讨论求助：Sliding Energy正值，但是比内能大 正常吗？附图

wei19840514

经过学习论坛中的资料《LS-dyna 常见问题汇总2.0》，学习到：当定义了摩擦系数之后，界面之间就会有界面滑移能，且应该为正值，参考《http://forum.simwe.com/thread-850426-1-1.html》第11-12面，如果没有设置接触阻尼和摩擦系数，则净接触能应该为0或小于峰值内能的10%。

    小弟做了一个关于碰撞的仿真，单位制是mm，ton，N，S，在接触中我设置了摩擦系数，Fs=Fd=0.15，界面滑移能为正值，但是却非常大，比内能都大，我试着对其进行了调节，但是调整参数后（见附图，其中A-E是使用了参数VC=139和VDC=20的能量曲线，F-J是没有使用这两个参数的能量曲线（这个没有计算完，所以在图中曲线会与前面的相应短一些），但效果仍然不是很明显。
   补充：我又做一个没有摩擦系数（Fs=Fd=0）的仿真，这个能量图中，滑移能是没有内能大了，但是总能量却不守恒，图没有摩擦系数和有摩擦系数的能量对比.png 。
    请问，Sliding Energy比内能都大，这样正常吗？当去掉摩擦系数后总能量为什么减少了，我用了质量缩放，好像总能量应该增加才对的啊。请各位指点！十分感谢！
    参考一个关于接触的资料，一个师弟给我的，不知道论坛里有没有，见附件《Contact重要.rar》，如果有了请版主删除。部分内容如下：
     FS、FD通常设为相同的值，以避免额外噪声产生。为限制过大、不真实的摩擦力产生，通常设置VC=[屈服应力]/sqr3,(我用的材料屈服应力是240，所以VC=139）
为降低（高速）碰撞过程中接触力的高频振荡，对于金属间的碰撞接触问题，粘性接触阻尼用来VDC一般可设为20。

zhengyq17

刚性体可能会出现这个问题，另外滑移能肯定是摩擦力与位移相乘。与变形比较一下，如果几乎没有变形，这个情况会出现的。

wei19840514

谢谢zhengyq17的回复，那样来说的话，如果变形的部件不多，是不是说这个曲线就还是可信的啊？我好希望有个人肯定我一下这个结果啊，呵呵

cfem

经过学习论坛中的资料《LS-dyna 常见问题汇总2.0》，学习到：当定义了摩擦系数之后，界面之间就会有界面滑移能，且应该为正值，参考《http://forum.simwe.com/thread-850426-1-1.html》第11-12面，如果没有设置接 ...
wei19840514 发表于 2010-8-7 20:42

看到你的算例中，没有摩擦的时候算出的 接触能那么大，这个可以说是不对的或者说是很可能有问题的。理想的情况应该是零。检查一下你的接触定义。

另外，是不介意的话，大概描述一下你的模型，你的碰撞计算的模型。模型文件就不需要贴出来了。

姜虎东

楼主又发了好贴。
关于这个问题可能得看看滑移能的定义，我以前一直以为只跟接触摩擦有关，但做了一些例子，即使不设置摩擦系数也有部分滑移能，而设定了摩擦系数滑移能会增大一些。当然，滑移能比内能大一般来说是不正常的，汽车碰撞的话最好是控制在3%-5%，其他情况视模型分析而定。我这里描述的也只是常见做汽车碰撞，如果你研究碰栏杆什么的把汽车设置为刚体了，那就不好说了

姜虎东

楼主如何将不同的曲线输入到同一框内？借助EXCEL还是PREPOST原本的功能？

姜虎东

还有想请教下各位有经验的同胞，能量曲线有少量振荡算正常，但是如何能减小这种振荡，是否跟数值计算的稳定性相关？毕竟平滑点的曲线看上去舒服些

cfem

还有想请教下各位有经验的同胞，能量曲线有少量振荡算正常，但是如何能减小这种振荡，是否跟数值计算的稳定性相关？毕竟平滑点的曲线看上去舒服些
姜虎东 发表于 2010-8-11 15:32

比如说呢？哪一种能量？震动多大？ 至于说都归结到数值计算的稳定性上，不能说错，可是也不见得给了多少的启示，影响稳定性的因素岂不是太多太多？

姜虎东

比如说呢？哪一种能量？震动多大？ 至于说都归结到数值计算的稳定性上，不能说错，可是也不见得给了多少的启示，影响稳定性的因素岂不是太多太多？
cfem 发表于 2010-8-11 21:22

我实验室无法上传任何格式图片，主要指的是动能跟内能，曲线样式基本呈对称分布吧，趋势也没太大问题（除了滑移能偏大），但都有震荡，上传个RAR，有兴趣看看

wei19840514

谢谢gdyu_yu兄的提升操作，让更多的高手能帮我解决问题。谢谢cfem 和姜虎东 两位前辈的指点，让我学到了更多知识！昨天没时间来论坛看看，今天才能对大家的帮助说声谢谢。呵呵，本来想一一感谢的，怕浪费帖子，所以在此一并感谢，然后对各位所提问题一一进行回答。
第一（回复4#cfem前辈），我的模型描述：
仿真目的：验证一个碰撞吸能装置的有效性。
模型中，用一个台车（车架为刚体，轮胎为VPG中提供的轮胎模型，刚性连接在车架上，台车前端为刚性板，刚性板前一层胶和板，我用pine材料模型进行模拟）去撞击一个吸能装置，主要的变形部分就集中在这个吸能装置上，变形过程中有大量的单元会失效、脱落，并沿接触面相对滑动（有可能是因为这个滑动引起的大的滑移能？）。
接触类型有：*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE（吸能装置自身，及台车自身） *CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE（面与面间接触） *CONTACT_ERODING_NODES_TO_SURFACE（装置的冲击部件与吸能部件）
PS：实在不好意思，由于实验室的规定，不能把具体的图片贴出来，您看这样的描述可以吗？还需要什么信息的话，我再补充。
       我又查看了一下Sliding Interface Energy，其他接触能量都是正的，有两对接触中主接触能是负的，如下图

不知道这是什么原因？滑移能大是不是与这个有关？还请指点？
第二、（回复5#姜虎东  版主)
通过我做的对比有Fs\Fd和没有Fs\Fd的对比发现，好像这个滑移能的确跟摩擦力（至少是跟摩擦系数）关系不大。没有Fs\Fd时，摩擦能量Friction是为0的，但滑移能没少反而增加了，见图没有摩擦系数和有摩擦系数的能量对比.png (32.21 KB) 。

对于接触能的大小，在《http://forum.simwe.com/thread-850426-1-1.html》第11-12面好像是写的，在没有定义摩擦和阻尼时，其大小<=峰值内能的10%，那要是有定义摩擦的话，滑移能该变大还是变小呢？我上面做的图竟然有摩擦系数时比没有摩擦系数时，滑移能是变变小了。我现在有点晕了，这个滑移能到底是什么原因引起的啊？
第三、（6#姜虎东 版主）
不同曲线在同一图中是通过ls-post中功能实现的，可以用file先后打开两个GLSTAT文件，用PADD即可。不知道这是不是您想要的答案。
第四、（7#姜虎东 版主）
对于能量曲线振荡的问题我没怎么搞过，不知道能不能通过设置接触中的VC\VDC减轻振荡。

姜虎东

感谢楼主回复，楼主对自己碰到的问题研究的很细致。我试过了的确可以用PADD，以前一直不知道。还有你说的VC/VDC，按理论上来讲应该是有效果的

cfem

我实验室无法上传任何格式图片，主要指的是动能跟内能，曲线样式基本呈对称分布吧，趋势也没太大问题（除了滑移能偏大），但都有震荡，上传个RAR，有兴趣看看
姜虎东 发表于 2010-8-11 23:51

Personally I think it's acceptable concerning the fluctuation. I cannot draw any further conclusion.

cfem

谢谢gdyu_yu兄的提升操作，让更多的高手能帮我解决问题。谢谢cfem 和姜虎东 两位前辈的指点，让我学到了更多知识！昨天没时间来论坛看看，今天才能对大家的帮助说声谢谢。呵呵，本来想一一感谢的，怕浪费帖子，所以在 ...
wei19840514 发表于 2010-8-12 10:51

Great!

In your case I would guess the impacting vehicle might undergo sort of back and forth fluctuation, in other words, oscillation should be observed. Positive sliding energy, if not contributed by friction, is due to contact damping which keep interaction process has too much oscillation and thus help to eliminate high frequency noise. Take a look at the VDC parameter in your contact definition card.

The negative master surface contact energy you mentioned is expected as long as it approximately balances against the positive slave side contact energy.

miomio_WQ

cfem 发表于 2010-8-14 11:58
Great!

In your case I would guess the impacting vehicle might undergo sort of back and forth fluc ...

尽管还不太明白，但是感觉很专业