隐式顺序求解C. 基本步骤（续） 在单元转换期间, 可能需要改变某些单元属性 (如KEYOPTS)来进行相应的隐式求解。 一般来讲, 单元厚度等实常数 (SHELL181) 不需要重新定义 – 实际上它们将由显式结果读入 (参见 Step 8)。但是，实常数本身将置为零。 在隐式分析阶段，只能激活线弹性材料特性，因此在显式分析部分板料使用的塑性材料特性必须被删除。 Preprocessor: Material Props - Material Models - Edit - Delete 显式?隐式顺序求解C. 基本步骤（续） 第四步:关闭单元的形状检查 在显式求解期间, 成形过程中板料单元可能承受着极大的变形， 因为单点积分显式单元比隐式单元更适于大变形，为了得到结果应该关闭