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LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ

發(fā)布日期:
2024-03-05

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本文將主要介紹LS-DYNA R14.0部分新功能。主要涵蓋安全帶、材料等方面的新功能更新介紹。


對于目前Intel MPI, platform MPI和 Open MPI,本系列將詳細介紹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)點接觸力去評估對氣囊泄氣性的影響。對于SPH齒輪箱和涉水仿真方面,實現(xiàn)了大量新功能。針對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,尤其針對實體單元。CESE增加針對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,還有隨機振動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。



安全帶



LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ

  • 允許2D安全帶的邊緣節(jié)點集*SECTION_SHELL的EDGSET最多有60個節(jié)點。

  • 2D安全帶增加IP1DBLT =2選項,參見*CONTROL_OUTPUT,以獲得更一致的MPP結(jié)果。

  • 修復(fù)了當(dāng)*MAT_SEATBELT有加載或卸載曲線定義在表和相關(guān)應(yīng)變率呈指數(shù)增長時發(fā)生的安全帶錯誤。


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


  • 卷收器具內(nèi)安全帶的內(nèi)能能自動設(shè)置為零。這樣的能量,即使非常小,也帶來不便。

  • 修復(fù)了使用*SET_NODE_GENERAL和*NODE_TRANSFORM定義邊緣節(jié)點集時發(fā)生的錯誤

  • 將由2D安全帶導(dǎo)出的1D安全帶的內(nèi)能添加到由其導(dǎo)出的2D安全帶的內(nèi)能。

  • 修復(fù)舊版本錯誤,當(dāng)IP1DBLT=0時,不再關(guān)閉SBTOUT中常規(guī)1D安全帶的輸出



材料更新



LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


*MAT_ADD_DAMAGE_GISSMO材料更新

  • 屬性依賴于越來越多的變量

    • 失效/臨界應(yīng)變是塑性應(yīng)變率、溫度、Lode參數(shù)和三軸度的函數(shù)

    • 正則化因子是Lode參數(shù)、三軸度和單元大小的函數(shù)

    • 衰落指數(shù)作為單元大小,三軸度和Lode參數(shù)的函數(shù)

    • 解析破壞應(yīng)變,即LCSDG<0指*DEFINE_FUNCTION,得到新的參數(shù):塑性應(yīng)變率、溫度、歷史、單元尺寸

      • 改進了各種應(yīng)用的故障預(yù)測

  • 為不穩(wěn)定處理增加了新的標志INSTF

    • 該標志控制不穩(wěn)定性度量F和衰落指數(shù)FADEXP的行為

      • 不同應(yīng)力狀態(tài)下頸縮后行為,與實驗數(shù)據(jù)吻合較好


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


廣義損傷模型的增強

  • 關(guān)鍵字*MAT_ADD_GENERALIZED_DAMAGE 又名 “eGISSMO”

  • 殼到實體的等效域(DSSE):

    • IFLG3=2:彎曲下的頸縮專用模型pack&mohr(2017)

  • 作為損傷驅(qū)動因素的總應(yīng)變(IFLG1=3)

    • 這對于沒有可塑性變形的材料來說可能有用

  • 改進循環(huán)加載:新選項IFLG4=1防止不必要的損傷演變

  • 支持更多實體材料模型:*MAT_058(復(fù)合材料),*MAT_133, *MAT_199, *MAT_233(軋制/擠壓金屬)


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


  • 厚度較大的韌性金屬中的絕熱剪切帶,增加*MAT_TABULATED_JOHNSON_COOK(224)的新選項

    • BFLG=1:耗散因子β(又名“泰勒-昆尼系數(shù)”)現(xiàn)在可以是一個函數(shù)的最大剪切應(yīng)變,應(yīng)變率,和單元尺寸,可以使用TABLE_3D來表達

    • 這允許使用與實際航空航天應(yīng)用相關(guān)的單元尺寸網(wǎng)格模擬絕熱剪切的過程(熱軟化)

    • 基于AWG工作組S. Dolci (GMU)博士的研究


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


玻璃材料模型(*MAT_280)更新

  • 輸入斷裂能調(diào)用的可選損傷模型

    • 受裂紋張開應(yīng)變控制的線性軟化正交各向異性損傷模型

    • 這可以取代現(xiàn)有的在幾個周期內(nèi)減少應(yīng)力的方法

  • 屬性的空間變化分布

    • 歷史變量#13上FT(抗拉強度)的比例因子可以用*INITIAL_STRESS_SHELL定義每個單元使用不同的值

    • …或由新的關(guān)鍵字選項_STOCHASTIC(需要*DEFINE_STOCHASTIC_VARIATION) 自動生成分布


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


增強內(nèi)聚單元/材料,*MAT_ADD_COHESIVE的新選項UNIAX

  • 消除未使用的(“parasitic”)應(yīng)力分量σ_xx,σ_yy和σ_xy,這是大多數(shù)本構(gòu)模型由于泊松效應(yīng)而產(chǎn)生的結(jié)果

  • 在內(nèi)聚力區(qū)域最小化運動約束的影響


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


*MAT_307中熱固性粘合劑的新選項

  • 與溫度變化有關(guān)的變形硬化

    • 屈服面形狀的溫度依賴性(不相關(guān)的I_1 ?J_2 TAPO模型的塑性)

    • 屈服強度取決于溫度和固化程度

  • 損傷機制的分化

    • 基于TAPO模型的材料損傷機理

    • 粘接劑液相中粘稠指法引起的(預(yù))損傷的現(xiàn)象學(xué)方法


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


各類材料模型更新

  • MAT_TABULATED_JOHNSON_COOK (MAT_224)

    • 在耦合模擬中,熱效率參數(shù)BETA取代了熱求解器中的一般數(shù)據(jù)FWORK

    • 允許在一個模型中考慮不同的熱效率

  • MAT_COHESIVE_MIXED_MODE_ELASTOPLASTIC_RATE (240)

    • 新的應(yīng)變率過濾方法簡化了數(shù)據(jù)校準

    • 用戶定義的混合模式失效準則指數(shù)

  • MAT_NON_QUADRATIC_FAILURE (258)

    • 根據(jù)初始塑性應(yīng)變設(shè)置硬化變量Ri

    • 如果指數(shù)A和GAMMA是整數(shù)值,計算可以加速約30%


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


非線性粘彈性(蠕變)

  • *MAT_ADD_INELASTICITY補充了非線性粘彈性定律,是蠕變定律的有效變體

    • Prony級數(shù)中的松弛系數(shù)可以依賴于應(yīng)力和應(yīng)變來有效地支持Norton-Bailey和Bergstr?m-Boyce蠕變定律

    • Bengzon F., Borrvall T., Jonsson A. and Lindvall M., Using MAT_ADD_INELASTICITY for Modelling of Polymeric Networks, 13th European LS-DYNA Conference 2021, Ulm, Germany,?https://dynalook.com

  • 三網(wǎng)絡(luò)模型(*MAT_TNM_POLYMER)可用于顯式和隱式分析

    • 熱塑性塑料模型https://polymerfem.com/three-network-model

    • 兩個相互依賴的粘性連桿和一個彈性連桿

    • J.S Bergstr?m和J.E Bischoff,一種先進的超高分子量聚乙烯熱力學(xué)本構(gòu)模型,IJSCS,卷2,第1號,2010年4月,第31-39頁


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


熱成型和熱塑性

  • MAT_HOT_PLATE_ROLLING (* MAT_305)

  • 熱軋用熱彈塑性材料本構(gòu)

    • 特點:加工硬化、動態(tài)軟化、靜態(tài)恢復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶

    • 輸入?yún)?shù):在各種變形率和溫度下從Gleeble測試校準

    • 與瑞典鋼鐵工業(yè)合作開發(fā),為加工和熱處理過程創(chuàng)建虛擬工藝線

    • Schill M, Karlsson J., Magnusson H.,等。基于LS-DYNA的熱板軋制仿真,13th European LS-DYNA Conference 2021,2021,Ulm,德國,https://dynalook.com


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


  • 所有cohesive材料(138/169/184/185/186/240/252/279/326)現(xiàn)在支持Newton-Cotes積分的單元侵蝕(INTFAIL < 0)

  • *MAT_PAPER現(xiàn)在支持隱式(殼和實體單元)

圖中展示的紙板的折痕,隱式運行比顯式快25倍。


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ

材料歷史輸出

  • *DEFINE_MATERIAL_HISTORIES新增功能

    • 有效應(yīng)力(最大剪應(yīng)力)

    • 主應(yīng)力范圍-計算最大(主)應(yīng)力幅度。作為疲勞分析的掃描工具

    • 標準運算符(加法,乘法,最大,最小等),使用戶能夠在材料歷史上表達

  • 輸出歷史變量名(HISNOUT > 0)

    • 增加了對更多材料本構(gòu)的支持(包括所有EOS)

    • 新的名稱映射文件(HISNOUT = 3),支持更詳細的信息,例如,多材料層壓板和模型子集


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


用戶定義的特征和共享的目標文件

  • 信息和兼容性檢查

    • 打印加載的共享對象文件信息

    • 二進制和共享目標文件之間的運行時兼容性檢查

    • 防止意外使用不兼容的共享目標文件

  • 錯誤修復(fù)

    • *MODULE_USE不能用于用戶材料編號1001到2000

    • *MODULE_PATH或LD_LOAD_LIBRARY_PATH中的路徑不能正常工作

    • *MODULE_LOAD或命令行選項"module="不能與默認共享對象文件名一起使用

    • 用戶被禁止使用子程序umat42、umat48v和umat49v


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LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅵ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅴ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅳ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅲ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅱ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅰ


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


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