【侵彻分析】关于实体单元角速度添加的疑问求解答

黄云锋

大家好！我在做个圆锯切削果梗的分析，详细描述见这个帖子 http://forum.simwe.com/forum.php ... p;page=1#pid3222907。
当时是计算完后，后处理一点开动画整个模型不见了，改来改去将近一周没有结果，后来发现原来solid164单元没有旋转自由度（这一部分知识点出自哪里，发现help里找不到）。
于是把圆锯片外部改成了壳单元，厚度0.5mm。把自由度与速度添加条件都改成对壳单元部分节点的加载。做出的动画整个模型总算不会凭空消失。
但是模型一直不动，想请各位朋友给点意见，可能会有什么原因导致这种情况。如下图


附件有视频。
部分关键字如下（其余关键字跟上个帖子的差不多，除了多做了contact部分的soft定义和control_contact外没其他改动，就不上传了）
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_SET
$#    nsid       dof       vad      lcid        sf       vid     death     birth
         3         8         0         1  1.000000         11.0000E+28     0.000
*BOUNDARY_SPC_SET_ID
$#      id                                                               heading
         0below
$#    nsid       cid      dofx      dofy      dofz     dofrx     dofry     dofrz
         1         0         1         1         1         1         1         1

*SECTION_SHELL_TITLE
shell
$#   secid    elform      shrf       nip     propt   qr/irid     icomp     setyp
         2         2  1.000000         2         1         0         0         1
$#      t1        t2        t3        t4      nloc     marea      idof    edgset
5.0000E-4 5.0000E-4 5.0000E-4 5.0000E-4     0.000     0.000     0.000         0


另外，圆锯片速度是46rad/s，0.1s绝对已经切完了全过程。
希望各位朋友给点意见。可以从哪些方向考虑。

黄云锋

应力数值是在变化的，是说明其实是在锯切吗？

黄云锋

锯片内部单元仍然是solid，外部是壳单元，果梗为solid单元

daphne_wj

黄云锋 发表于 2014-8-6 17:47
应力数值是在变化的，是说明其实是在锯切吗？

你加重力了吗，若有，应力状态会有。

建议你只用切片模型分析它的转动，如果它能转动再加梗进行接触侵蚀。
有可能你prescribed motion用的不对，看下手册，再多做几个实验。
切片不必用单片，可以用整体模型，既然用刚体材料多些单元没有影响。

黄云锋

daphne_wj 发表于 2014-8-7 09:29
你加重力了吗，若有，应力状态会有。

建议你只用切片模型分析它的转动，如果它能转动再加梗进行接触侵蚀 ...

谢谢老师回答，你这个建议太棒了，当初只想到简化刀锯，居然没想到可以先做运动，再做切割，这样会相对合理一点。
1.没有添加重力。不过我猜想应力数值会不会因为我没有定义solid与shell的耦合，导致shell部分的速度没有传递到solid部分，那部分应力其实是shell对solid拉压作用的应力。
2、我看了下单元定义，请老师看看我的理解有没有太大偏颇，（单个节点自由度是6，实体单元是多个节点通过基本方程协调，最后总体未知量要小于方程数，故自由度只剩下3.而刚体运动反过来，把自由度反过来算，直接把想要的质心自由度赋给各个节点。所以把实体定义成刚体实际上是用solid的单元节点来和刚体的算法来做运动的计算是吧。）以上都是理论理解，可能有偏差，后面是实际，仍然不明什么时候用刚体，刚体是一种材料性质，还是只是一种运算的定义？

daphne_wj

黄云锋 发表于 2014-8-7 16:04
谢谢老师回答，你这个建议太棒了，当初只想到简化刀锯，居然没想到可以先做运动，再做切割，这样会相对合 ...

材料定义成刚体MAT20, 然后做做看，贴图分享下

黄云锋

老师，现在发现转是可以转了，但转了之后变成这样，（数据为y向速度），这是正常现象吗？（只做了运动其他什么都没有动）


我把时间步改小做了第二个图的。看起来就没有多少变化。
（一些参数：速度46rad/s，第一个图是0.07s的，也就是转了接近一圈，第二个图是0.007s的。），请问这是正常现象吗？，附件有k文件。
另外，我不知道这种情况是另外发帖好，还是直接回复比较好，也请老师明说吧，下次我再修正（今天才发现老师是版主，好厉害）。

simwecar

建议把转动搞清楚。
刀盘的尖部没有在原点，建模有误差。
刀盘半径应该只有8cm，而尖部位置大概在1.Ncm了。

黄云锋

谢谢你的提醒，刚刚才发现原来我之前发的帖子，贴图贴成了以前的（还没改过的）。后面那个图才是对的，切削过程是偏心的，圆心在圆锯片的尖端，见下图
，刚用ug量了一下，长边82，应该还是在合理的范围内的。为什么0.7s后变形那么厉害仍然想不明白？（想问一下，刚性体定义时的惯性积是通过质心惯性矩换算到新的质心的惯性矩是吧，还是说直接取得质心的惯性矩？）
另外，我跳过这个问题做了个仿真，发现果梗没有失效，刀具直接穿过果梗了！！！竟会发生如此神奇的事情，这有可能是什么问题，接触选的是eroding。

*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE_ID
$#     cid                                                                 title
         1                                                                     
$#    ssid      msid     sstyp     mstyp    sboxid    mboxid       spr       mpr
         1         2         3         3         0         0         0         0
$#      fs        fd        dc        vc       vdc    penchk        bt        dt
  0.220000  0.150000     0.000     0.000     0.000         0     0.0001.0000E+20
$#     sfs       sfm       sst       mst      sfst      sfmt       fsf       vsf
  1.000000  1.000000     0.000     0.000  1.000000  1.000000  1.000000  1.000000
$#    isym    erosop      iadj
         0         1         0
$#    soft    sofscl    lcidab    maxpar     sbopt     depth     bsort    frcfrq
         1  0.100000         0  1.025000  2.000000         2        12         1
*MAT_ADD_EROSION
$#     mid      excl    mxpres     mneps    effeps    voleps    numfip       ncs
         2 1234.0000 1234.0000 1234.0000     0.000     0.000     0.000     0.000
$#  mnpres     sigp1     sigvm     mxeps     epssh     sigth   impulse    failtm
1234.0000 1234.0000 1234.0000 1234.0000  0.050000 1234.0000 123.00000 1234.0000
希望各位朋友指点一下。

黄云锋

simwecar 发表于 2014-8-11 22:39
建议把转动搞清楚。
刀盘的尖部没有在原点，建模有误差。
刀盘半径应该只有8cm，而尖部位置大概在1.Ncm了。 ...

第九楼是回复你的，不好意思，好像没有操作正确。

simwecar

觉得你的单位不太协调。
另外惯性张量好像应该按实际轴计算，怎么计算，好像是用SOLIDWORK可以算，不过没试过，你可以搜一下论坛帖子。
算完后，最好人工估算一下有没有问题。

黄云锋

simwecar 发表于 2014-8-12 08:11
觉得你的单位不太协调。
另外惯性张量好像应该按实际轴计算，怎么计算，好像是用SOLIDWORK可以算，不过没试 ...

用ug也可以，分析命令，但是测出来的是质心的或者是global坐标系的惯性积。我是用平行移轴公式换算到新的质心（即旋转轴）的地方，但是我不是很清楚那里要求填的惯性积是哪个惯性积。（单位的话惯性积由于坐标乘了两次，积分那里也是两次，ug默认单位mm，所以单位化成m的话，我乘上了e-12，数值相当小，应该没错吧？）

黄云锋

simwecar 发表于 2014-8-12 08:11
觉得你的单位不太协调。
另外惯性张量好像应该按实际轴计算，怎么计算，好像是用SOLIDWORK可以算，不过没试 ...

想请教下是否erosion只是eroding命令的附加条件。就是说如果没有erosion，如果达到了eroding的条件，网格节点也会失效被删除，erosion只是在eroding的基础上的附加条件，达到任一节点都会被删除，二者是“或”的关系？

simwecar

有个mat_add_erosion
FS？

黄云锋

simwecar 发表于 2014-8-12 10:12
有个mat_add_erosion
FS？

不好意思，刚才离开了，FS是静摩擦系数，FD是动摩擦系数。

simwecar

哪里来的ERODING？我对DYNA不太熟悉。
MAT_ADD_EROSION中应该可以实现失效，但具体怎么设要根据实际情况定义了。
FS是MAT3的，搞错了不好意思。

黄云锋

simwecar 发表于 2014-8-12 11:29
哪里来的ERODING？我对DYNA不太熟悉。
MAT_ADD_EROSION中应该可以实现失效，但具体怎么设要根据实际情况定 ...

哦，不好意思，问题描述的不好，让你误解了，我说的eroding指的是contact定义里的*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE，这个定义是不是已经有了单元失效并删除的作用？

simwecar

CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE这里面有失效的参数吗？

黄云锋

simwecar 发表于 2014-8-12 11:40
CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE这里面有失效的参数吗？

这个，我一直以为eroding这个选项就已经意味着节点互相干涉时就会采取其中一种材料失效或者被删除了，不过我没有找到佐证的材料，也没有在里面找到相关参数，我继续查查相关资料吧

黄云锋

simwecar 发表于 2014-8-12 11:40
CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE这里面有失效的参数吗？

eroding应该是没有带失效的，不过MAT_ADD_EROSION可以定义失效。不过不知道为什么我的电脑计算出来的是直接穿过去的，朋友计算的是有部分失效的。感觉这已经变成另外一个问题了，所以我另外发了个贴子，具体描述，请移步 http://forum.simwe.com/thread-1110680-1-1.html。请多指点，谢谢。