1 概述
本次主要介绍LS-DYNA中力载荷的施加方法,以及约束反力的提取方法。计算模型如下如所示,材料为结构钢材料,尺寸为0.1m×0.01m,采用壳单元模型,厚度0.001m。单元算法为2号算法,左端线施加固定支撑约束,右端线施加沿X轴正方向的力载荷,力的大小为100N。
因为网格是等间隔划分的,理论上节点1和2的反力大小变化应一致,3和5的反力大小变化应一致,稍后我们在后处理中验证。
2 设置要点
2.1 载荷的定义
计算时长共0.02s,在0~0.01s时间段内力从0线性加载到100N,0.01~0.02s时间段内保持恒定的100N的力载荷,载荷曲线如所示:
展开剩余76%施加力载荷的命令流为LOAD_NODE_SET,如下图所示,需要设为的字段有:
NSID:被施加力载荷的节点集编号,即模型右端线的节点集;
DOF:加载类型及方向,1表示X方向的力载荷;
LCID:加载曲线编号;
SF:加载曲线数据乘子。右端线共包含5个节点,总力为100N,则每个节点上的力为20N。
2.2 输出约束反力结果
要提取约束反力,就必须在计算前输出约束反力结果,输出的关键字为DATABASE_ASCII_option。勾选SPCFORC,DT为输出的时间步长,BINARY设为1表示输出ASCII结果:
3 结果提取
计算完成后会生成名为spcforc的结果文件,此文件即为反力结果文件,需要进行加载才能提取约束反力:
加载约束反力结果文件的操作为:
绘制约束端所有节点反力时程曲线:
默认是绘制出了每个节点的反力曲线,可以看到1和2节点的反力大小一致,3和5节点的反力大小一致,符合预期。
那么怎么绘制总反力曲线呢,如下所示,勾选Total,再重新绘制即可:
可以看到总反力从0~0.01s内,反力由0增加100N,之后保持恒定,与加载的力时程大小一致。
4 总结与讨论
本案例存在两个要点:
(1)在LS-DYNA中施加力载荷的关键字为LOAD_NODE_SET,施加对象是每个节点,因此需要将总力除以节点数才能得到输入的力载荷值。
(2)软件默认是不输出反力结果的,需要在计算前手动设置输出,输出的关键字为DATABASE_ASCII_option,我们要勾选SPCFORC,然后设置时间步长和输出文件格式即可。在后处理中只需要先加载结果文件才能绘制约束反力时程曲线。默认绘制的是选中节点的各节点时程曲线,若需绘制总反力,需需点击Total再重新绘制即可。
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