闭孔泡沫铝夹芯板交通运输抗冲击性能研究27
日期：24-04-26 时间：02:18 来源： 益荣金属
闭孔泡沫铝夹芯板交通运输抗冲击性能研究27
LS-DYNA 接触算法
在汽车碰撞、金属成型或流固耦合的冲击载荷分析等研究中，碰撞问题经常遇到。在 LS-DYNA3D 程序中处理不同结构界面的接触碰撞和相对滑动是程序非常重要和独特有效的功能。LS-DYNA3D程序处理接触-碰撞界面主要采用三种不同的算法，即：节点约束法、对称罚函数法和参数分配法。
(1)动态约束法(Kinematic Constraint Method)：在每一时间步At修正构形之前，搜索所有未与主面接触的从节点，看是否在此△t 内穿透了主面。如是，缩小△t，使得那些穿透主面的从节点都不贯穿主面，而使其正好达到主面。在计算下一个At之前，对所有己经与主面接触的从节点都施加约束条件，以保持从节点和主面不贯穿。此外，还应检查那些和主面接触的从节点所属单元是否受到拉应力，如受到拉应力，则施加释放条件，使从节点脱离主面。 一旦主面的网格划分比从面较细，某些主面上的节点可以毫无约束的贯穿从面(这是由于约束只施加在从节点上),形成所谓的“纽结”(kink)现象。在动力约束法中，此类的单元扭曲情况非常普遍。愈密的网格照理能降低此类问题的发生，但对于许多问题而言，例如爆炸生成气体与结构表面间的作用，初始构形上好的网格在迭代多次后可能变得很糟糕，后来也可能会产生单元扭曲纠结的情况。因此日前此方法仅适用于只有固连界面，主要用来将结构网格的不协调部分连接起来。
(2)罚函数法 (Penalty Method): 罚函数法的方法是指，介于所有的贯穿 节点以及接触面之间，都有法向弹簧(normal interface spring)的组成以防止贯穿发生。罚函数方法的固有缺陷是求解出的撞击力、撞击速度和加速度都是振荡的，振荡的程度和所选取的罚函数数值有关，可以通过减小时间步长的方法降低振荡。因此，若采用 contack_sliding_only 即滑动接触选项，处理炸药与结构的作用问题，应避免采用罚函数的接触算法。
(3)分布参数法 (Distributed Parameter Method)：在参数分配的算法中，有1/2的从面单元质量被分配到与其接触的主面重迭区。同样的，每个从面单元的内应力值也在分配后，成为主面区域的分布压力。在质量及应力完成分配之后，修正主面单元的加速度，然后对从面节点的加速度及速度施加约束，以保证从节点在主面滑动，不允许从节点穿透主表面，从而避免了反弹现象。目前此法仅适用于处理流体与固体间有相对滑动的问题，如炸药爆炸的气体生成物对结构的作用。
