1板料成形数值模拟关键技术.pptxVIP

板料成形数值模拟的关键技术;Contents;LSDYNA的单元类型;EQ.1: Hughes-Liu 壳单元 LSDYNA中最早的壳单元，面内单点积分，能对壳单元的参考面进行偏置，2倍于缺省壳单元时间开销 EQ.2: Belytschko-Tsay (default) 壳单元 缺省壳单元公式，面内单点积分，计算速度很快，对于大变形问题是最稳定有效的公式，建议在大多数的分析中使用 EQ.3: BCIZ triangular shell 三角形壳单元 根据Kirchhoff薄板理论导出，面内单点积分 EQ.4: C0 triangular shell 三角形壳单元 根据mindlin-Reissner薄板理论导出,面内单点积分,比BCIZ三角形壳单元精度好 EQ.5: Belytschko-Tsay membrane 膜单元 没有弯曲力矩和横向剪切力,面内单点积分,建议在大多数薄膜分析中使用 EQ.6: S/R Hughes Liu 选择性缩减积分壳单元 面内采用2X2积分点方式,没有沙漏模式,比缺省公式慢10倍 EQ.7: S/R co-rotational Hughes Liu选择性缩减积分壳单元 面内采用2X2积分点方式,没有沙漏模式,比缺省公式慢5倍;EQ.8: Belytschko-Leviathan 壳单元 面内单点积分,比缺省单元慢1.25倍,自动含有物理沙漏控制 EQ.9: fully integrated membrane 全积分BT膜单元 面内采用2X2积分点,不需要沙漏控制,建议用于安全气囊分析 EQ.10: Belytschko-Wong-Chiang 壳单元 面内单点积分,用于单元过渡翘曲情况,对于大变形问题没有BT壳稳定 EQ.11: Fast Hughes-Liu 快速壳单元 面内单点积分,有沙漏模式,比缺省公式慢1.5倍 EQ.12: Plane stress 2D element (x-y plane) 平面应力壳单元 EQ.13: Plane strain 2D element (x-y plane) 平面应变壳单元 EQ.14: Axisymmetric Petrov-Galerkin 2D solid 轴对称体,面积加权 EQ.15: Axisymmetric Galerkin 2D solid 轴对称体,体积加权 EQ.16: fully integrated 全积分壳单元 BT壳单元公式,采用2X2积分点方式,只比BT壳单元多2~3倍,可以处理翘曲的几何体问题,此时需要激活第八种沙漏控制公式.;为什么提供这么多单元方程? 全积分单元用于弹塑性，金属成形，气囊以及关心精确度的时候。 三角形单元(C0单元）刚度比较硬，不建议采用。但是在混合网格中采用，因为C0三角形壳单元，比退化的四边形网格算法好。 膜单元不能受弯曲和断面剪应力，适用于非常薄的板料以及拉张为主的变形中 。 进化的板壳单元有较高的精确度，但是和BT单元相比稳定性较差 BT单元速度非常快！ ;Characteristics of the Belytschko-Tsay SE (default) 基于随动坐标系和速度位移方程. 随动坐标系的单元方程, 避免了在单元中嵌入坐标系而导致的非线性动态的复杂性. 单元动量方程假设节点位于同一个平面. 如果是5个积分点, BT单元需要 725数学计算。但是一点HL单元需要4066次数学计算. HL单元的选择减缩积分需要35,367次数学计算。 由于计算速度效率非常高, BT单元方程通常是壳单元的单元方程的最佳选择. 正因为如此, 它已经成为4节点板壳单元的缺省的单元方程。 BT单元简单，速度非常快。 ;The cost of shell elements vary by formulation;单元属性;参数选择;在钣金成形仿真中通常使用的单元方程 #2单元方程（ Belytschko-Tsay） #16单元方程 (全积分单元方程) #2单元在平面内一个积分点 #16单元在平面内四个积分点;参数选择单元方程（2）;参数选择单元方程（3）;厚度方向上的积分点(NIP) 在厚度方向的应力分布是复杂的 需要更多的积分点来捕获在厚度方向不同的应力分布模式. ;NIP = 2 Case I中没有错误; Case II, III, IV中，导致错误 NIP = 3 Case I中没有错误; case II, III中，比较小的偏差; C