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LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ

發(fā)布日期:
2024-02-04

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本文將主要介紹LS-DYNA R14.0即2023R1部分新功能。主要涵蓋IGA等幾何分析、單元等方面的新功能更新介紹。


對(duì)于目前Intel MPI, platform MPI和 Open MPI,本系列將詳細(xì)介紹LS-DYNA OneMPI的策略,CPM安全氣囊仿真的新功能,與熱求解器耦合,引入節(jié)點(diǎn)接觸力去評(píng)估對(duì) 氣囊泄氣性的影響。對(duì)于SPH齒輪箱和涉水仿真方面,實(shí)現(xiàn)了大量新功能。針對(duì)EM solver電磁求解器,拓展了與結(jié)構(gòu)耦合的功能,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。ICFD求解器新增了Block Low-Rank分解求解器,與DEM耦合的新功能,尤其針對(duì)實(shí)體單元。CESE增加針對(duì)混合多相求解器和兩相求解器的多相FSI功能。NVH方面添加了很多新的聲學(xué)功能,例如新的關(guān)鍵字*FREQUENCY_DOMAIN_ACOUSTIC_DIRECTIVITY,還有隨機(jī)振動(dòng)SSD ERP和d3max等等。Ansys Forming出色的仿真功能,較以往工具有了很大的提升。


IGA等幾何分析

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ

●空間變化的基線方向

? ○取代傳統(tǒng)AOPT定義的通用方案

基于特征的BC和約束應(yīng)用

? ○直接在幾何上定義

擴(kuò)展單元侵蝕方案

? ○修正了早期與跨越裂縫的基函數(shù)相關(guān)的缺陷

? ○支持(非)結(jié)構(gòu)化殼體和固體

? ○目前僅支持SMP

支持非結(jié)構(gòu)化樣條

? ○*IGA_2D_BEZIER_XYZ和*IGA_3D_BEZIER_XYZ關(guān)鍵字

? ○未來版本將允許基于feature的BCs和約束

改進(jìn)的時(shí)間步長(zhǎng)估計(jì)

? ○*CONTROL_TIMESTEP IGADO

? ○考慮高階元間的連續(xù)性

新的內(nèi)存管理方案

? ○減少內(nèi)存使用

? ○更快的計(jì)算速度

混合模型

? ○在同一裝配中支持線性有限元網(wǎng)格以及結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的各種增強(qiáng)功能

? ○帶有熱影響區(qū)的焊點(diǎn),CNRB,殘余應(yīng)變/應(yīng)力的映射


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


空間變化的基線方向

*PART_FIELD為零件分配空間變化的基線方向場(chǎng)

*DEFINE_FIELD為點(diǎn)云中收集的空間位置分配字段變量。定義基于rbf的插值的參數(shù)

*DEFINE_POINT_CLOUD


備注

調(diào)用*PART_FIELD關(guān)鍵字取代在材料卡(AOPT)上激活的基線向量

該框架的設(shè)計(jì)目的是在將來用于定義基線方向之外的用途

兼容經(jīng)典有限元


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


具有空間可變基線方向的均勻受壓板。


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


基于特征的邊界條件和約束

控制點(diǎn)和單元沒有使用*IGA關(guān)鍵字的用戶id

邊界條件是對(duì)幾何參數(shù)空間中定義的幾何實(shí)體施加的,例如點(diǎn)、邊、面和體

在輸入時(shí)分配給patch的低級(jí)參數(shù)實(shí)體

參數(shù)實(shí)體之間的約束,例如CNRB


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


IGA單元侵蝕修正(1),左圖案例為基于拉格朗日多項(xiàng)式的有限元分析方案,右圖為IGA方案。

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


基于特征的邊界條件和約束

BCs適用于幾何實(shí)體(點(diǎn)、邊、面和體)

可用關(guān)鍵字

? ○*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_OPTION

? ? ?選項(xiàng):POINT_UVW, EDGE_UVW, FACE_XYZ

? ○*LOAD_POINT_UVW (_SET)

? ? ?在patch內(nèi)的任何位置應(yīng)用點(diǎn)載荷(不限于有限元節(jié)點(diǎn))

? ○*LOAD_FACE_XYZ (_SET)

? ? ?在表面的選定底面上施加均勻的壓力負(fù)荷


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


映射/初始化

通過dynain文件支持多工序分析(如沖壓)

關(guān)鍵字* INITIAL_STRESS / STRAIN_IGA_SHELL

允許在積分點(diǎn)初始化以下內(nèi)容

? ○殼厚度

? ○初始應(yīng)力

? ○初始應(yīng)變

? ○初始塑性應(yīng)變

? ○歷史變量


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


新的二維網(wǎng)格插值殼,比舊的網(wǎng)格劃分算法更快,并提高幾何邊界的質(zhì)量(凹區(qū)域的精確表示)。


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


重構(gòu)內(nèi)存,完成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)存方案的重構(gòu),以減少使用的內(nèi)存,加速計(jì)算而不影響準(zhǔn)確性。


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


結(jié)構(gòu)耦合更新

關(guān)鍵字*IGA_TIED_EDGE_TO_EDGE

改進(jìn)MPP加速的域分解

改進(jìn)懲罰剛度的估計(jì)


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


新的時(shí)間步長(zhǎng)估計(jì)(IGADO=1, *CONTROL_TIMESTEP)

    • 可能得到 (大于50%)更大的穩(wěn)定時(shí)間步長(zhǎng)

允許使用*IGA_SHELL單元作為剛體

支持*INITIAL_VELOCITY_GENERATION

啟用*MAT_ADD_DAMAGE_DIEM / GISSMO

啟用熱影響區(qū)定義

啟用各種連接建模技術(shù)-以支持混合模型(標(biāo)準(zhǔn)FE和IGA)

    • 焊點(diǎn)(SPR3)、螺栓、CNRBs

為MPP啟用各種隱式懲罰接觸(通過插值單元)

? ○*CONTACT_xxx_MORTAR

? ○*CONTACT_TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE _OFFSET (_BEAM)

? ○*CONTACT_TIED_SURFACE_TO_SURFACE_OFFSET

非線性隱式分析的各種改進(jìn)



單元



LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


具有中平面偏移的殼體,殼單元中新選項(xiàng)NLOCDT減少時(shí)間步長(zhǎng)以保持穩(wěn)定性

如果應(yīng)用了NLOC (*SECTION_SHELL)或OFFSET (*ELEMENT_SHELL),則默認(rèn)激活

當(dāng)厚度與單元長(zhǎng)度之比較大時(shí),最大可減小10%

NLOCDT=1允許再現(xiàn)舊的結(jié)果


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


具有旋轉(zhuǎn)約束的實(shí)體單元,固體單元(*CONTROL_SOLID) 新選項(xiàng)RINRT

計(jì)算每個(gè)固體的旋轉(zhuǎn)慣量,以確保結(jié)果一致

否則,取現(xiàn)有梁?jiǎn)卧蜌卧男D(zhuǎn)慣量平均值


相關(guān)閱讀

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅰ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅱ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅲ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅳ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅴ


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ


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