Электронная библиотека механики и физики - А. С. Кравчук, А. И. Кравчук - Лекции по ANSYS/LS-DYNA и основам LS-PREPOST с примерами решения задач [2013, PDF, RUS]

Введение ...................................................................................................................... 3
ANSYS/LS-DYNA. Общая характеристика интерфейса и средств
создания твердотельной модели детали ............................................................... 4
Общая характеристика графического интерфейса .............................................. 4
Общая характеристика средств моделирования .................................................. 4
Создание «составной части» модели .................................................................... 4
Примеры создания твердотельных моделей для LS-DYNA средствами
ANSYS ...................................................................................................................... 6
Предварительные действия. Выбор системы физических единиц ................ 7
Пример 1. Построение радиального сечения цилиндрического
образца с концентратором .................................................................................. 7
Пример 2. Построение модели криволинейного листа рессоры .................. 22
Пример 3. Модель радиального сечения двуслойной брони и пули с
твердосплавным сердечником ......................................................................... 38
Пример 4. Модель конической оболочки ....................................................... 50
Пример 5. Модель каркаса ............................................................................... 58
Использование моделей материалов и типов конечных элементов
LS-DYNA ................................................................................................................... 63
Элементы ANSYS / LS-DYNA. Общие сведения .............................................. 64
Вырожденные элементы ................................................................................... 64
Выбор используемых элементов ..................................................................... 64
Определение констант используемых элементов с помощью пункта
Real Constants ..................................................................................................... 66
Основные элементы LS-DYNA Explicit и их константы ................................ 67
Определение коэффициентов вязкости и демпфирования.
Корректировка формы деформированных элементов ....................................... 87
Определение объемной вязкости ..................................................................... 87
Определение демпфирования .......................................................................... 87
Глобальный параметр корректировки искаженной формы
элементов ........................................................................................................... 88
Локальные параметры корректировки искаженной формы
элементов ........................................................................................................... 89
Локальные системы координат ............................................................................ 90
Создание локальной системы координат ........................................................ 90
Отображение списка созданных локальных систем координат ................... 91
Удаление локальных систем координат ......................................................... 92
Выбор физической модели деформирования материала .................................. 93
Общие сведения ................................................................................................. 93
Раздел LS-DYNA> Linear окна Material Models Available ............................. 94
Некоторые материалы раздела LS-DYNA> Nonlinear окна
Material Models Available .................................................................................. 97
Отличия в построении конечно-элементного разбиения средствами
ANSYS / LS-DYNA от средств ANSYS ............................................................ 100
Примеры использования моделей деформирования материалов и
типов элементов LS-DYNA ................................................................................ 101
Пример 1. Построение упорядоченного разбиения радиального
сечения цилиндирческого образца с концентратором ................................ 102
Пример 2. Построение упорядоченного разбиения твердотельной
модели рессоры ............................................................................................... 117
Пример 3. Построение упорядоченного разбиения радиального
сечения пули и листа двуслойной брони ...................................................... 126
Пример 4. Построение упорядоченного разбиения конической
оболочки ........................................................................................................... 140
Пример 5. Построение разбиения каркаса балочными элементами с
узлами ориентации .......................................................................................... 148
Литература .............................................................................................................. 158

Ограничения и нагрузки в ANSYS /LS-DYNA .................................................... 3
Общие сведения ....................................................................................................... 3
Создание «группы» (part) элементов модели ................................................... 4
Создание «сборки» (assembly) элементов модели из существующих
«групп» (parts) ..................................................................................................... 8
Приложение динамических нагрузок .................................................................... 9
Определение изменения нагрузки во времени с помощью массивов ........... 9
Определение нагрузки с помощью кривой нагружения ............................... 11
Приложение заданной нагрузки к созданной «составной части»
(component) или «группе» (part) ...................................................................... 12
Определение ограничений ................................................................................... 14
Ограничение перемещений, скоростей и ускорений на линиях .................. 14
Ограничение перемещений, скоростей и ускорений на
поверхностях ...................................................................................................... 15
Ограничение перемещений, скоростей и ускорений в узловых
точках конечно-элементной сетки ................................................................... 16
Задание начальной скорости ................................................................................ 16
Начальная скорость «составной части» (component) или узловой
точки относительно глобальной Декартовой системы координат............... 17
Определение начальной скорости для «составной части»
(component) или узловой точки относительно произвольной оси ............... 18
Определение начальной скорости «группы» (part) или «сборки»
(assembly) ............................................................................................................ 18
Задание ускорения в глобальной системе координат ........................................ 20
Решение контактных задач ................................................................................... 21
Просмотр ограничений и нагрузок, используемых в модели ........................... 23
Просмотр списков ограничений на линиях, на поверхностях и в
узловых точках .................................................................................................. 23
Просмотр списка начальных скоростей «составных частей»
(component) или узловых точек ........................................................................ 24
Просмотр списка начальных скоростей «групп» (part) или «сборок»
(assembly) ............................................................................................................ 25
Средства отображения контактов модели ...................................................... 26
Средства отображения приложенных нагрузок в ANSYS/LS-DYNA ......... 27
Удаление созданных ограничений и нагрузок ................................................... 30
Удаление ограничений...................................................................................... 30
Удаление приложенной нагрузки .................................................................... 31
Удаление существующих кривых ................................................................... 33
Удаление начальной скорости ......................................................................... 34
Удаление ускорения в глобальной системе координат ................................. 35
Удаление контактов .......................................................................................... 35
Примеры задания нагрузок и ограничений на компонентах
конечноэлементных моделей ............................................................................... 36
Пример 1. Осевое растяжение цилиндрического образца с
концентратором ................................................................................................. 36
Пример 2. Задание ограничений и приложение динамической
нагрузки, действующей на криволинейный лист рессоры ........................... 44
Пример 3. Взаимодействие пули и композиционной брони ........................ 57
Пример 4. Деформирование конической оболочки ....................................... 64
Пример 5. Деформация каркаса при динамических воздействиях на
основание ........................................................................................................... 75
Решение поставленных задач и просмотр результатов в ANSYS/LS-
DYNA.......................................................................................................................... 85
Решение задач ........................................................................................................ 85
Определение времени остановки решения задачи ........................................ 85
Решение задачи .................................................................................................. 85
Создание k-файла модели ..................................................................................... 86
Средства просмотра результатов решения задач в ANSYS/LS-DYNA ........... 87
Использование Result Viewer ............................................................................ 87
Просмотр результатов решения для фиксированного шага (по
времени) ............................................................................................................. 95
Решение примеров и просмотр результатов в ANSYS/LS-DYNA.
Средства обмена между ANSYS/LS-DYNA и LS-PREPOST ......................... 101
Пример 1. Распределение напряжений в сечении цилиндрического
образца с концентратором при осевом растяжении .................................... 101
Пример 2. Распределение главных напряжений в криволинейном
листе рессоры при высокоскоростном деформировании ........................... 107
Пример 3. Пробивание пулей композиционной брони ............................... 110
Пример 4. Деформирование конической оболочки ..................................... 114
Пример 5. Деформация каркаса при динамических воздействиях на
основание ......................................................................................................... 116
Литература .............................................................................................................. 120

Основные элементы графического интерфейса LS-PREPOST ....................... 3
Верхнее раскрывающее меню LS-PREPOST........................................................ 4
Нижнее кнопочное меню ........................................................................................ 7
Система закладок, боковое кнопочное меню и поле просмотра списка
дополнительных пунктов ....................................................................................... 9
ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ АНИМАЦИЕЙ ......................................................... 10
Окно ввода команд и окно просмотра их списка ............................................... 11
Основные кнопки закладки 1 ............................................................................... 12
Кнопка отображения полей деформаций и напряжений Fcomp .................. 12
Кнопка отображения векторных полей Vector ............................................... 15
Кнопка показа и подготовки данных в зависимости от времени
History ................................................................................................................. 16
Кнопка просмотра состояния системы State .................................................. 19
Кнопка измерения рассчитываемых параметров (величин) системы
Measur ................................................................................................................. 21
Кнопка выбора компонентов на дисплее SelPar ............................................ 23
Краткое описание кнопочного меню закладки 3 ............................................... 25
Примеры чтения и корректировки k-файла в LS-PREPOST ............................. 28
Пример 1. Редактирование k-файла модели растяжения
цилиндрического образца в LS-PREPOST...................................................... 28
Пример 2. Напряженное состояние и хрупкое разрушение
криволинейного листа рессоры при высокоскоростном
деформировании ................................................................................................ 33
Пример 3. Чтение к-файла модели пули и брони в LS-PREPOST ............... 38
Пример 4 и 5. Об особенностях создания k-файла ........................................ 40
Решение исправленной задачи с помощью LS-DYNA SOLVER и
просмотр результатов в LS-PREPOST ................................................................ 41
Решение откорректированной задачи с помощью
ANSYS Product Launcher ...................................................................................... 41
Просмотр результатов решения задачи средствами LS-PREPOST .................. 44
Примеры решения откорректированных задач и просмотр
результатов ............................................................................................................. 45
Пример 1. Решение откорректированной задачи разрушения
цилиндрического образца и просмотр результатов в LS-PREPOST ............ 45
Пример 2. Напряженное состояние и хрупкое разрушение
криволинейного листа рессоры при высокоскоростном
деформировании ................................................................................................ 51
Пример 3. Решение откорректированной задачи пробивания пулей
композиционной брони с помощью Ansys Product Launcher ....................... 57
Пример 4. Решение задачи деформирования конической оболочки
и просмотр результатов с помощью LS-PREPOST ........................................ 62
Пример 5. Решение задачи деформирования каркаса при
динамических воздействиях на основание и просмотр результатов с
помощью LS-PREPOST ..................................................................................... 66
Литература ................................................................................................................ 71