邊界條件載荷與剛體詳解演示文稿第1頁(yè)，共21頁(yè)。優(yōu)選邊界條件載荷與剛體第2頁(yè)，共21頁(yè)。載荷與邊界條件概述與大多數(shù)隱式分析不同，顯式分析中所有載荷都必須作為時(shí)間函數(shù)施加。耦合(CP)與約束方程命令集（CE）在顯式分析中僅對(duì)位移和旋轉(zhuǎn)自由度有效在大變形分析時(shí)使用CP和CE時(shí)要注意.初始速度(EDIVELO)與剛體定義(EDMP,RIGID)是顯式分析所獨(dú)有的.因此，在顯式分析中只能通過(guò)定義數(shù)組參數(shù)來(lái)施加載荷。一列為時(shí)間值，另一列為載荷值TIMEFORCE00132210JAN20005-3第3頁(yè)，共21頁(yè)。一般加載步驟在ANSYS/LS-DYNA中一般加載使用EDLOAD命令分以下3步完成:STEP1:定義節(jié)點(diǎn)組元STEP2:定義數(shù)組參數(shù)STEP3:用EDLOAD命令加載STEP1:定義節(jié)點(diǎn)組元

除了壓力和剛體載荷,所有顯式分析中的載荷施加在節(jié)點(diǎn)組元上.首先選擇要施加載荷的節(jié)點(diǎn):UtilityMenu:Select->Entities->Nodes00132210JAN20005-4第4頁(yè)，共21頁(yè)。一般加載步驟（續(xù)）顯式分析中只用節(jié)點(diǎn)組元.(除了壓力)STEP2:定義數(shù)組參數(shù)

UtilityMenu:Parameters->ArrayParameters->Define/Edit->Add然后定義為組元，并賦一個(gè)名字:

UtilityMenu:Select->Comp/Assembly->CreateComponent…00132210JAN20005-5第5頁(yè)，共21頁(yè)。一般加載步驟（續(xù)）輸入時(shí)間值:File->Apply/Quit類似過(guò)程輸入載荷值:00132210JAN20005-6第6頁(yè)，共21頁(yè)。Step3:施加載荷定義完數(shù)組參數(shù)后，用EDLOAD命令在節(jié)點(diǎn)組元上施加載荷:

Solution:LoadingOptions->SpecifyLoads1、選擇AddLoads2、選擇所要的載荷類型.有下列類型:Forces:FX,FY,FZ Disp:UX,UY,UZMoment:MX,MY,MZ Velo:VX,VY,VZRot:ROTX,ROTY,ROTZ Accel:AX,AY,AZAng.Vel:OMGX,OMGY,OMGZBodyAccel:ACLX,ACLY,ACLZ面載荷選項(xiàng)只用于定義壓力載荷,它一般施加在單元組元上選擇載荷所施加的組元一般加載步驟（續(xù)）00132210JAN20005-7第7頁(yè)，共21頁(yè)。一般加載步驟（續(xù)）STEP3（續(xù))如果不定義時(shí)間與載荷軸,可以使用預(yù)先定義的載荷曲線LCID(viaEDCURVE)來(lái)定義載荷.可以使用SCALE系數(shù)對(duì)載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行放縮.00132210JAN20005-8第8頁(yè)，共21頁(yè)。畫載荷曲線定義完載荷曲線后,可以用EDPL畫一下以確認(rèn).可以通過(guò)

Solution>LoadingOptions…得到載荷的參考號(hào)00132210JAN20005-9第9頁(yè)，共21頁(yè)。畫載荷曲線（續(xù)）00132210JAN20005-10第10頁(yè)，共21頁(yè)。顯示載荷標(biāo)記Solution:LoadingOptions->ShowForces00132210JAN20005-11第11頁(yè)，共21頁(yè)。約束與ANSYS隱式不同,ANSYS/LS-DYNA區(qū)分零約束與非零約束.所有非零約束被處理為載荷(EDLOAD).只有零約束可以使用D命令,因?yàn)樗挥脕?lái)固定模型的一部分:

Solution:-Constraints-Apply在選擇所要的節(jié)點(diǎn)后,ANSYS/LS-DYNA自動(dòng)施加零約束.如果選擇了線和面,約束直接施加在附屬于線和面的節(jié)點(diǎn)上.00132210JAN20005-12第12頁(yè)，共21頁(yè)。

約束–節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)選擇選項(xiàng)AddConstraint.選擇要施加載荷的局部坐標(biāo)系ID(用EDLCS定義)選擇要施加載荷的節(jié)點(diǎn)組元.選擇要施加旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)約束的自由度.共:UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ.除了標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)約束,可以用EDNROT命令施加旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)約束:

Solution:Constraints-Apply->RotatedNodal00132210JAN20005-13第13頁(yè)，共21頁(yè)。

約束–邊界面用EDBOUND命令在ANSYS/LS-DYNA中可以使用滑移和循環(huán)對(duì)稱.滑移與循環(huán)對(duì)稱可以大大減少模型尺寸.

Solution:-Constraints-Apply->-SymmetryB.C.-BndryPlane對(duì)于循環(huán)對(duì)稱,可以在節(jié)點(diǎn)組元上施加第二個(gè)邊界面對(duì)于滑移對(duì)稱,可以用一個(gè)約束選項(xiàng)定義節(jié)點(diǎn)是按照面的法向運(yùn)動(dòng)，還是沿一個(gè)特定的矢量方向運(yùn)動(dòng).選擇Addplane.同時(shí)還有列表與刪除所定義的邊界面選項(xiàng)選擇slidingorcyclicsymmetry選擇要施加載荷的節(jié)點(diǎn)組元.輸入法向坐標(biāo)矢量（滑移）或旋轉(zhuǎn)軸(循環(huán))00132210JAN20005-14第14頁(yè)，共21頁(yè)。約束–無(wú)反射邊界當(dāng)建立一個(gè)幾何力學(xué)模型時(shí),往往需要一個(gè)無(wú)限域來(lái)表示地面.為限制模型規(guī)模,可以使用非反射邊界條件來(lái)表示無(wú)限域(只能用SOLID164).非反射邊界阻止應(yīng)力波從模型的邊界反射.要定義非反射邊界,首先創(chuàng)建物體外表面節(jié)點(diǎn)的組元.然后用EDNB命令施加非反射邊界，可以指定沿著指定的組元是否消除膨脹波與剪切波的反射.

Solution>Constraints>Apply>Non-ReflBndry…..00132210JAN20005-15第15頁(yè)，共21頁(yè)。初始速度在瞬態(tài)動(dòng)力問(wèn)題中,經(jīng)常需要定義初始速度.在ANSYS/LS-DYNA中,旋轉(zhuǎn)與平動(dòng)速度用EDIVELO命令施加在節(jié)點(diǎn)組元上:指定要施加載荷的節(jié)點(diǎn)組元。同時(shí)還可以列表與刪除。在全局的

x,y,z坐標(biāo)內(nèi)輸入平動(dòng)速度指定角速度(W),旋轉(zhuǎn)軸的X、Y、Z坐標(biāo),以及和全局

X,Y,Z軸的夾角.在相同的節(jié)點(diǎn)組元上用EDIVELO命令在相同的組元上定義初速度回覆蓋以往的定義.00132210JAN20005-16第16頁(yè)，共21頁(yè)。剛體–概述用剛體來(lái)定義模型中較硬的部分能夠大大減少顯式動(dòng)力分析的計(jì)算時(shí)間.在ANSYS/LS-DYNA中,所有的剛體將自由度耦合在質(zhì)心.因此無(wú)論有多少節(jié)點(diǎn)，單個(gè)剛體PART只有6個(gè)自由度.質(zhì)量,質(zhì)心,和慣性矩由程序根據(jù)剛體的體積與單元密度自動(dòng)計(jì)算.作用在剛體上的力與力矩在每個(gè)時(shí)間步由各節(jié)點(diǎn)值相加而成。剛體的運(yùn)動(dòng)首先在質(zhì)心處計(jì)算，然后轉(zhuǎn)換到各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。剛體不需要網(wǎng)格連續(xù).由于要計(jì)算接觸剛度，剛體材料參數(shù)值要用實(shí)際的值.00132210JAN20005-17第17頁(yè)，共21頁(yè)。定義剛體用EDMP命令定義剛體:Preprocessor:MaterialProperties->DefineMatModel...->Add指定組成剛體的材料號(hào).具有相同的MATID的單元都在這個(gè)剛體中.選擇:Other-RigidOK輸入剛體材料的準(zhǔn)確值指定剛體平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)的約束00132210JAN20005-18第18頁(yè)，共21頁(yè)。定義剛體（續(xù)）因?yàn)榧s束應(yīng)該施加在剛體的質(zhì)心，所以輸入正確的轉(zhuǎn)動(dòng)與平動(dòng)約束值非常重要.平動(dòng)約束值(相對(duì)于全局笛卡爾坐標(biāo)): 0-noglobaltranslationalconstraint 1-constrainUXonly 2-constrainUYonly 3-constrainUZonly 4-constrainUXandUY 5-constrainUYandUZ 6-constrainUXandUZ 7-constrainUX,UY,andUZ旋轉(zhuǎn)約束值(相對(duì)于全局笛卡爾坐標(biāo)): 0-noglobalrotationalconstraint 1-constrainROTXonly 2-constrainROTYonly 3-constrainROTZonly 4-constrainROTXandROTY 5-constrainROTYandROTZ 6-constrainROTXandROTZ 7-constrainROTX,ROTY,andROTZ00132210JAN20005-19第19頁(yè)，共21頁(yè)。剛體加載類似于節(jié)點(diǎn)組元,用EDLOAD命令給剛體施加位移和速度.但是所有的剛體載荷施加在PART號(hào)上，而不是節(jié)點(diǎn)組元. Solution:LoadingOptions->SpecifyLoads選擇載荷類型:

Forces:RBFX,RBFY,RBFZ

Displacement:RBUX,RBUY