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05.LS-DYNA如何定义曲线

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在LS-DYNA中定义曲线是为了描述随时间或其他变量变化的参数,以更真实地模拟复杂的动态过程。在CAE分析的过程中,通过*DEFINE_CURVE关键字定义曲线,达到不同的应用场景;如描述时间相关的载荷或边界条件(加速度曲线),材料模型的应变率依赖性(应力-应变曲线)等。



       

       

       

LS-DYNA曲线定义的方法      


       

       


方法一:Hypermesh中定义曲线


在Solves下,右击空白区域,点击:Creste➜*DEFINE➜*DEFINE CURVE。


   

   

创建曲线:输入曲线Name,点击proceed。


image.png    

   

曲线如下图:


   


参数信息:


   


参数含义:

  • ID:曲线ID号,后续其他关键字(如载荷、边界条件)通过此 ID 引用该曲线。


  • SIRD:标记控制动态松弛期间曲线的使用。将SIRD设置为1或2,将激活动态松弛。如果将*CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION中的IDRFLG=-999,则无法激活。

EQ.0:载荷曲线用于正常分析阶段。

EQ.1:载荷曲线用于动态松弛阶段

EQ.2:负载曲线适用于动态松弛阶段和正常分析阶段。


  • SFA:横坐标值的比例因子,默认设置为1.0。

假设以下曲线为力-时间曲线,当SFA设置为0.2时,则载荷作用时间为500*0.2=100ms;纵坐标缩放原理相同。


   


  • SFO:纵坐标值的比例因子,默认设置为1.0。


  • OFFA:横坐标偏移值。

偏移计算方法:

Abscissa value = SFA × (Defined value + OFFA) 


  • OFFO:横坐标偏移值。

偏移计算方法:

Ordinate value = SFO × (Defined value + OFFO)


  • DATTYP:数据类型,如 Load、Velocity 等。

The DATTYP field controls how the curve is processed during the calculation。

a) For DATTYP = 0 positive offsets may be used when the abscissa represents  time, since two additional points are generated automatically at time  zero and at time 0.999 × OFFA with the function values set to zero.  

b) If DATTYP = 1, then the offsets do not create these additional points.  Negative offsets for the abscissa simply shift the abscissa values without  creating additional points.  

c) For material *MAT_FABRIC with FORM = 4, 14, -14, or 24, set DATYP = - 2 to define stress as a function of strain curves using engineering stress  and strain instead of 2nd Piola-Kirchhoff stress and Green strain.  

d) For adding chemical shrinkage effects with *MAT_ADD_CHEM_- SHRINKAGE, setting DATYP = -100 signals to LS-DYNA that the load  curve defines the proxy for the chemical shrinkage coefficient as a function  of temperature. LS-DYNA then internally converts this proxy to the  chemical shrinkage coefficient. 


  • LCTNT:用于曲线的离散化点数的设置



方法二:修改关键字定义


通过关键字定义曲线,关键字中需要体现相关参数信息,以下是关键字的定义方法。


   


曲线:

   



  • 注意事项
时间单位:时间数据需与模型单位系统一致(如秒)。    
数据点顺序:时间值需按升序排列。    
曲线扩展:若时间超出定义范围,默认使用最后一个数据点的值(可通过 EXTENSION 选项修改行为)。    
多数据点:建议数据点数量不超过 10000 个(若需高精度,可分段定义多个曲线)。    




             

             
END
           

         



来源:CAE碰撞仿真指导
LS-DYNAHyperMesh碰撞非线性理论材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-06-25
最近编辑:10小时前
CAE碰撞仿真指导
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09.Hypermesh单元网格质量标准

理想状态下均匀分布的单元的尺寸为目标单元尺寸(target element size),但是由于几何模型形状复杂,实际单元尺寸允许在目标单元尺寸的一定范围内浮动。单元网格质量是数值模拟的基石,需结合几何特征和物理问题选择合适的评价指标。在保证精度的同时,也要权衡计算成本(如网格数量)。建议在预处理阶段投入足够时间优化网格,以避免后期计算失败或结果不可信。01 2D网格质量标准 2D单元的几何形状主要是三角形和四边形,主要质是指标包括:单元长度、翘曲角、单元边长比、内角大小、扭曲角、雅可比比率(Jacobianratio)等。【1】Warpage/翘曲角定义:四边形单元翘曲角。该指标表征了单元在单元的面外的翘曲程度,面外翘曲发生在单元面的节点不共面的时候。依次沿对角线将四边形分为两个三角形,寻找这两个三角形所在面构成夹角的最大值,该角即为翘曲角。即两个三角形法向的夹角。注意:① 该项只对四边形进行检查,将四边形沿着对角线分为两个三角形,这两个三角形的法向夹角就是翘曲角。② 将四边形沿着对角线分为两个三角形有两种分法,取较大值为单元翘曲角。③ 翘曲角5°以下时单元质量较高。 【2】Aspect Ratio/纵横比定义:Aspect ratio即单元长宽比例系数。最长边与最短边或者顶点到对边最短距离(最小标准化高度)的比值。要求:长宽比通常要求小于5:1。 理想的四边形单元是正方单元,理想的三角形单元是正三角形单元,但是由于几何模型的复杂性,在几何表面实际生成的壳单元中有很多会偏离理想形状,因此需要对壳单元偏离理想单元形状的程度进行限定,单元的长宽比即是指标之一。【3】Skew/扭曲度定义:扭曲度=90-Min (α,β),其中α,β为中线与底边平行线的夹角。 三角形单元扭曲 四边形单元扭曲【4】Chordal Deviation/弦差弦差:即单元各边中点与各点在对应边上的投影点的距离值。检查表面单元偏离真实曲面的程度。曲面可以用许多小的平面来近似,弦差即为单元各边的中点与该点在对应面上的投影点的距离。近似直线段与实际曲线的最短乖向距离。 【5】length <作用:检查单元的最小边长。最小边长计算方法:(1)单元最短边长:适用于四血体单元之外的所有单元。(2)顶点到对边(对于四面钵单元而言是对面)的小最距离。可以在CheckElementSettings中设定侵用哪种计算方法,如下图所示。 【6】length >检查单元的最大边长。 【7】Jacobian/雅可比雅可比:即单元内各个积分点Jocabian行列式值中的最小值与最大值之比,反映了单元偏离其理想形状的程度。雅可比的取值范围为:0.0-1.0;Jacobian=1表示理想状态,四边形单元四个内角都为0°,六面体单元内角相互垂直。jacobian越小则单元质量越差。雅可比在0.7以上时单元质量较高,可以在Check Element settings 中设定使用哪种计算方法(高斯积分点或顶点)。雅可比矩阵的行列式关系到单元从参数空间到全局坐标空间的转换,HyperMesh在单元的每个积分点(高斯积分点)或者单元的顶点计算雅可比矩阵,并报告每个单元最小值和最大值之比。【8】Taper/锥形度定义:检查四边形单元偏离矩形的程度;三角形的taper为0。 【9】Interior Angles 内角三角形和四边形的内角,工程上四边形最小内角40°,最大内角140°即可接受。 【10】% of tria三角形单元数量占壳单元总量的百分比。Hypermehs中Crash_2D_5mm网格要求 02 3D网格质量标准 【1】MinimumLength/Size 最小长度/尺寸HyperMesh使用两种方法计算最小长度/尺寸:最短边长和最小标准化高度。最小标准化高度方法中,Hypermesh计算顶点到对面平面的最短垂向距离。 【2】Tetra Collapse/四面体坍塌比计算方法:坍塌比=Min(hi/Sqrt(A))/1.24 ,其中A为顶点对面三角形的面积。四面体坍塌比的取值范围为0.0-1.0,0为完全坍塌,1为正四面体,非四面体均不为1。 【3】Vol.Aspect Ratio/体长宽比四面体的最长边的长度除以最短高(四面体的高,定义为从一个顶点到其相对面的距离)的长度,其他实体单元为最长边与最短边之比。【4】Volume Skew/体扭曲度计算方法:单元体积与相同大小外接圆条件下的理想四面体体积之比。体扭曲度:实际体积/理想体积。 只对四面体单元有效,其他单元类型该项均为0,理想四面体取值为0。标准:四面体:建议 < 0.7(0为理想,1为退化)。六面体:推荐 < 0.5。【5】内角(Internal Angles)定义:单元内部角度范围。标准: 四面体:面内角建议在 15°~165° 之间。 六面体:面内角推荐 45°~135°。影响:极端角度导致局部应力集中或数值不稳定。Hypermehs中Crash_3D_5mm网格要求 END 来源:CAE碰撞仿真指导

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