06.LS-DYNA强制位移/速度/加速度
一、强制位移／速度／加速度关键字：*BOUNDARY PRESCRIBED_MOTION。作用：给结构添加强制位移、速度、加速度后，结构会按照强制的指令进行运动，一般加载对象为刚体，常常运用在座椅预压发泡、座椅碰撞分析等，相关详细信息可参考LS-DYNA_Manual_Volume_I_R13。施加对象：节点、SET或者刚体常用的关键字：>节点添加加速度：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_NODE(Accl)>节点添加位移：*BOUNDARY_PRESCRIBED_ MOTION_NODE(Disp)>节点添速度：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_NODE(Vel)>刚体添加加速度：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_ RIGID(Accl)>刚体添加位移：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID(Disp)>刚体添加速度：*BOUNDARY PRESCRIBED MOTION_RIGID(Vel)>刚体添加速度（局部坐标）： *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID_LOCAL(Accl)>刚体添加位移（局部坐标）：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID_LOCAL(Disp)>刚体添速度（局部坐标）：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID_LOCAL(Vel)>SET添加加速度：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET(Accl)>SET添加位移：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET(Disp)>SET添加速度：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET(Vel) 强制位移／速度／加速度二、 刚体强制运动关键字关键字：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID 功能：给刚体施加速度，加速度或位移边界条件，在结构动力学分析中这是用 得最多的边界条件之一，如给刚体加载强制位移，调用关键字如下。刚体强制位移关键字： < 左右滑动查看 通过关键字*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID给刚体施加强制位移；因为LS-DYNA为显式分析，其原理为基于上一步结果通过中心差分法对时间积分求解当前结果，所以加载载荷需要定义一条时间曲线，通过关键字*DEFINE_CURVE定义曲线；选择VAD=3可以定义速度相对于位移的曲线。参数含义：关键字卡片中有8个变量（如上图关键字显示），每个变量占用10个字符的长度。第1行变量ID和TITLE不算在卡片内，因此不是必须定义项，但是在k文件中以手写方式输入该关键字时，如果用户要定义ID号，则关键字的名称必须变为＊BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGIG_ID。>PID：刚体零件的PARTID号。如果有多个刚体，即使其他变量的定义都一样也需要写多个卡片。>DOF：自由度，即强制位移、速度、加速度的方向。DOF=1:x向平动自由度，即刚体沿x向平动。DOF=2:y向平动自由度。 DOF=3:z向平动自由度。DOF=4: 沿变量VID 指定的向量平动。DOF=5:x向转动自由度，即刚体绕x轴转动。DOF=6:y向转动自由度。DOF=7:z向转动自由度。DOF=8：绕变量VID指定的向量转动。> VAD：选择是定义强制位移、速度还是定义加速度。VAD=0：刚体速度。VAD=1：刚体加速度。VAD=2：刚体 位移。VAD=3：速度相对于位移，也就是说前面3个参数对应的位移、速度、加速度都是时间的函数，后续的LCID(Load Curve ID）对应的曲线的横坐标都是时间，而这个参数对应的速度却是位移的函数，后续的LCID对应的曲线的横坐标是位移。> LCID：加载曲线ID号。对应于＊DEFINE_CURVE>LCID。LS-DYNA 显式计算的加载必须是一个曲线（大多数情况下是时间历程曲线），即使是一个定值也至少要通过3 点来定义一条折线，即从原点开始，在很短时间内（如0.1ms）上升到指定值并保持该定值到指定时刻。> SF：比例系数，该系数是对LCID指定曲线的纵坐标的比例系数。实际上就是加载位移的大小。如曲线上述关键字中SF=50，曲线Y轴=1，DOF=1，表示：ID为1001的刚体，沿着X向加载50mm的强制位移。 >VID：向量（Vector)ID，当加载的方向不是坐标轴的方向时，可以在空间定义一个向量，以该向量的方向为加载的方向。> DEATH：加载失效时间，默认为直到计算终止。> BIRTH：加载生效时间，默认为0时刻。注意：*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID(disp) 只能对刚体零件定义强制位移，如果是弹性体则可将其固定于一个刚体上，然后对该刚体定义强制位移，或者对弹性体上的节点（可以框选）采用关键字＊BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_NODE(Disp）定义强制位移。三、 HyperMesh创建强制运动*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION可以通过直接编写k文件定义其功能（编写上述关键字及参数），也可以通过Hypermesh创建其功能；接下来演示如何通过Hypermesh创建刚体的强制运动。在HyperMesh中，在功能区 Solver 界面空白处右击，在弹出的快捷菜单中选择Create→*BOUNDARY命令，可以创建刚体强制位移、速度、加速度；如下演示。Hm创建*Boundary_Prescribed_motion： < 左右滑动查看 设置位移、速度、加速度它们都对应同一个关键字＊BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID，只不过在选择的同时HyperMesh 自动定义了关键字内部卡片中的变量VAD的值。以定义强制位移为例，创建位移界面如下,选择相关参数后，点击Create即创建强制运动的LoadCollector。 > Comps：选择刚体。图中绿色零件。对应的是关键字参数中的PID，只能是刚体即以材料＊MAT_020定义的零件。当选择多个刚体时，HyperMesh 会自动为每个刚体定义一个＊BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID，或者将这些相同的关键字合并成同一个关键字下面的多张卡片。> curve：对应的是关键字参数中的LCID，选择定义的位移曲线。>xscale=：针对加载曲线横坐标的比例系数。> dofl~dof6：选择强制运动的自由度，选择DOF=1,即按照X方向平动。也可以选择多个dof，定义不同的方向，HyperMesh 会自动将其转换为同一个关键字下面的多个卡片，dof后面的数值即对应关键字参数中的变量SF，即相对于加载曲线纵坐标的比例系数。> relative size=：加载图标在图形区的显示尺寸，下图中的三角形标志。 创建强制位移的Load Collector。 以上是通过Hypermesh创建刚体的强制运动，在碰撞仿真中，刚体强制运动应用比较广泛，如座椅假人预压发泡、座椅子系统碰撞分析等。 END 来源：CAE碰撞仿真指导
