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LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ

發布日期:
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,實現了大量新功能。針對EM solver電磁求解器,拓展了與結構耦合的功能,在生物醫學領域有著廣泛的應用。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功能,例如新的關鍵字:

*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安全帶的邊緣節點集*SECTION_SHELL的EDGSET最多有60個節點。

  • 2D安全帶增加IP1DBLT =2選項,參見*CONTROL_OUTPUT,以獲得更一致的MPP結果。

  • 修復了當*MAT_SEATBELT有加載或卸載曲線定義在表和相關應變率呈指數增長時發生的安全帶錯誤。


LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅶ


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

  • 修復了使用*SET_NODE_GENERAL和*NODE_TRANSFORM定義邊緣節點集時發生的錯誤

  • 將由2D安全帶導出的1D安全帶的內能添加到由其導出的2D安全帶的內能。

  • 修復舊版本錯誤,當IP1DBLT=0時,不再關閉SBTOUT中常規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/臨界應變是塑性應變率、溫度、Lode參數和三軸度的函數

    • 正則化因子是Lode參數、三軸度和單元大小的函數

    • 衰落指數作為單元大小,三軸度和Lode參數的函數

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

      • 改進了各種應用的故障預測

  • 為不穩定處理增加了新的標志INSTF

    • 該標志控制不穩定性度量F和衰落指數FADEXP的行為

      • 不同應力狀態下頸縮后行為,與實驗數據吻合較好


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)

  • 作為損傷驅動因素的總應變(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”)現在可以是一個函數的最大剪切應變,應變率,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用相關的單元尺寸網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

  • 輸入斷裂能調用的可選損傷模型

    • 受裂紋張開應變控制的線性軟化正交各向異性損傷模型

    • 這可以取代現有的在幾個周期內減少應力的方法

  • 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


增強內聚單元/材料,*MAT_ADD_COHESIVE的新選項UNIAX

  • 消除未使用的(“parasitic”)應力分量σ_xx,σ_yy和σ_xy,這是大多數本構模型由于泊松效應而產生的結果

  • 在內聚力區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

  • 與溫度變化有關的變形硬化

    • 屈服面形狀的溫度依賴性(不相關的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)損傷的現象學方法


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BETA取代了熱求解器中的一般數據FWORK

    • 允許在一個模型中考慮不同的熱效率

  • MAT_COHESIVE_MIXED_MODE_ELASTOPLASTIC_RATE (240)

    • 新的應變率過濾方法簡化了數據校準

    • 用戶定義的混合模式失效準則指數

  • MAT_NON_QUADRATIC_FAILURE (258)

    • 根據初始塑性應變設置硬化變量Ri

    • 如果指數A和GAMMA是整數值,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級數中的松弛系數可以依賴于應力和應變來有效地支持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

  • 三網絡模型(*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本構模型,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

    • 特點:加工硬化、動態軟化、靜態恢復、靜態再結晶

    • 輸入參數:在各種變形率和溫度下從Gleeble測試校準

    • 與瑞典鋼鐵工業合作開發,為加工和熱處理過程創建虛擬工藝線

    • Schill M, Karlsson J., Magnusson H.,等?;贚S-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)現在支持Newton-Cotes積分的單元侵蝕(INTFAIL < 0)

  • *MAT_PAPER現在支持隱式(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

    • 有效應力(最大剪應力)

    • 主應力范圍-計算最大(主)應力幅度。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

    • *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Ⅱ

LS-DYNA R14.0部分新功能更新Ⅰ


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