6第六章加载、约束和边界条件.doc

第六章加载、、约束和边界条件6.1加载LS-DYNA加载采用的是 *LOA键字，可以施加集中力，均布力，爆炸冲击波、重力等各种载荷，使用的关键字如下：L<1AH_BLASTLOAD_BO»V_GENERALIZEDL<»AU_BROIH•LOA D_DEN SI T \ JD E PT H*U >A D_H I： A T_< ； ENK R A T1( >N_PP77< 从LOAM MASK•LOAD NOI>E_OPTIONloan rkud bodyLO\n_SIX,ME>iT*LOAD_SEG MEN T^SETLOA1I SHELL OPT1OXtOAH.SSALOAH.Sl PKRPt ASTl< .FORMING叫 X>AD_THE RMAI」下面就各种加载做简单介绍*LOAD_BEAM_OPTION功能：给梁单元表面施加均布力需要输入的参数及说明：梁单元ID 或梁单元SET ID （由OPTION选项控制一ELEMENT 或SET）载荷的方向：r、s、t方向选其一 如图所示加载曲线ID号，由*DEFINE_CURVE 定义加载曲线的缩放因子*LOAD_BLAST功能：提供一种简单的方法施加爆炸冲击波，需要与LOAD_BRODE功能：与 *LOAD_BLA功能相同，只是冲击波函数不一样。

也需要与 *LOAD_SEGMENT 、*LOAD_SEGMENT_SET 或 *LOAD_SHELL_OPTION 联合才能施加LOAD_SEGMENT 、 *LOAD_SEGMENT_SET 或 *LOAD_SHELL_OPTION 结合才能施加需要输入的参数及说明：TNT炸药的当量质量爆炸源的X、Y、Z坐标起爆时间点单位换算开关 爆炸的类型：表面爆炸或空中爆炸 单位换算因子*LOAD_BODY_OPTION功能：施加一个体力载荷， 根据总体坐标下施加的指定加速度或角速度产生的体力载荷如重力加速度导致的重力作用等 作用对象为整个模型，也可以指定只需要施加的 PART对象OPTION选项指定 X、Y、Z的方向需要输入的参数及说明：载荷曲线载荷曲线缩放因子 施加角加速度时的转动中心坐标 需要指岀的是施加重力加速度时，正值表示与坐标轴方向相反施加LOAD_BODY_GENERALIZED功能：与 *LOAD_BODY_OP功能一样，不同的是施加的对象为一个节点集合，同时载荷施 加的方向由参数中的缩放因子来确定，从而可以施加任意方向的加速度或角速度LOAD_DENSITY_DEPTH功能：定义由于重力作用导致的密度变化， 这主要应用于地下或水下的结构由于重力作用导致的静水压力对密度的影响。

如在研究水下爆炸效应中的气泡脉动时必须考虑这种载荷 的影响需要输入的参数及说明：施加的对象 PART SET ID 号，即作用的对象 重力加速度值加载方向LOAD_HEAT_GENERATION_OPTION功能：对体单元施加热生成率载荷曲线定义密度和深度的关系需要输入的参数及说明:体单元ID号或SET ID号，即作用的对象热生成率的载荷曲线载荷曲线的乘积因子*LOAD_MASK功能：给壳单元施加一个分布压力，可以定义一个固定的 BOX来限制施加的对象，即在 BOX内的壳单元才施加分布压力， 还可以定义一条曲线来确定施加的对象， 即可以用一个曲线来裁剪BOX得到任意范围的施加区域LOAD_NODE_OPTION功能：给一个节点或一系列节点施加节点集中力需要输入的参数及说明：节点ID号或节点SET ID 号施加的自由度方向：需要指岀的是设置为 4或8则可施加跟随力和跟随力矩 载荷曲线ID号 载荷曲线缩放因子*LOAD_RIGID_BODY功能：与*LOAD_NODE_OPTION 功能相同，只不过是给一个刚体施加节点集中力或力矩, 作用的点是刚体的质心或绕总体坐标轴（力矩） LOAD_SEGMENT功能：给一个段施加一个均布压力需要输入的参数及说明：载荷曲线ID号若设置为 -1，则压力由 *LOAD_E提供DE若设置为 -2，则压力由 *LOAD_E提供BT大于零，由 *DEFINE_CUF提供载荷曲线缩放因子 压力开始作用的时间点定义该段的4个节点ID号*LOAD_SEGMENT_SET功能：与LOAD_THERMAL_OPTION功能：在结构分析中定义节点 温度热载荷，仅仅用于结构分析，不用于热分析或热 /结构耦合分析（在热分析或热/结构耦合分析中，施加得是热边界条件，见*BOUNDAR选项）。

OPTION的方式有下面几种，可以按照实际情况 选择合适的OPTION来定义节点的 温度LOAD_SEGMENT 的作用一样，不同的是对象为一个段 SET需要输入的参数及说明：SET ID 号载荷曲线ID号若设置为 -1，则压力由 *LOAD_E提供DE若设置为 -2，则压力由 *load_BLASt门，大于零，由二*DEFINE_CUF提供八 /载荷曲线缩放因子x ? t - J J压力开始作用的时间点*LOAD_SHELL_OPTION功能：与*LOAD_SEGMENT 的作用一样，不同的是对象为壳单元或一个壳单元 SET需要输入的参数及说明：壳单元ID号或SET ID 号载荷曲线ID号若设置为 -1，则压力由 *LOAD_E提供DE若设置为 -2，则压力由 *load_BLASt大于零，由 *DEFINE_CUF提供载荷曲线缩放因子压力开始作用的时间点*LOAD_SSA可考虑最初的爆炸和随功能：提供一种简单的方式给结构施加一个水下爆炸冲击波的影响, 后的气泡振动的影响LOAD_SUPERPLASTIC_FORMING功能：用于超塑性成型分析，可施加给体单元或壳单元该方式必须与 64号材料*MAT_RATE_SENSITIVE_POWERLAW_PLASTIC一起使用，考虑应变率相关和指数 硬化。

超塑 性成型分析一般采用质量缩放，所以接触方式一般建议使用 *CONTACT_CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE#CONSTANTCOWMAN T_NO|)ET^PAZVARIABLEVAR1AULE_NOI)E6.2约束LS-DYNA施加各种 约束采用的是萨_I・f 八 \*CONSTRAINE键字，可以定义铰链、焊点、铆接、节 点刚体等各种 约束关系，使用的关键字如下：■：- CON ST RAIN 1： D A DA PTIVITVCONSTRA1NI：D_EXTRA NODES OPTIONION蚌TRUIMEH GENERAUZLILVCONSTR \[NE1)_GLOBALC <>NSTRAINI：H_IN l ERPtH AHONCoNs I R-CONSTH A ISEl].|i >IN L _S I IFIM sS "尸f "八*< ONSTRA1NED^LA<；RANGE. IN SOLIO♦CONSTRAINED LINEAR-CONSTRAINED NODAL RIGID BODY \OPTION\CONSTRAINED NODE SETCONS Tk AIMSD.FOIMSCONS rRAlNEl)_RKUl)_in>DII：SCONSTRAlNED_RlGID_BODY_sr<>PPERSCONSIRAIM |)_R|VF1-CONSIRAIM l)_SHEI 1._r(>_SOLII)X(►NSl RA^KILSPV|♦CONSTRAINED TIE-BREAK< ONSTRAINED TIED NODES FAtLVREF面就各种约束做简单介绍 *CONSTRAINED_ADAPTIVITY功能：在自适应网格划分中对不 连续的网格进行约束，如果在K文件汇激活 自适应网格划分技术，该关键字总是自动 激活的*CONSTRAINED_EXTRA_NODES_OPTION功能：对于刚体与变 形体的相互连接关系，只能采用该关键字 （对于变形体与变形体之间的 相互连接关系，采用的是 *CONSTRAINED _NODE_SET 或 *CONSTRAINED _NODAL_RIGID_BODY_OPTION 关键字，生成节点刚体。

见相关关键字的说明）需要输入的参数及说明：刚体的PART ID号变形体上与刚体相连的节点ID号或节点SET ID 号这些节点可以与刚体 有任意的空间位置，即使物理上不相连也可把它们定义成 /刚体上的一部分这样在 运动中这些节点总是跟随刚体的 运动CONSTRAINED_GENERALIZED_WELD_OPTION功能：定义通常的点焊、片焊、接焊等一般焊接连接，可以定义各种 失效准则，如塑性失效, 断裂失效OPTION的选项如下：SPOTFILLETBL TTCR()SS_FILLET< OMIHNhhSPOT焊接如图所示：需要输入的参数及说明:组成点焊的节点SET ID号失效时的有效塑性应变失效时的法向力Sn 失效时的切向力Ss力失效准则为:max(.0)破裂失效是按照节点的顺序进行 的，即先节点1和N失效，然后是节点 N-1失效等FILLET 焊接如图所示：需要输入的参数及说明：组成片焊的节点SET ID号（两个节点组成）失效时的有效塑性应变失效时的应力片焊的长度L法兰的宽度片焊的宽度需要指岀的是定义这种 焊接需要一一对应的 两个节点组成一个节点SET，所以对于物理 上这种焊接关系需要一系列这样的 FILLET焊接关键字来定义。

其他的焊接说明略，参见LS-DYNA用户手册CONSTRAINED_GLOBAL功能：定义总体坐标下的 边界约束平面，应用于轴对称边界等这样的约束，尤其是对自 适应网格划分，与节点相关的 约束不再适用，因为节点 编号在网格重划分后已发生改变需要输入的参数及说明：X、Y、Z方向的平动约束选项 X、Y、Z方向的转动约束选项 约束平面的法向方向 约束坐标系原点的偏置位置*CONSTRAINED_INTERPOLATION功能：定义一个插值约束，通过这种约束方式，可以定义载荷的重 新分配，如把一个力矩转化为一系列节点 上的节点力另外还可以通过这种约束方式来定义壳与体单元， 梁与体单元功能：定义各种 铰链，如球铰，转动铰，万向铰 等，如图所示，每种铰链要求输入参数各不相同需要指出的是：1. 铰链只能在两个刚体PART间定义，所以若想 在两个变形体之间定义铰链，需要在定义 铰链处 刚化局部2. 两个PART定义铰链处的节点不能是同一个节 点，但该两个节点的坐标必须一致3 .除了球形铰链外，还需要另外两个节点来定 义方向，如转动方向等，该两个节点坐标也必须 一致，并分别属于该两个PART oOPTIO N的选项如下：CONSTRAINED JOINT.SIMIERICALCONSTRAINED JOINT REVOLIH FCONSTRAINEDJOINT^C^ LINDRICALLONS I R AIN KD_J<> IM _P L X Ml R constrained 。