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2023-03-09 05:04| 来源: 网络整理| 查看: 265

前面讲解过*include_transform关键字的使用,使用该关键字可以直接实现K文件单位制自动转换。但是在构建原始K文件仍然不能避开直接设置单位制,碍于LS-DYNA不采用直接设置单位的方法,以至于初学者在设置单位时难免有混乱之感。本次截取一部分单位制表并对表中的关系进行梳理,以期为初学者理清头绪,更快上手这款软件。

MASSLENGTHTIMEFORCESTRESSDENSITYYOUNG'SGRAVITYkgmsNPa7.83E+32.07E+119.806kgmmsMNMPa7.83E+32.07E+059.81E-06kgcms1e+02N7.83E-032.07E+099.81E+02kgcmms1e+04N7.83E-032.07E+039.81E-04

在进行学习之前,需要读者注意两点。第一,LS-DYNA单位表中部分参数是系统硬性规定,并不可以随意转换。比如MASS、LENGTH、TIME。这三个参数是单位制系统的基本量,之后的所有参数都是据此推导而来。所以LS-DYNA强行规定在提供的表格中选取单位系统,而不能随意组织。第二,理解单位制时不要有思维定式。例如速度,并不是毫秒设置的速度就要比秒慢。同样是1000m/s的速度,设置毫秒就是1m/ms,但转化单位之后两者是相同的。之所以设置短时间间隔,是因为不同的模拟体系有不同的反应时间,设置较低的时间间隔是为了缩短时间步,方便对快速反应体系进行研究。这一点要好好体会,因为涉及到了下一步——单位制的选择。

单位制的学习首先从三个具体的计算公式开始:

1力单位=1质量单位 × 1加速度单位

1加速度单位=1长度单位/(1时间单位)^2

1密度单位=1质量单位/(1长度单位)^3

在LS-DYNA中设置单位会发现决定单位制的主要是材料关键字。所以这里只介绍与材料参数相关的单位制计算。材料模型中常见的参数项有泊松比、杨氏模量、密度。泊松比因为是无量纲,所以在任何单位制下都是不变的,所以网上任何LS-DYNA单位转换表格中都没有单独列举此项。密度与质量单位和长度单位有关,根据长度单位转换质量单位即可。在这里杨氏模量稍微复杂一点。杨氏模量是材料应力与应变之比,表示单位应力引起的应变,所以和力单位、长度单位有关。在力单位、长度单位不变的情况下,单位制由kg-m-s变为kg-m-ms时,杨氏模量本是不变的。杨氏模量公式:

E=(F/S)/(△L/L)

但是由于:

F=ma

1加速度单位=1长度单位/(1时间单位)^2

对两式进行计算,由于时间单位的变化,加速度单位由m/s^2变为 × 10^6m/ms^2进而引起力单位的改变。在此单位制下力单位由N变为MN,根据杨氏模量公式计算参数值要缩小6位数(1M)。其他单位制推导过程与此相同,这里不在缀述。表中除了系统强制性规定以外的参数,均可以通过公式推导求得。本文主要是辅助初学者理解单位制设置的思想。



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