LS-DYNA中单弹簧单元与离散梁单元的对比

对于单个弹簧,可采用如下关键字来建立模型
*ELEMENT_DISCRETE

当然,现在LS-DYNA提供了离散梁单元来模拟弹簧,且可同时考虑三个平动,三个转动

及质量,和阻尼,比较全面;

LS-DYNA帮助中明确说出,推荐用离散梁单元,对于单离散弹簧单元以后不再继续开发;

当采用离散梁单元时,关于集中质量可不在梁单元上施加,可直接通过质量单元加到相关节点上来;

当模型中有多个弹簧时,如一个线弹簧和一个转动弹簧,这时如果用离散单弹簧单元在后处理时只能得到一个弹簧的结果(一直没弄清楚是不是软件问题,在数据文件里有,但在读取时得不到);而在前处理中如果用 ANSYS建模的话,弹簧单元必须从单元号1开始,否则一直报错,非常差异,这个也一直没弄清楚是不是软件问题,还请高人分析!

下面是几个模型,分别用这两种不同单元建立的:

采用离散弹簧单元:

采用离散梁单元:

从图中可以看出,两者结果基本一致,但是由于离散弹簧单元在结果输出精度上受质量和刚度大小影响,因此输出点数量较少,而离散梁单元则可通过调整后处理数据数量而得到更好结果

离散单弹簧单元模拟时:

*KEYWORD
*TITLE
                                                                                
$
*DATABASE_FORMAT
         0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                               NODE DEFINITIONS                               $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*NODE
       1 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00       0       0
       2 1.000000000E+03 0.000000000E+00 0.000000000E+00       0       0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                             SECTION DEFINITIONS                              $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*SECTION_DISCRETE
         1         0    0.0000    0.0000    0.0000    0.0000
  0.00      0.00   
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                             MATERIAL DEFINITIONS                             $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*MAT_SPRING_ELASTIC
         1 1.000E+04
$
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              PARTS DEFINITIONS                               $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
*PART
Part          1 for Mat         1 and Elem Type         1
         1         1         1         0         0         0         0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                             ELEMENT DEFINITIONS                              $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*ELEMENT_DISCRETE
       1       1       1       2       0 0.000000000E+00       0 0.000000000E+00
*ELEMENT_MASS
       2       2 20.00000000E+06
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              COORDINATE SYSTEMS                              $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                               LOAD DEFINITIONS                               $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*DEFINE_CURVE
         1         0     1.000     1.000     0.000     0.000
  0.000000000000E+00  0.000000000000E+00
  2.000000000000E+02  1.250000000000E+05
  1.000000000000E+03  1.250000000000E+05
*SET_NODE_LIST
         1     0.000     0.000     0.000     0.000
         2
*LOAD_NODE_SET
         1         1         1     1.000         0         0         0         0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                                RIGID BOUNDRIES                               $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                             BOUNDARY DEFINITIONS                             $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*SET_NODE_LIST
         2     0.000     0.000     0.000     0.000
         1
*BOUNDARY_SPC_SET
         2         0         1         1         1         0         0         0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              CONTACT DEFINITIONS                             $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              CONTROL OPTIONS                                 $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*CONTROL_ENERGY
         2         2         2         2
*CONTROL_HOURGLASS
         1 0.100   
*CONTROL_SHELL
  20.0             1        -1         1         2         2         1
*CONTROL_BULK_VISCOSITY
  1.50     0.600E-01
*CONTROL_TIMESTEP
    0.0000    0.6700         0  0.00      0.00   
*CONTROL_TERMINATION
1000.             0   0.00000   0.00000   0.00000
*DATABASE_HISTORY_NODE
         1
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                                 TIME HISTORY                                 $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*DATABASE_RWFORC  
0.1000   
*DATABASE_GLSTAT  
0.1000   
*DATABASE_DEFORC  
0.1000   
*DATABASE_MATSUM  
0.1000   
*DATABASE_NCFORC  
0.1000   
*DATABASE_RCFORC  
0.1000   
*DATABASE_DEFGEO  
0.1000   
*DATABASE_SPCFORC
0.1000   
*DATABASE_SWFORC  
0.1000   
*DATABASE_BNDOUT  
0.1000   
*DATABASE_RBDOUT  
0.1000   
*DATABASE_GCEOUT  
0.1000   
*DATABASE_SLEOUT  
0.1000   
*DATABASE_JNTFORC
0.1000   
*DATABASE_BINARY_D3PLOT
0.1000   
*DATABASE_BINARY_D3THDT
0.1000   
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              DATABASE OPTIONS                                $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*DATABASE_EXTENT_BINARY
         0         0         3         1         0         0         0         0
         0         0         0         0         0         0
*END

离散梁单元模拟时:

*KEYWORD
*TITLE
                                                                                
$
*DATABASE_FORMAT
         0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                               NODE DEFINITIONS                               $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*NODE
       1 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00       0       0
       2 0.000000000E+00 1.000000000E+03 0.000000000E+00       0       0
       3 0.000000000E+00 5.000000000E+02-1.961161351E+03       0       0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                             SECTION DEFINITIONS                              $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*SECTION_BEAM
         1         6          1                            -2   
         1     0.00       0.00      0.00      0.00      0.00   
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
*MAT_linear_elastic_discrete_beam
         1         1 1.00000e4 1.00000e4 1.00000e4
         
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              PARTS DEFINITIONS                               $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
*PART
Part          1 for Mat         1 and Elem Type         1
         1         1         1         0         0         0         0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                             ELEMENT DEFINITIONS                              $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*ELEMENT_BEAM
       1       1       1       2      
$
*ELEMENT_MASS
       2       2 20.000000E+06
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              COORDINATE SYSTEMS                              $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                               LOAD DEFINITIONS                               $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*DEFINE_CURVE
         1         0     1.000     1.000     0.000     0.000
  0.000000000000E+00  0.000000000000E+00
  2.000000000000E+02  1.250000000000E+05
  1.000000000000E+03  1.250000000000E+05
*SET_NODE_LIST
         1     0.000     0.000     0.000     0.000
         2
*LOAD_NODE_SET
         1         1         1     1.000         0         0         0         0
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                                RIGID BOUNDRIES                               $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                             BOUNDARY DEFINITIONS                             $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*SET_NODE_LIST
         2     0.000     0.000     0.000     0.000
         1
*BOUNDARY_SPC_SET
         2         0         1         1         1         1         1         1
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              CONTACT DEFINITIONS                             $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              CONTROL OPTIONS                                 $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*CONTROL_ENERGY
         2         2         2         2
*CONTROL_HOURGLASS
         1 0.100   
*CONTROL_SHELL
  20.0             1        -1         1         2         2         1
*CONTROL_BULK_VISCOSITY
  1.50     0.600E-01
*CONTROL_TIMESTEP
    0.0000    0.6700         0  0.00      0.00   
*CONTROL_TERMINATION
1000.             0   0.00000   0.00000   0.00000
*DATABASE_HISTORY_NODE
         1
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                                 TIME HISTORY                                 $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*DATABASE_RWFORC  
0.5000   
*DATABASE_GLSTAT  
0.5000   
*DATABASE_DEFORC  
0.5000   
*DATABASE_MATSUM  
0.5000   
*DATABASE_NCFORC  
0.5000   
*DATABASE_RCFORC  
0.5000   
*DATABASE_DEFGEO  
0.5000   
*DATABASE_SPCFORC
0.5000   
*DATABASE_SWFORC  
0.5000   
*DATABASE_BNDOUT  
0.5000   
*DATABASE_RBDOUT  
0.5000   
*DATABASE_GCEOUT  
0.5000   
*DATABASE_SLEOUT  
0.5000   
*DATABASE_JNTFORC
0.5000   
*DATABASE_BINARY_D3PLOT
0.5000   
*DATABASE_BINARY_D3THDT
0.5000   
*DATABASE_BINARY_D3DUMP
      2846
$
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$                              DATABASE OPTIONS                                $
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
$
*DATABASE_EXTENT_BINARY
         0         0         3         1         0         0         0         0
         0         0         4         0         0         0
*END

Taochun Yang
Author: Taochun Yang

佐雍得尝,与众分享,收获快乐!

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