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LS-Dyna中的滑動界面能(sliding interface energy)

2018年08月15日 CAE 閱讀 547 views 次

在LS-Dyna中滑動界面(sliding interface energy)能分兩種情況:有摩擦和沒有摩擦。當沒有摩擦時(即在接觸中沒有定義摩擦系數),滑動界面能為接觸彈簧保持的勢能,如下圖所示:

但在碰撞過程中,能量的轉換應該是接觸彈簧的勢能轉化為動能,動能轉化為變形能,所以在計算中滑動界面能是非物理的,應當控制在很小的值以内。

在純彈性碰撞中,滑動界面能應完全轉化為動能,如下圖所示:

若為彈塑性碰撞,即有應變能,則滑動界面能應完全轉化為動能和應變能。

當有摩擦時,在滑動界面能中包含了摩擦能,此時除了在接觸面的法向有滑動界面能,在切向也産生界面摩擦能。LS-DYNA 的接觸摩擦基于庫侖公式,摩擦系數由下式計算:

在庫侖力作用下界面剪切應力在某些情況下會非常大,可能會超過材料的承受極限,所以要限制最大摩擦力,最大摩擦力可以由粘性摩擦系數 VC 和接觸段的面積來定義:

粘性摩擦系數常用于接觸引起塑性流動的情況,推薦其值為:

這裡σ0 表示接觸材料的屈服應力。

參考文獻

【1】 趙海鷗 邵仁興, LS-DYNA 動力分析指南, 機械工業出版社

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