使用ls-dyna通過SPH仿真切削過程

2017-02-28 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1 金屬切削

刀具設(shè)置成剛體,用網(wǎng)格劃分;工件用SPH劃分。

幾個K文件:一個”conventionalcutting”, 單位制cm-g-μs;一個”microcutting”,這個K文件實在太大,我刪除了節(jié)點信息,但保留了其他所有關(guān)鍵字。(初期做的比較粗糙的模型,很多參數(shù)并未優(yōu)化)

Fig.1 Conventional cutting

Fig2. Microcutting

2 幾點經(jīng)驗
2.1 FEM與SPH的耦合

Sph一則計算效率不及fem,二來在邊界處理等問題上不如fem成熟。因此多有考慮大變形區(qū)域用sph,其他用網(wǎng)格劃分。兩部分需用*CONTACT_TIED_NODES_SURFACE連接,但請注意,網(wǎng)格密度與粒子密度不可相差太大,否則會出錯。

Fig3. FEM-SPH
2.2 熱力耦合

SPH支持熱力耦合分析(關(guān)鍵字請參考時黨勇那本書),但是我的經(jīng)驗是:sph部件與剛體部件之間無法熱傳遞,如下圖,只有工件上有溫度場分布。聽別人說將刀具設(shè)置成彈性體,則可以分析,我沒有嘗試。

熱力耦合其實不難,在原K文件中添加熱分析相應(yīng)關(guān)鍵字并修改幾個控制關(guān)鍵字即可,時黨勇那本書介紹的很仔細

Fig4. Temperature field
2.3 SPH邊界條件的施加

Sph專用邊界*SPH_SYMMETRY_PLANE。有人說sph不能用spc加約束,但我試驗的結(jié)果是sph也是可以用spc的,計算結(jié)果幾乎沒差別。也許其中另有微妙之處?

2.4關(guān)于兩個SPH部件的接觸.

兩個part(三維的——lstc官網(wǎng)的例子是二維的)都用sph粒子劃分是可以接觸的。此時不需要再設(shè)置接觸方式。不過sph不支持剛性材料,所以刀具要設(shè)置成彈性體才行。

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