Курс посвящен работе с решателем LS-DYNA в среде Ansys Workbench, позволяющей получить доступ к большинству возможностей решателя из удобного и современного графического интерфейса. В рамках курса будут рассмотрены особенности моделирования высоконелинейных быстропротекающих процессов, настройки решателя с явной схемой интегрирования по времени, анализ полученных результатов и эффективная работа с данными расчетов.
Требуемый базовый уровень
Знание МКЭ, умение выполнять статические и динамические расчёты прочности, понимание физической и геометрической нелинейности, опыт работы с контактами.
Содержание курса:
Теоретические основы явных методов и общие подходы к работе
Лекции
Что такое LS-DYNA и для каких областей физики обычно применяется этот решатель. Отличия явной и неявной схемы интегрирования по времени, ограничения на размер шага по времени в явной схеме. Техника масштабирования массы.
Упражнения
Тест Тейлора
Постановка задачи, задание граничных и начальных условий, абсолютно твердые тела
Лекции
Постановка задачи и настройка меню «Analysis Settings». Разбор доступных граничных условий и нагрузок. Работа с абсолютно твердыми телами, точечными массами и распределённой массой. Мастер решения задачи о падении.
Упражнения
- Гибка трубы квадратного сечения
- Расчет падения печатной платы
Получаемые результаты и их обработка, знакомство с LS-PrePost
Лекции
Типы результатов, получаемые при расчетах LS-DYNA: бинарные файлы и ASCCII результаты. Обработка результатов в рамках интерфейсов Ansys Mechanical и LS-PrePost.
Упражнения
Обработка результатов в LS-PrePost
Контакты и взаимодействия
Лекции
Принципы работы контактных алгоритмов с явным заданием контактных пар и контактов с автоматическим учётом всех свободных поверхностей. Склеенные контакты и контакты с возможностью размыкания. Настройки контактов и обработка получаемых результатов. Использование элементов с сосредоточенными параметрами (пружины и демпферы) и шарниров.
Упражнения
- Трехточечный изгиб коаксиальных труб
Квазистатические расчеты и верификация результатов
Лекции
Понятие о квазистатической постановке и ее реализация при работе явного решателя. Верификация применимости квазистатической постановки на основе анализа баланса энергии.
Упражнения
Трехточечный изгиб коаксиальных труб в квазистатической постановке
Модели материалов и библиотека материалов
Лекции
Модели материалов, поддерживаемые в модуле Engineering Data среды Workbench. Учет вязкости материала при высокоскоростном нагружении. Использование командных вставок.
Построение сетки
Лекции
Стратегия создания сетки, подходящей для расчетов с применением явной схемы интегрирования. Глобальные и локальные настройки сеточного генератора, автоматизированное упрощение геометрии.
Упражнения
Построение качественной сетки на трубе квадратного сечения
Типы элементов и методы частиц
Лекции
Паразитные колебания сетки – эффект песочных часов и его подавление. Основные типы балочных, оболочечных и объемных элементов. Основы гидродинамики сглаженных частиц (Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH).
Упражнения
- Задача о падении смартфона
- Попадание SPH птицы в крыло самолета
Принципы низкоуровневой работы с текстовыми моделями LS-DYNA
Лекции
Структура моделей, синтаксис карты, основные синтаксические правила. Использование командных объектов, подключение внешних текстовых моделей.
Упражнения
Обжим многожильного кабеля