LS-DYNA自適應(yīng)網(wǎng)格劃分

1、ANSYS/LS-DYNA自適應(yīng)網(wǎng)格劃分在金屬成形和高速撞擊分析中，物體要經(jīng)歷很大的塑性變形。單積分點顯式單元，常用于大變形，但是在這種情況下，由于單元縱橫比不合適可能給出不精確的結(jié)果。為了解決這一問題，ANSYS/LS-DYNA程序可以在分析過程中自動重新劃分表面來改善求解精度。這一功能，即自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，由 EDADAPT 和 EDCADAPT 命令控制。EDADAPT 命令在一個指定的PART內(nèi)激活自適應(yīng)網(wǎng)格劃分。（用 EDPART 命令創(chuàng)建或顯示有效PART IDs），例如，為了給PART1打開自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，可以執(zhí)行下列命令：EDADAPT，1，ON注意自適應(yīng)網(wǎng)格劃分功能僅對包含SH

2、ELL163單元的部件有效。當(dāng)此項功能打開時，分析中該部件的網(wǎng)格將自動重新生成。從而保證在整個變形過程中有合適的單元縱橫比。自適應(yīng)網(wǎng)格劃分一般應(yīng)用在大變形分析例如金屬變形中（調(diào)節(jié)網(wǎng)格最典型的應(yīng)用是板料）。在一個模型中要在多個部件上應(yīng)用此功能，必須對每個不同的PART ID執(zhí)行EDADAPT 命令。缺省時，該功能是關(guān)閉的。在指定哪些部件重新劃分后，必須用 EDCADAPT 命令定義網(wǎng)格劃分參數(shù)。采用 EDADAPT 命令定義需要網(wǎng)格劃分的所有PART ID號，用 EDCADAPT 命令對其設(shè)置控制選項。EDCADAPT 命令控制的參數(shù)如下所示：Frequency(FREQ)- 調(diào)節(jié)自適應(yīng)網(wǎng)格劃分

3、的時間間隔。例如，假設(shè)FREQ設(shè)置為0.01，如果單元變形超過指定的角度容差，則其將每隔0.01秒被重新劃分一次（假設(shè)時間單位為秒）。因為FREQ的缺省值為0.0，所以在分析中應(yīng)用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分時必須指定此項。Angle Tolerance(TOL)-對于自適應(yīng)網(wǎng)格劃分（缺省值為1e31）有一個自適應(yīng)角度公差。TOL域控制著單元間的縱橫比，它對保證結(jié)果的精度是非常重要的，如果單元之間的相對角度超過了指定的TOL值，單元將會被重新劃分。Adaptivity Option(OPT)- 對于自適應(yīng)網(wǎng)格劃分有兩個不同的選項。對于OPT=1，和指定的TOL值相比較的角度變化只是根據(jù)初始網(wǎng)格形狀計算的。對

4、于OPT=2，和指定的TOL值相比較的角度變化是根據(jù)前一次重新劃分的網(wǎng)格計算的。Mesh Refinement Levels(MAXLVL)- MAXLVL域控制著整個分析中單元重新劃分的次數(shù)。對于一個初始單元，MAXLVL=1可以創(chuàng)建一個附加單元，MAXLVL=2允許增加到4個單元，MAXLVL=3允許增加到16個單元。高MAXLVL會得到更精確的結(jié)果，但也會明顯增加模型規(guī)模。RemeshingBirth and Death Times (BTIME and DTIME)-自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的生死時間控制著該功能在分析過程中的激活或關(guān)閉。例如，如果設(shè)置BTIME=.01和DTIME=.1,那么分

5、析中只在.01和.1秒間進行重新網(wǎng)格劃分（假設(shè)時間單位為秒）。Interval of Remeshing Curve(LCID)-數(shù)據(jù)曲線把重新劃分網(wǎng)格的時間間隔定義為時間的函數(shù)。數(shù)據(jù)曲線的橫坐標(biāo)為時間，而縱坐標(biāo)為變化的時間間隔。如果這個選項不為0，那么它將代替適應(yīng)頻率（FREQ）。但是要注意，開始第一個自適應(yīng)性循環(huán)仍需要非零FREQ值。Minimum Element Size (ADPSIZE)-根據(jù)單元邊長設(shè)定的最小單元尺寸。如果不定義此參數(shù)，邊長的限制將被忽略。One or Two Pass Option (ADPASS)-如果ADPASS=0，將使用雙通道自適應(yīng)劃分，在重新劃分網(wǎng)格后將

6、重復(fù)這一計算（缺省值）。如果ADPASS=1，則使用單通道自適應(yīng)劃分，而計算不再重復(fù)。關(guān)于這兩個選項的圖形表示，請參看ANSYS/LS-DYNATheoretical Manual 圖30.9(a)和30.9（b）。Uniform Refinement Level Flag (IREFLG)-值為1，2，3等，分別允許4，16，64等劃分等級。對于每個初始單元都分別生成統(tǒng)一的單元。Penetration FLAG (ADPENE)-根據(jù)ADPENE是正（到達）的還是負（穿透）的，當(dāng)接觸表面到達或穿透工具表面時，程序?qū)⒁罁?jù)這個值調(diào)整網(wǎng)格。自適應(yīng)細化主要依據(jù)加工曲線。如果ADPENE是正的，細化一

7、般發(fā)生在接觸之前；因此，可能用單通道劃分就可以了。（ADPASS=1）Shell Thickness Level (ADPTH)- 絕對薄殼厚度標(biāo)準(zhǔn)，低于該值自適應(yīng)劃分開始。這個選項僅在自適應(yīng)角度公差不為零的情況下有用。如果期望不改變角度，激活基于厚度的自適應(yīng)重新劃分功能，那么可把TOL設(shè)為較大的角度。（如果ADPTH=0.0,不使用這個選項。）Maximum Element Limit (MAXEL)- 自適應(yīng)結(jié)束的最大單元數(shù)。如果超過了此值，自適應(yīng)將被中止。對于大多數(shù)問題，不應(yīng)該用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分作初始分析。如果分析結(jié)果出現(xiàn)扭曲的網(wǎng)格，或結(jié)果不正確，那么再應(yīng)用此項重新進行分析。當(dāng)LS-DYNA分析中因為“negative volume element”的錯誤終止時，也可用此項分析。當(dāng)打開自適應(yīng)網(wǎng)格劃分選項時,在求解過程中模型內(nèi)的單元數(shù)將發(fā)生變化。在一個調(diào)節(jié)循環(huán)結(jié)束后，網(wǎng)格將被更新，并且生成一個擴展名為RSnn的新結(jié)果文件，這里nn為自適應(yīng)網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)。（在由FREQ指定的每個時間增量或LCID指定的時間間隔，都會發(fā)生自適應(yīng)循環(huán)。）例如，重新劃分兩次網(wǎng)格的模型將產(chǎn)生兩個結(jié)果文件， Johname.RS01 和 Johname.RS02. 有關(guān)自適應(yīng)劃分結(jié)果后處理的詳細信息，請參看第十二章，Postprocessing.注意-既使每次循環(huán)網(wǎng)格不發(fā)生變