高速撞击时层合风挡有限元模型的建立方法比较(页 1) - A02：LS-DYNA - SimWe仿真论坛 |Simwe.com|仿真|设计|有限元|虚拟仪器

phe666 发表于 2008-7-11 16:59

高速撞击时层合风挡有限元模型的建立方法比较

由于正在从事一点儿关于外界物体高速撞击层合材料风挡的计算，所以有一点心得，当然还有很多困惑，希望能和大家共同分享。0^g9Wtczr
]:O:uES|z%Q.?*@
风挡的几何模型和具体参数不便于透露，所以也就不上传k文件了，只是就风挡的建模进行一些探讨。7BVfp8A`
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风挡是无机玻璃和有机玻璃的多层结构，当外物（软体或硬体）撞击风挡时，风挡会发生弯曲变形，同时有可能产生层间破坏、层内破坏。需要在有限元模型中能够体现出这些特性来。为此风挡的建模可用以下几种方法：rRv'y4V;C0HF
1）三维实体单元建模。优点:真实可靠，而且方便施加各种破坏准则。缺点:单元数量巨大，而且由于层厚度不一致，所以会导致一些单元尺寸较小，使计算时间太长；$f\gjvw
2）层合薄壳单元。优点：简单，单元数量小，在边部应力大的地方可加密单元。缺点：无法模拟层间破坏和每层的单独层内破坏，同时层间应力计算不准确；/Mp/jJV!IRu(rGw
3）层合厚壳单元。优点：较简单，单元数量较小，可边部加密，可模拟层内破坏和层间破坏。缺点：层间应力计算不是很准确。
4）实体壳单元。优点：较实体单元数量小，可模拟层内破坏和层间破坏，层间应力计算也较准确。缺点：计算时间依然很长。!~pPx;m]_

当然还有些困惑，就是这几种模型的计算精度到底如何？哪个更合理些？还有没有别的更好的方法呢？

希望能以此为砖，引出更多的美玉来。各位大侠、小侠有空的话请谈谈，谢谢。

shenglivict 发表于 2008-7-11 22:16

听起来好复杂啊

xhotkey 发表于 2008-7-11 23:38

我觉得局部大变形不适合用壳单元，因为在局部已经不是壳的特性了，不管你怎么加密网格都不是壳

phe666 发表于 2008-7-12 17:45

[quote]原帖由 [i]xhotkey[/i] 于 2008-7-11 23:38 发表 [url=http://www.simwe.com/forum/redirect.php?goto=findpost&pid=1379134&ptid=840353][img]http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif[/img][/url] UfGo-|Eg
我觉得局部大变形不适合用壳单元，因为在局部已经不是壳的特性了，不管你怎么加密网格都不是壳 [/quote]
oVr)@4D!R
首先感谢你的回复。+\ mm3?B^/~H

你说的局部大变形具体是指什么样的呢？比如说，板材沿一条线弯曲90度，应该算大变形了，虽然局部变形很大，但还是要采用壳单元做，否则的话单元太多了。这在板成形领域应用得很多。当然，局部特性里面包含横向应力，所以此时对横向应力的模拟应该是不准确的。&u8^cwa| w/w y

另外，我觉得风挡的变形虽然是大变形，但变形程度没有板成形大，所以还是可以应用壳单元的，除非极度关心层间正应力的分布。f/cPD3SA7D

请接着探讨，谢谢

phe666 发表于 2008-7-14 10:12

今日再自己鼓励一下自己
E"L3|m:\*zeU
[[i] 本帖最后由 phe666 于 2008-7-14 10:14 编辑 [/i]]

lqx403 发表于 2008-7-15 22:19

继续关注:)

phe666 发表于 2008-7-16 09:29

自己再顶一下，谢谢

phe666 发表于 2008-7-17 17:27

自己再支持一下自己，各位高手抽时间探讨探讨

LUWEICA 发表于 2008-7-27 20:38

想向您请教几个问题：
1、首先层合风挡因为一个方向尺寸比另外两个方向小很多，在冲击荷载作用下其受力情况应该类似薄壳，问，用实体单元模拟还有真实性吗？
2、请问你模拟的层合风挡最后的破坏是什么样子的？能不能看到裂纹？你具体用的什么单元？
3、如果风挡用壳单元建模，材料为弹性材料，怎样模拟风挡的脆性破坏特性那？我知道实体单元可以添加破坏，想知道壳体怎样处理的？

phe666 发表于 2008-7-29 10:42

luweica,你好Yxmnr
我认为任何结构都是三维实体的，不管这个板有多薄，总是有厚度的实体。壳单元是对薄板类结构的简化，一般通过忽略厚度方向应力提高计算效率。但是如果使用足够多的实体单元，则能够模拟出更真实的效果，当然计算效率较低。FT%_ TZ.?
谢谢你的回复。

LUWEICA 发表于 2008-7-29 22:14

继续请教：

恩，谢谢。

LUWEICA 发表于 2008-7-29 22:15

继续请教

请教一下：脆性弹性材料您一般用什么材料单元模拟？

phe666 发表于 2008-7-30 20:15

solid164或shell163，ls-dyna中只有那么几个单元，呵呵

xhotkey 发表于 2008-7-31 08:41

[quote]原帖由 [i]phe666[/i] 于 2008-7-12 17:45 发表 [url=http://forum.simwe.com/redirect.php?goto=findpost&pid=1379550&ptid=840353][img]http://forum.simwe.com/images/common/back.gif[/img][/url]8o C6i N;Z/e+mrV6J!r
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首先感谢你的回复。 h!{fO4V.s W
P-BS-J:Xa
你说的局部大变形具体是指什么样的呢？比如说，板材沿一条线弯曲90度，应该算大变形了，虽然局部变形很大，但还是要采用壳单元做，否则的话单元太多了。这在板成形领域应用得很多。当然， ... [/quote]?Y_*r(WP
我觉得要看你高速撞击的弹体尺度：如果弹体尺寸比厚度大很多，靶板或许还可以算壳吧；弹体和厚度接近的话，在冲击的局部厚度方向并不会比另两个方向尺度小，甚至主要是厚度方向的效应。

njust_yj 发表于 2008-7-31 21:24

请问层合壳单元和实体壳单元的区别是什么？

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