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2012 第五期(雙月刊) 有限元資訊 主辦:美國 FEAINFORMATION.com 文章: LS-DYNA 三維自適應 EFG 新功能系列(3) LS-DYNA 980 新功能模組介紹(3) LS-DYNA/MPP 簡介 LS-DYNA NVH 及頻域計算系列(5) LS-DYNA 板料成形系列(4)

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有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 2 -

2012 第五期(雙月刊)

有限元資訊

主辦:美國 FEAINFORMATION.com

文章: LS-DYNA 三維自適應 EFG新功能系列(3)

LS-DYNA 980 新功能模組介紹(3)

LS-DYNA/MPP簡介

LS-DYNA NVH及頻域計算系列(5)

LS-DYNA板料成形系列(4)

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有限元資訊參加者

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) -1-

有限元資訊參加者

迪艾工程技術軟體(上海)有限公司 (ETA)

奧雅納工程諮詢(上海)有限公司 (ARUP中國)

上海恒士達科技有限公司 (HengStar)

大連富坤科技開發有限公司(Dalian Fukun)

勢流科技股份有限公司 ( Flotrend Corp.)

愛發股份有公司 (APIC)

FEA-INFORMATION 中文版《有限元資訊》的主要內容包括:LS-DYNA 最新發展動態,LS-DYNA 功能系列化介紹,LS-DYNA 應用實例交流,中國及華人地區 FEA 活動及年會資訊,LS-DYNA 中國及華人地區銷售和代理商介紹,LS-DYNA 培訓課程內容介紹及代理商培訓計畫等。期刊為雙月刊,每雙月份第四周發刊。

衷心期望本期刊能夠得到大家的關心和支援,並歡迎大家踴躍提供稿件和建議。

本期刊是電子版,免費發行。通過電子郵件訂閱。

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訂閱投稿郵箱 : [email protected] 訂閱請注明主題:FEA Chinese sign up 投稿請注明主題:FEA Chinese Article

主辦:美國 FEAINFORMATION.com 編輯:Marsha Victory, 趙豔華/Yanhua Zhao 特邀編輯:蘇 敏/Grace Su

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目 錄

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 2 -

*本刊所刊載資料,除特別注明出處外,其餘所有資料,本刊均保留所有權,任何機構或個人,

未經本刊授權,不得隨意轉載、引用。若有違反,本刊保留採取進一 步措施的權利。如對本

刊有任何問題,請與編輯 yanhua Zhao聯繫。 Email: [email protected]

目 錄

有限元資訊參加者 1

LS-DYNA 最新發展動態

1. LS-DYNA 三維自適應 EFG新功能系列(3)

2. LS-DYNA 980 新功能模組介紹(3)

吳政唐/ CT Wu, 胡煒/Wei Hu

Pierre L'Eplattenier, Iñaki Çaldichoury

3

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LS-DYNA 功能介紹

1. LS-DYNA/MPP簡介

2. LS-DYNA NVH及頻域計算系列(5)

3. LS-DYNA板料成形系列(4)

王季先/Jason Wang 陳皓/Hao Chen

黃雲/Yun Huang,崔喆/Zhe Cui

朱新海/Xinhai Zhu,張力/Li Zhang

13

18

23

LS-DYNA 的應用

基於顆粒法的氣囊展開模擬研究

王美松 張雷 魯宏升 臧孟炎

27

LS-DYNA 中國代理商

LS-DYNA 臺灣代理商

33

34

LS-DYNA LS-DYNA相關培訓課程介紹

1. 臺灣勢流科技 LS-DYNA相關培訓

2. 臺灣愛發股份有限公司近期 LS-DYNA相關培訓

3. ARUP迪艾工程技術軟體(上海)有限公司 LS-DYNA相關培訓

4. ETA奧雅納工程諮詢(上海)有限公司 LS-DYNA培訓

5. HengStar 上海恒士達科技有限公司 LS-DYNA培訓

35

36

37

38

39

中國FEA活動及年會資訊

2012年LS-DYNA軟體技術研討會-HPC/MPP應用在上海舉辦

蘇敏/Grace Su

蘇敏/Grace Su

40

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 3 -

LS-DYNA 三維自適應 EFG 新功能系列(3)

吳政唐/ CT Wu, 胡煒/Wei Hu LSTC

在系列(2)的文章中,我們在施加本質邊界條件的部分簡要提到了最大熵近似函數法[1]

以及通用無網格法(Generalized Meshfree Method) [2]。本文將進一步介紹這兩種新型無

網格近似函數法的理論和實例。

通用無網格法(GMF)採用如下的近似函數構造方程(以節點 i為例):

1

; ;

; ;a i i i

i n

a j j jj

x x x x xx

x x x x x

其中 a 為緊支權函數(影響域尺寸為 a),n為節點總數, i 為基函數。通過使用不同的

基函數,我們可以推出各種已有的無網格法的等效形式,其中包括移動最小二乘近似

(MLS),再生核質點法(RKPM)和最大熵近似函數法等等。例如:

(1) ; 1i ix x : 近似函數退化成最為簡單的局部 Shepherd 函數,精度上僅

為零階函數,無法精確擬合線性場。

(2) ; 1i i ix x x x x :基函數包含線性函數和對應的係數,的求

解依賴於整體近似函數滿足線性完備性條件: 1; 0n

i i iix x x x x

數學上可以證明這種 GMF近似函數完全等價於使用線性完備基函數的 MLS

和 RKPM無網格近似函數。

(3) 1; 1

km

i i k ikx x e x x x

:基函數為非線性函數。考慮自然指數

函數的泰勒(Taylor)級數展開,我們可以獲得以下形式的基函數表達形式

2 3

1 ...2! 3!

ii i x x

i i

x x x xx x e

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 4 -

基於自然指數基函數的 GMF等價於最大熵近似函數。由於基函數為非線性函

數,為滿足線性完備條件 1; 0n

i i iix x x x x

,求解係數需要依靠數

值反覆運算法。我們已經在 LS-Dyna中植入了這種類型的無網格近似函數,

請參看*SECTION_SOLID_EFG 中 IEBT=7 的相關說明。通過引入其他非線

性函數的 Taylor級數展開,我們可以構造不同類型的基函數,從而豐富 GMF

無網格近似函數的特性和使用選擇。

GMF近似函數具備一般無網格函數的優點,比如緊支性和光滑性。使用非負基函數

的 GMF近似函數(比如最大熵函數近似)為凸函數,使用這種近似函數有利於降低數值

振盪,提高數值方法的穩定性。非負 GMF函數在邊界處自然滿足插值函數特性,便於精

確施加本質邊界條件,提高計算效率。

為了進一步表現 GMF非負近似函數的優勢,我們提供如下三個計算實例,單元類型

為 EFG實體單元 41(IEBT=7 為 GMF最大熵近似函數):

(1) 懸臂梁問題:

如圖 1所示懸臂梁問題,採用均勻分佈 8節點立方體網格。圖 2給出沿 x軸線方向的

梁彎曲位移值與精確解的比較。GMF解(歸一化影響域因數設為 1.5)的精度要遠高於使

x

y

z

圖 1. 懸臂梁模型 圖 2. 位移結果

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 5 -

用傳統有限元 8節點雙線性單元的計算結果。相對於 MLS和 RKPM無網格法,基於非負

基函數的 GMF近似解較少受到影響域大小的影響。如圖 3中端點彎曲位移結果所示,隨

歸一化影響域因數由 1.5增大到 3.0,MLS無網

格法的解加速偏離精確解,而兩種基於非負基函

數的 GMF解表現穩定。在無網格法的實際應用

中,如何選取最優的影響域大小一直是困擾用戶

的難題。而這種新型的 GMF非負近似函數將能

夠有效解決這一問題。在保證計算域內各處都有

足夠影響域覆蓋的前提下,影響域大小將不會對

計算解的精度產生大的影響。

(2) 彈性環受壓問題:

圖 4給出受壓環模型及力-位移曲線的計算結果。對於可壓縮彈性材料,有限元法及

各種無網格法均給出較為精確的解(加密網格後的有限元解為參照解)。而對於近不可壓

縮材料(橡膠材料,泊松比 0.49),有限元解的位移值偏小,誤差較大,表現出嚴重的數

值閉鎖問題。MLS無網格法在受壓變形較大的情況下出現數值波動,而基於 GMF非負近

似函數的結果則更為平滑。

圖 3. 端點梁彎曲位移結果

(a) (b) (c)

圖 4. (a)受壓環模型; (b)(c)接觸力-位移曲線: (b)彈性材料(泊松比 0.3); (c)橡膠材料(泊松比 0.49)

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 6 -

(3) 泡沫材料的大變形問題:

這是一個泡沫材料非均勻受壓的實例(參見模型圖 5)。圖 6和圖 7所給出的數值結

果表明 GMF非負近似函數在大變形問題中對網格畸變的敏感度最低,MLS無網格法其次,

傳統有限元法受網格畸變的影響最大。

[1] Sukumar N. Construction of polygonal interpolants: a maximum entropy approach. International Journal for Numerical Methods in Engineering 2004; 61:2159-2181.

[2] Wu CT, Park CK, Chen JS. A generalized meshfree approximation for the meshfree analysis of solids. International Journal for Numerical Methods in Engineering 2011; 85: 693-722.

*吳政唐/C.T. Wu 博士于 1999年畢業於美國愛荷華大學機械系。主要專業為有限單元法

及無網格法的研究及軟體開發。吳政唐博士于 2001年加入 LSTC至今,主要從事宏觀及

微觀上的固體及結構力學問題的研究,開發和應用。

*胡煒/Wei Hu 博士于 2007 年畢業於美國加州大學洛杉磯分校土木工程系結構力學專業。

此前,於 2001 年、2003 年獲得北京清華大學工程力學系固體力學專業學士、碩士學位。

從 2009年至今,胡煒博士在 LSTC從事三維自適應網格重構及無網格法相關的開發和工

程問題的應用。

圖 5. 泡沫材料受壓模型 圖 6. 接觸力時間曲線

圖 7. 各數值方法所能解得的極限變形情況

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 7 -

LS-DYNA 980 新功能模組介紹(3)

--- EM電磁場的計算模組(2)

Pierre L'Eplattenier, Iñaki Çaldichoury LSTC

電磁場計算模組 (EM) 是 LS-DYNA 980中新增加的幾大功能模組之一,它可將機械,傳熱及

電磁場耦合起來進行計算。這裡將介紹該模組的基本理論,數值方法及其功能特點,並給出一些

工業應用算例,如類比不同狀態下的磁鐵成形和焊接;用於狀態方程和材料特性研究的高壓場形

成過程;感應加熱;電阻加熱;電磁發射及磁懸浮等。

1 引言

LS-YNDA 980中正在發展的電磁場計算模組(EM) 主要是用來模擬“機械-熱-電磁場” 之間的耦

合作用的 [1], [2].。 在這個模組中,使用者可以引入一些源電流到固體導體中,進而計算出相應的磁

場,電場和誘導電流等。這些場的計算是通過求解渦電流逼近下的麥克斯韋方程組來得到的。在

求解麥克斯韋方程組時,對固體導體我們採用的是有限元(FEM) 方法[3], [4].,對周圍的空氣(絕緣體)

用的則是邊界元方法(BEM) [5]。它們都是基於離散的微分方程形式(即 Nedelec型單元 [4], [6] 形式)。

目前該模組共有串列和並行(MPP) 兩個版本。

電磁金屬成型是該模組的傳統應用領域,但現在該模組也應用到了一些新的領域,如感應加

熱;電阻加熱,甚至可以加入一些接觸電阻並可和不定常的外部場進行耦合計算等等。

上期介紹了渦流計算模組和 感應加熱。 本文將繼續介紹電阻加熱和其它特性一些主要性能特

點,並給出一些來自現實生活中的算例。

4 電阻加熱

4-1 基本原理

電阻加熱模組實際上是渦流計算模組的一個簡化版,它適用於上升非常緩慢的電流場(通常

從一毫秒到一秒),此時感應傳熱可以忽略邊界不計,而電磁場的擴散可以看成是一個無限快的

過程。由此,方程(2)中的 ,只保留標量勢 Φ 及相應的由給定的電壓對時間的函數而得到

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 8 -

的狄利克雷條件。由於 , ,因此其洛倫茲力也為零。但是在電阻導體中仍能有一些焦耳

熱,可將它追加到傳熱計算模組中去。另外,其時間步長不再受擴散條件(

,

)

的限制,而且也無需再用邊界元求解周圍空氣隔離區域,這使其計算速度比求解全渦流場要快很

多(詳情請參閱參考文獻【2】)。

4-2接觸電阻

象渦流計算模組中一樣(見後面的 5-1 節),電阻加熱模組也可用於兩個導體之間的電磁場

接觸計算,它可以允許電流從一個導體流到另外一個導體。目前該模組已引進的接觸電阻是基於

Ragmar Holm 模型[10],其中的電阻被加入到了相應的電路之中。

4-3 算例

下面的算例給出了具有潛在應用前景的例子, 即一個應用電阻加熱模組來類比接觸電阻。在

這個例子中,一個輪式導體在滾過一個平板導體的同時,在兩者的接觸面上將電流從輪式導體流

到平板導體的過程。

圖 4 輪式導體與平板導體接觸時的標量勢圖

5 其它特性

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 9 -

5-1 電磁滑移接觸

我們還在電磁場計算模組中引入了一種接觸介面處理方法滑移接觸,用來處理兩個導體的接

觸面上的電磁場接觸問題,其應用之一就是軌道槍的模擬。在軌道槍的模擬中,由電流產生的電

磁力被用來加速置於兩個軌道之間的彈丸(見圖 5)。這種接觸介面處理方法便可用來處理彈丸

和軌道之間的滑移現象。另外一個關於應用就是電磁焊接,在那裡,兩個金屬導片被強行擠壓在

了一起(見圖 6),有關軌道槍模擬的詳情請參閱參考文獻【11】。

圖 5 軌道槍模型:電流在兩個軌道之間流動產生磁場和洛倫茲力來加速彈丸

圖 6 兩個金屬片在電磁焊接時的電流密度圖( 該課題是與加拿大滑鐵盧大學合作進行的 )

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 10 -

5-2 外部場

電磁場計算模組還可以和隨時間變化的外部磁場進行耦合。但目前只允許這些外部磁場在空

間中是均勻分佈的,以後我們會逐步增加一些更複雜的情形。他們可以在導體上誘導出渦流,如

圖 7所示,它顯示的是由外部場引起的懸臂梁上的偏轉現象。有關詳情可參閱參考文獻【12】。

圖 7 外部場引起的懸臂梁上的偏轉現象

5-3 具有均勻電流的導體

有些傳導部件可以被定義為“絞合導體”,其中的渦流場不用求解,因此也沒有擴散發生,

但是我們可以看到有均勻電流在它們中間流動。實際絞合導體有如由多重線圈構成的導體或是相

對於橫切面而言其表面足夠厚的導體。這些導體不歸入到邊界元的計算系統中去,而是應用如下

Biot-Savart方程組來與其他渦流導體一起進行耦合求解。

(5)

( )

(6)

其中 是絞合導體中的均勻源電流, 和

分別是渦流導體中產生的向量勢和磁場。

這些導體可以在某些情況下用來替代多重線圈,如圖 8中就是用一個圓柱型線圈來代替牌匾

中的多重線圈誘導電流,這樣一來既經濟實惠,又容易模擬。有關詳情可參閱參考文獻【12】。

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 11 -

圖 8 多重線圈中的均勻電流在牌匾中誘導出的電流圖

6 結論

這裡介紹了 LS-DYNA 中的一個新的功能模組,即電磁場計算模組。該模組求解的是在渦流

假設近似下的麥克斯韋方程組,對導體我們採用的是有限元計算方法,而對周圍的空氣和絕緣體

則採用邊界元計算方法。該模組分有串列和並行兩個版本,渦流模組是主要的計算模組,其它的

兩個感應加熱模組和電阻加熱模組都可以由其匯出。

我們還介紹了該模組的其它一些特性,如電磁場的滑移接觸便可以用來模擬軌道槍實驗(有

關 LS-DYNA 中的軌道槍模擬詳情請參閱【11】);外部電磁場以及絞合導體的引入等等。而且

我們對這些不同特性運用實驗結果和他人的計算結果或工業個案進行了驗證。

參考文獻

[1] P. L'Eplattenier, G. Cook, C. Ashcraft, M. Burger, J. Imbert and M. Worswick, "Introduction of an

Electromagnetism Module in LS-DYNA for Couple Mechanical-Thermal-Electromagnetic

Simulations," Steel Research Int., vol. 80, no. 5, 2009.

[2] I. Çaldichoury et P. L'Eplattenier, «EM theory manual,» LSTC, Livermore, 2012.

[3] J. Jin, The Finite Element Method in Electromagnetics, 1993: Wiley.

[4] J. Nedelec, "A New Family of Mixed Finite Elements in R3," vol. 50, pp. 57-81, 1986.

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LS-DYNA最 新 發 展 動 態

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 12 -

[5] J. Shen, "Computational Electromagnetics Using Boundary Elements, Advances in Modelling Eddy

Currents," vol. 24, 1995.

[6] P. Castillo, R. R and D. White, "FEMSTER: An object oriented class library of dicrete differential

forms.," IEEE International Antennas and Propagation Symposium, vol. 2, pp. 181-184, June 2003.

[7] O. Biro and K. Preis, "On the use of the magnetic vector potential in the finite element analysis of

three dimentional eddy currents," IEEE Transaction on Magnetics, vol. 25, no. 4, pp. 3145-3159,

1989.

[8] T. Burgess, "Electrical resistivity model of metals," in 4th Int. Conf. on Megagaus Magnetic-Field

Generation and Related Topics, Santa Fe, NM, 1986.

[9] M. Duhovic and Al, "Simulating the Joining of Composite Materials by Electromagnetic Induction,"

in 12th International LS-DYNA Users Conference, Detroit, 2012.

[10] R. Holm, Electric Contacts: Theory and Application, Springer, 1967.

[11] I. Çaldichoury and P. L'Eplattenier, "Simulation of a Railgun: A contribution to the validation of the

Electromagnetism module in LS-DYNA® v980," in 12th International LS-DYNA Users Conference,

Detroit, 2012.

[12] I. Çaldichoury and P. L'Eplattenier, "Validation Process of the Electromagnetism(EM) Solver in LS-

DYNA® v980 : the TEAM test cases," in 12th International LS-DYNA Users Conference, Detroit,

2012.

[13] P. L'Eplattenier and Al, "An MPP version of the Electromagnetism Module in LS-DYNA for 3D

coupled Mechanical-Thermal Electromagnetic Simulation," in 11th International LS-DYNA Users

Conference, Michigan, 2010.

Pierre L'Eplattenier,博士畢業于法國巴黎大學南基第十一奧賽(Universite Paris-Sud XI Orsay,

France)物理學專業。畢業後於 1996-1997參與了在美國新墨西哥州的桑迪亞國家實驗室

進行的‘Z-箍縮’(Z-pinch)實驗研究;1997-2003在法國 Gramat國防實驗室的高脈衝電

源部任等離子體部門經理。2004年進入 LSTC後,主要從事 LS-980中電磁場計算模組的

研發工作。

Iñaki Çaldichoury,碩士畢業于法國國家航空和航太研究所,專業為空氣動力學和飛行力學。

2011年加入 LSTC後,主要從事 LS-980中的新功能模組的可靠性測試和技術支援工作。

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LS-DYNA 功 能 介 紹

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 13 -

LS-DYNA/MPP 簡介

王季先/Jason Wang, 陳皓/Hao Chen LSTC

介紹

在 80年代初,SMP (symmetric Multi-Processing) 向量電腦,如 Cray-YMP,富士通 Vp等,是

高性能計算的唯一選擇。但是一方面,這些機器的製造成本過高;另一方面,它們在性能上又無

法跟上使用者針對增大的模型和增強的數值演算法的需求。為了提供更高的計算能力,大規模並

行處理電腦 (MPP) 的概念被引入並付諸研發和製造。

MPP (Massively Parallel Processing) 的機器主要有兩種類型。一種是用網路連接數個功能強大

的計算器,如 Intel Paragon, CM5等 MIND(多指令多資料);另一種是利用許多簡單的處理器做

類似的計算,如 MasPar等 SIMD(單指令單數據)。為了獲得最佳的計算性能,研發新的數值演

算法來配合這些硬體是絕對必要的。

當時,美國政府和行業領導者建立了許多專案,包括設計新的計算平臺和編寫 MPP軟體,以

求達到實際使用 MPP的目標。但是,從向量程式設計過渡到並行程式設計並不如預期順利。很不

幸,由於缺乏大型商務軟體運行,這些機器無法創造足夠的利潤來維持經營。大部企業停止或縮

小了 MPP項目。這個 MPP的時代持續了 10年左右。

LS-DYNA/MPP 從八十年代的這次失敗中我們瞭解到,把現有的 SMP商務軟體有效的移植到 MPP設備上不

是一個簡單的工作。首先,這一工作需要實施者對軟體和硬體這兩者都具有深厚的知識。這樣在

移植過程中,才能重組或重新編寫應用程式而達到良好的性能。其次,這一轉換過程可能需要幾

年的時間,在產品穩定之前不可能有任何利潤。因此,大多數的軟體供應商都裹足不前, 在等待更

好的工具來利用這項新技術。

Hallquist 博士已預見到了 MPP 未來。他是為數不多的幾個願意投資人力物力進行這一工作的企業

家之一。他在 90 年代早期開始 MPP 專案,為 LS-DYNA 重新編碼,花了近 10 年時間使 LS-

DYNA/MPP成熟。從一開始,Hallquist 博士就制定了兩個明確的規則: 開發友好性:單一代碼; 用

戶友好性:單輸入單次運行。

開發友好性:單一代碼

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LS-DYNA 功 能 介 紹

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 14 -

SMP和 MPP之間共用原始程式碼。所有新的開發功能都同時共存於一個原始程式碼中。這提

供了一個簡化的開發環境。這一方面使得原始程式碼的維護變得簡單,另一方面更便於開發人員

學習 MPP編碼風格。

用戶友好性:單輸入單次運行

這項新技術對最終用戶是完全透明的。與 LS-DYNA SMP相比,MMP讀取相同的輸入, 產生

類似的結果,但只需要少得多的運算時間。LS-DYNA MPP會自動處理模型分區,分配負載。對

於最終用戶,執行 MPP運算就像執行 SMP運算一樣,複雜度並不增加。

1997年左右,底特律三大汽車製造廠之一開始以 MPP測試其生產的車型。模擬時間立刻從幾

天減少到幾個小時。借助於 MPP所帶來的運算速度的加快和對模型單元數量的處理能力的增加,

工程師們能夠在同一天內分析和修改他們的模型。一旦當他們認識到了 MPP的潛力之後,為了獲

得更好的模擬結果,他們開始增大模型,使用更複雜的材料模型和單元技術等等。圖-1. 顯示了

在過去 15年以一天的周轉時間為限耐撞模型的成長。很顯然,MPP技術孕育了新的模擬技術。

圖-1,耐撞模型的成長與計算環境變化的關係

Turnaround time <16 hours

BT shell

Fully integrated shell More sophisticated mat model

Hardware: Vector Vector+SMP SMP+Clusters Clusters Multicores Software: Serial Serial+SMP SMP/MPP MPI+SMP

Multi-physics,CFD airbag, tank Slashing, etc

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LS-DYNA 功 能 介 紹

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 15 -

加速比:

加速比是衡量 MPP效率的基本指標。對於無需通迅的應用程式,處理器數量與加速比呈線性

關係;這被稱為 embarrassingly parallel 問題。可是,大多數程式都需要在計算過程中交換資

料。加速比因此而偏離理論線。

在這個角度, LS-DYNA/MPP d3hsp 提供了一個很好的學習來源。在這一檔案結尾部,LS-

DYNA/MPP表列了執行明細包含下列的時間,元素處理,接觸演算法,剛體,等等。每個區域都有

其加速比特性。牧野博士使用 Neon_refined 模型在這方面有許多的研究[1],可以歸結在圖-2。

圖-2, LS-DYNA/MPP 加速比特性

“元素處理”需要較少的資料交換。它主要的計算成本在單元,材料,積分點。這些因素都

能夠被早期認定,在 LS-DYNA MPP分區時已經被自動加權。對這些因素的認定和處理是 LS-DYNA

MPP自動模型分區一部分,無需使用者的特殊處理。這部分資料交換是常態的資料傳送,即使擴

展到非常多的處理器,其加速比也可以被很好地保持;如圖 2中示。

而“接觸演算法”的資料傳送則很難由程式預測。它很大程度上取決於當前的變形狀態和接

觸的部位。這部分資料交換是動態的資料傳送,這是導致負載不平衡進而加速比降低的主要原因。

1

6

11

16

21

26

31

16 116 216 316 416CPU

Perf

orm

ance

idealTotalelementcontactrigidbody

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有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 16 -

為了達到更好加速比,使用者需要瞭解更多的 LS-DYNA MPP模型分區的原理並對不同模型採用不

同的分區方法。

模型分區

LS-DYNA MPP使用的是 MIND類並行的演算法。使用者完整的模型首先被分成子域,每一個處

理器取得一個子域後獨立地工作。處理器必須不斷地交換域與域之間的共用邊界上的資料。這是

一個固定的溝通模式。負載均衡很容易實現。

LS-DYNA MPP使用的缺省模型分區方法的原理追求最小的域表面積與體積比。該演算法把

Neon_refined 模型網格畫分為 8個立方體,如圖 3(A)所示。此時在無載荷情形下,負載是均

衡的;資料交換是均勻的,常態的。可是在模擬過程中,車輛開始變形,子域可彼此重迭。為確

保重迭域接觸的正確,接觸對的資訊將不停的來回於處理器之間。這一資料傳送是動態的。接觸

越多的地區,通信將越雜,FLOPS將越高。這是負載不平衡的源頭。

Noen_refined 為正面碰撞模型, 大多數的接觸發生在汽車的前部。(A)分法只有兩個處理器

在該區域工作其餘六個處理器是空閒的。這將致使負載不平衡。

圖-3。 MPP子域運用不同的模型分區法

Rigid barrier

(A)

(B)

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如果使用者可以提供額外的資訊給分解器,子域可以被劃分成更有利的方式,如圖 3

(B)所示。在這種情況下,所有 8個處理器將共同在接觸區域工作達到更好的加速比。

結論

過去的十年中,晶片的核心數的不斷增加,而晶片的速度沒有改變太多。隨著耐撞模型持續

的增長,越來越多的核用於同一個工作以便當天回收結果。例如,整車模擬於 1997年用 12核,

但是現在使用 192核。如何讓涉及數百個核心的工作維持適當的加速比縮放是一個非常挑戰的任

務,LSTC在這方面不斷探索新技術。

目前, LSTC正在擴展的混合(Hybrid) MPP SMP/ MPP和混合 GPU/ CPU可作為這方面新

技術的代表。 HYBRID SMP / MPP 以晶片為 MPP的基礎, 以晶片內的核為 SMP引擎。這將大

量減少在網路上的資料交換,進而提供更好的加速比。同樣的,GPU/ CPU是使用 CPU作為

MPP引擎,大量的重複計算發送至 GPU作為 SIMD引擎。我們將在未來討論這些技術的問題。

[1] Makino,M. “The Performance of Large Car Model by MPP Version of LS-DYNA

on Fujitsu Prime Power”, 9th International LS-DYNA Users Conference 2006

*王季先/Jason Wang 博士畢業于加州伯克利大學,1997 年加入 LSTC,負責任意拉格朗

日歐拉方法(ALE), 流固耦合(SFI), 平行計算(MPP)及其它離散單元方法如 Discrete

Element, SPH, CPM的開發和研究.

*陳皓/ Hao Chen 博士畢業于西北大學,從 2003 年至今,在 LSTC 從事任意拉格朗日歐

拉方法(ALE)及流固耦合(SFI)的開發和工程問題應用。

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LS-DYNA NVH 及頻域計算系列(5) 有限元聲學計算

黃雲 / Yun Huang,崔喆 / Zhe Cui,LSTC

介紹:

本文主要介紹 LS-DYNA中的頻域有限元聲學計算功能。

如前文(LS-DYNA NVH及頻域計算簡介(4) 邊界元聲學計算)所述,聲學計算的基礎是

描述簡諧聲波的 Helmholtz公式[1]。

022 pkp (1)

在公式中, p 代表聲壓, ck / 是波數(為圓頻率,c為波速)。採用加權餘量法,並

採用形函數作為加權函數,我們可得到如下積分公式:

022 dVpNkdVNpV

ii

V

(2)

採用格林方程,積分公式(2)可改寫成

dNn

pdVpNkdVNp i

V

ii

V

2 (3)

代入邊界條件

nvinp / (4)

並將節點聲壓作為未知量,可建立線性方程組。求解此線性方程組,我們可得到流體內各節

點的聲壓。

關鍵字和結果後處理

在 LS-DYNA 關鍵字*FREQUENCY_DOMAIN_ACOUSTIC_FEM 中,使用者需提供以下資訊:

1、 流體(如空氣)的密度、聲速,以及將聲壓強(如,帕斯卡)轉為聲壓級(分貝)的參考

聲壓(在空氣中,一般為 2010-6帕斯卡); 2、 計算的頻域範圍; 3、 流體域的定義; 4、 流體的邊界條件定義;

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有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 19 -

5、 輸出點的空間位置。

在本方法中,每個節點只有一個未知量,故計算較快。

流體的邊界條件可以通過結構的時域計算得到。例如,對於汽車車腔內的空氣,其邊界振動

速度可以由汽車本身在時域內的振動得到;LS-DYNA使用快速付立葉變化(FFT)將其轉化為頻

域信號。此外,流體的邊界條件也可通過結構的頻域振動分析得到(即結構穩態振動 SSD分析,

見關鍵字*FREQUENCY_DOMAIN_SSD),也可以通過*DEFINE_CURVE直接定義。

計算結果保存在文字檔和二進位檔案中。文字檔 Press_Pa給出了各指定的聲場點的壓強隨頻

率變化的曲線;Press_dB給出了各聲場點的聲壓級隨頻率變化的曲線。可使用 LS-PREPOST的

XYPLOT功能作出該曲線。二進位檔案 D3ACS給出了流體域節點聲壓對於各頻率的分佈雲圖。

常用的後處理軟體,如 LS-PREPOST,可讀入 D3ACS文件。

LS-DYNA的有限元聲學計算功能有廣泛的應用領域,如汽車、飛機等的 NVH分析等。與邊

界元聲學計算功能相比,有限元聲學計算功能更適合封閉流體域的計算,即內部聲學問題。

以下是兩個簡單的例子。

算例 1:簡化的汽車車腔聲學計算

在本算例中,我們計算一個簡化的汽車車腔模型受底板振動而引起的雜訊。車腔模型模型如

圖 1所示,包括 2688個聲學單元。

圖 1:簡化的汽車車腔模型

觀察點

振動底板

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聲壓計算結果如下圖所示:

圖 2:車腔聲壓分佈圖

可見對於此簡化模型,在低頻範圍內,在汽車前部如駕駛員位置,聲壓較高。

對於指定觀察點,我們採用了不同的方法計算,包括 LS-DYNA中的有限元法、邊界元法,

並與用戶提供的 Nastran結果進行了比較,如圖 3所示。比較結果說明,幾種不同方法的計算結果

基本一致。

圖 3:觀察點雜訊水準(分貝)曲線

對於真實的汽車內腔雜訊計算,我們需要考慮更複雜的邊界幾何條件,和不同的振源。

算例 2:圓柱導管聲學計算

頻率=200 Hz 頻率=100 Hz

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有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 21 -

在本算例中,我們計算一個圓柱導管的聲學響應。導管直徑 10毫米,長 31.4毫米。一端中

心施加 0.01牛頓的簡諧集中力荷載。頻率範圍為 10-20000赫茲。另一端邊緣固定。導管內空氣採

用了 17168個錐體(Tetrahedron)聲學單元類比。

圖 4:圓柱導管模型

計算得到的雜訊水準如下圖所示

圖 5:圓柱導管內雜訊水準(分貝)分佈圖

集中节点力

底部边缘固定

頻率=5000 Hz

頻率=10000 Hz

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有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 22 -

作者介紹

*黃雲/Yun Huang博士畢業于明尼蘇達大學, 從 2006年至今,在 LSTC從事 LS-DYNA中頻

域內振動和雜訊等計算功能的開發和工程問題應用。

*崔喆/Zhe Cui 博士畢業于西安交通大學,2006 年~2009 年在肯塔基大學從事博士後研究,

從 2011年至今,在 LSTC從事 LS-DYNA中頻域內振動和雜訊等計算功能的工程應用和使用

者技術支援。

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LS-DYNA板料成形系列(4)

--法蘭邊和壓邊的展開

朱新海/Xinhai Zhu, 張力/Li Zhang LSTC

前言

法蘭邊和壓邊的展開是衝壓模開發前期的重要步驟之一。衝壓件的衝壓方向定位之後,需要

設計壓邊圈和工藝補充,法蘭邊和卷邊便可以在工藝補充和壓邊圈上展開。根據工藝方面的多方

考慮,工藝補充可以沿著衝壓件主要表面切線方向,沿著或垂直於衝壓軸方向進行設計。切邊線

的產生則通過法蘭邊和卷邊向這些工藝補充和壓邊圈上展開而形成。展開之後,工藝補充可能需

要進一步的調整。

切邊線的確定對於衝壓硬模的開發非常重要。切邊線上的誤差會導致切邊摸的返工、許多小

時的焊接、機床加工和工具表面的手工磨合的失敗。直到最近,LS-DYNA都沒有展開這一功能。

通過一段時間的開發,一個新的關鍵字(*CONTROL_IMPLICIT_UNFLANGING)由此誕生,使

得廣大用戶能夠用 LS-DYNA 進行法蘭邊的壓邊的展開模擬。這是一個多步靜態隱式的計算方法,

詳細介紹可通過以下網址獲得 ftp://user:[email protected]/manuals/DRAFT。

主要功能

關鍵字輸入包括:

1) 法蘭邊或卷邊——部分法蘭邊或壓邊可以和工藝補充重合,重合部分通過變數 DIST來自

動固定。

2) 工藝補充網格——工藝補充必須足夠大,以包含完全展開以後的法蘭邊和壓邊。工藝補充

的網格可以用表達工具表面的網格來表示。工具表面的網格可以通過 LS-PrePost中的

Mesh/AutoM/Deviation來構建。

3) 約束限度——用來自動固定住法蘭邊或卷邊不參與展開部分的網格,此限度由變數 DIST

來表示。

4) 計算控制變數——估計中的反彎曲次數,通常在 10~100之間;展開和法線方向的剛度,

通常在 0.1~10.0之間;反覆運算次數極限,通常在 400以內。

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5) 其他隱式計算控制關鍵字卡——例如*CONTROL_IMPLICIT_FORMING選項“1”。計算

終結由*CONTROL_IMPLICIT_TERMINATION中的變數 DELTAU來定。此變數通常設在

0.0005~0.001之間 。初始步長通常在 0.1左右,使用*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL關

鍵字。終止計算“時間”可以很大,通過*CONTROL_TERMINATION來給定。

模擬輸出的結果是展開後的法蘭邊或壓邊,並由次得到切邊線。這些結果存於 D3PLOT 檔中,

並可以通過 LS-PrePost來讀寫。

因為計算方法是隱式,必須選用完全積分的板殼單元。法蘭邊和卷邊必須具有比較好的品質

網格。這種網格可以用 LS-PrePost中的 Mesh/AutoM/Size來構建。法蘭邊和壓邊不允許和工藝補

充享用同樣的節點——這可以用 LS-PrePost中的 Detach Element將他們分開。法蘭邊和壓邊的展

開方向是通過法蘭邊/壓邊和工藝補充表面法向來決定。最終展開後與工藝補充接觸的法蘭或壓邊

一面的法向必須和接觸的工藝補充一面的法向一致。法蘭或壓邊和工藝補充的接觸通過成形類單

面接觸來模擬。目前不允許網格自動細化。必須使用雙精度 LS-DYNA。

以下圖 1 是一個法蘭邊展開的例子。可以變形的法蘭邊被展開到一個剛體的工藝補充平面上。

這個例子測試此關鍵字是否可以處理這個多反彎曲和倒彎曲的情況。展開前後的法蘭邊長度比較

合理。計算速度非常快,具體模型和計算時間的資訊見表 1。

圖 1. 倒角法蘭邊的展開

展開後邊長: 98.2mm

展開前邊長: 99.2mm

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圖 2示意一個轎車前門角部分卷邊的展開結果。這個例子測試此關鍵字處理 180º 展開的能力。

這樣的展開是模擬翻邊和壓邊工藝過程的第一步,並以精確的法蘭邊展開曲線為必須的前提條件。

展開前後的法蘭邊長度經比較確定合理。計算無任何困難,速度奇快,詳細資訊見表 1。

#法蘭邊單元 #工具單元 #隱式計算步 計算時間

(秒),8 CPUs, SMP

倒角法蘭邊 1386 1196 158 50

前門角 203 2424 101 19

表 1.模型和計算時間

壓邊初始位置

展開後的壓邊

展開前邊長: 7.54mm

圖 2. 前門角的壓邊展開

展開後邊長: 7.55mm

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另一個更複雜的例子可以從關鍵字手冊上找到。

討論/結論

法蘭邊和壓邊的展開是衝壓工藝過程模擬的一個非常重要的環節。這類展開使用關鍵字

*CONTROL_FORMING_UNFLANGING已成為現實。計算過程、精度、速度和可靠性經大量測

試確認達標。今後的改善工作包括網格細化的容納和輸入部分的簡化。

*朱新海/Xinhai Zhu 博士,畢業于密西根理工大學 (Michigan Technological

University )。主要從事 LS-DYNA的板料模擬方面的應用及開發,並提供技術支援。擁有

十多年這方面的經驗。

*張力/Li Zhang 博士,畢業于美國奧克蘭大學(OAKLAND UNIVERSITY)。曾在 CHRYSLER公

司任職,並擔任板料成形模擬方面的經理。2006年加入 LSTC,一直從事板料成形方面的

工作。擁有二十多年的經驗。

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有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 27 -

基於顆粒法的氣囊展開模擬研究

王美松 2,張雷 1, 魯宏升 1, 臧孟炎 3

1. 上海恒士達科技有限公司,上海,201203, [email protected]

2. 比亞迪汽車有限公司,深圳 518118;3.華南理工大學 機械與汽車工程學院,廣州 510640;

摘 要:顆粒法[Corpuscular (Particle) Method, CPM]是近年來應用於 LS-DYNA 中的氣囊展開模

擬方法。CPM 方法通過對氣體顆粒建模來模擬氣囊展開過程中高速氣流流動及氣流與氣袋接觸作

用。本文在介紹 CPM 方法基本原理,進行氣囊材料及氣體流入參數標定的基礎上,使用顆粒法

和均壓法(Uniform Pressure, UP)計算模擬氣囊展開過程,通過與試驗結果比較,確認了 CPM 方

法的有效性。

關鍵字:顆粒法;氣囊展開;模擬

Research of the Simulation of Airbag Deployment Based on Corpuscular Method

Wang Meisong2,3, Zhang Lei1, Lu Hongsheng1, Zang Mengyan3.

1. Shanghai Hengstar Technology Co. Ltd. Shanghai, 201203, [email protected];

2. BYD Auto, Shenzhen 518118; 3.School of Mechanical & Automotive Engineering SouthChina University of

Technology, GuangZhou, 510640

Abstract: Corpuscular (Particle) Method is a new technique to simulate airbag deployment in LS-DYNA recently. CPM simulates the flow of a gas mixture and its interaction with flexible structures by modeling the gas as a set of individual particles. The paper introduces the basic concept of CPM and the correlations of tension tests and tank test firstly. The deployment of airbag is simulated both by CPM and UP Method. And it is concluded that Corpuscular Method can successfully simulate the process of airbag deployment by comparing the simulation results with test results.

Keywords: Corpuscular (Particle) Method;Airbag Deployment;Simulation

前言

基於 LS-DYNA 的氣囊展開模擬研究始於上個世紀八十年代末[1],最初使用均壓法計算模擬

氣囊展開,適用于氣囊完全展開後對乘員的保護效果的評價。隨著離位(Out Of Position, OOP)及

其它非正常坐姿時氣囊展開對乘員損傷的驗證需求,ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)方法

被開發應用於氣囊展開模擬。ALE 法能夠模擬氣囊開始充氣階段的氣流與織布及氣囊結構件間的

作用,但相比均壓法,ALE 法佔用非常大的計算資源,在模擬氣簾展開時使用 ALE 法也會出現氣

簾模型無法展開的情況。顆粒法的開發應用始於 2006 年[2],顆粒法通過對氣體顆粒建模來模擬氣

囊展開過程中高速氣體流動及氣流與氣袋接觸作用等。經過 Olovsson[3]、Krystoffer Mroz[4]及

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LS-DYNA的 應 用

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 28 -

Wenyu Lian 等[2]對顆粒法模擬原理、有效性及其在 OOP 中模擬應用效果的研究論證,LS-

DYNA 中顆粒法具有計算效率高且能夠模擬 OOP 工況的特點,同濟大學吳光強教授[5]曾結合駕

駛員氣囊對 CPM 演算法及均壓法作了研究比對。本文以另一種氣囊為研究物件,通過有效的材

料及相關參數標定驗證,對顆粒法進行進一步研究探討,以服務于後續的應用研究。

1 顆粒法(CPM)

從分子動力學的角度,氣囊的展開過程是氣體分子間的相互碰撞以及分子與氣囊間的相互碰

撞的結果,但是,對所有的分子進行建模是不現實也不可行。在 LS-DYNA中,如圖 1所示用顆

粒來等效分子的運動和分子間的相互作用。

圖 1 分子運動的等效描述

分子的內能包括分子的平動能、轉動能和振動能、勢能組成,其中,平動能在內能中所占的

比例是一個與溫度有關的函數。

eTwk )( (1)

結合理想氣體定律和分子動力學理論可以推導出:

kwp32

(2)

2

3 rmsvR

MT (3)

其中 kw 為比平動能,e為比內能, M為分子的相對分子量,R為熱力學常數, rmsv 為速度的

均方根。

氣體宏觀的比平動能及壓強、溫度在微觀裡主要以分子平動來表現出來,只要有效地表達出

微觀的分子的平動,就可以用顆粒等效地描述氣體宏觀的物理現象。

平衡狀態下理想氣體分子的速度是呈 Maxwell-Boltzman函數進行分佈的, LS-DYNA中的顆

粒方法可以有效類比氣體平衡狀態下顆粒的速度分佈,與 Maxwell-Boltzman速度分佈保持了很好

的一致性(如圖 2所示)。

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有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 29 -

圖 2氣體分子速度分佈理論值與模擬結果比較

結合(1)(2)式,得出

eTp )(32 (4)

利用理想氣體定律可以推導出

ep 1 (5)

其中

V

p

C

C (6)

於是通過分子動力學理論和理想氣體定律可以得出分子內能中平動能所占的比例為:

)1(32

(7)

LS-DYNA中顆粒法相比於均壓法的優越之處在於顆粒法可以模擬氣囊展開初期氣囊高速氣流

運動,能很好地模擬 OOP情況下氣囊和乘客的相互作用情況。

2 氣囊模擬

2.1 材料模型

在 LS-DYNA中使用 material_fabric定義織布材料模型。氣囊織布為各向異性材料,為獲得準

確的織布材料參數,先進行經緯向及 45度剪切拉伸試驗(如圖 3、4所示),然後將拉伸試驗結

果作為織布材料的輸入參數,進行相應的模擬標定。拉伸力與位移關係的模擬結果與實際試驗基

本吻合(如圖 5所示)。

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圖 3 經緯向拉伸試驗及模擬 圖 4 45度剪切拉伸試驗及模擬

圖 5 拉伸試驗及模擬結果

2.2 壓力容器試驗

通過壓力容器試驗(Tank Test)獲得與檢驗氣體發生器性能參數,通過壓力容器試驗模擬驗證

氣囊模型的發生器輸入參數是否準確。壓力容器試驗有限元模型如圖 6所示,圖 7為採用顆粒法

進行壓力容器模擬模型縱截面圖。壓力容器試驗及其模擬結果如圖 8所示,無論是均壓法還是顆

粒法,其發生器輸入參數均可很好模擬試驗工況,說明了氣囊模型氣體流入參數的準確性。

圖 6 壓力容器罐有限元模型 圖 7 顆粒法壓力容器模擬模型

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圖 8 壓力容器試驗及模擬結果

2.3 氣囊建模

建立氣囊有限元模型,並依據實際折疊方式對氣囊模型進行折疊,折疊後的氣囊如圖 9 所示。

圖 9 折疊後氣囊模型

3 模擬結果比對

通過對氣囊模型及實際靜態展開試驗的前 30ms氣囊展開情況比對發現(如圖 10),無論是

均壓法還是顆粒法,在 30ms時氣囊均已完全展開。顆粒法模擬高速氣流流通工況,在氣囊展開

過程中,氣囊內部壓力不均勻,氣囊模型逐漸展開,與試驗吻合。均壓法由於氣囊模型內部壓力

一致,氣囊模型整體上同步展開,如 10ms時工況,模型雖未充滿氣,但氣袋已經整體上均勻展

開,不能有效模擬氣囊前期展開。

4 結 論

(1)通過正確折疊及氣囊織布材料、氣體發生器參數模擬標定,顆粒法可以很好模擬實際氣

囊展開過程。

(2)顆粒法相比均壓法可以模擬氣囊展開初期高速氣流流動及氣流與氣袋織布接觸作用工況,

此點對 OOP模擬驗證很重要。

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圖 10 氣囊展開試驗與模擬結果

5 感謝

在此向為本論文提供幫助的 LSTC高級工程師 Dr. Jason Wang和 Dr. Hailong Teng表示感謝。

參考文獻

[1] Hirth A, Haufe A, Olovsson L. Airbag Simulation with LS-DYNA Past-Present-Future[C]. 6th European LS-DYNA Users’ Conference, Gothenburg, 2007.

[2] Lian Wenyu, Bhalsod Dilip, Olovsson Lars. Benchmark Study on the AIRBAG_PARTICLE Method for Out-Of-Position Applications[C]. 10th International LS-DYNA Users’ Conference, Detroit, 2008.

[3] Lars Olovsson. Corpuscular Method for Airbag Deployment Simulation[C]. 6th European LS-DYNA Users’ Conference, Gothenburg, 2007.

[4] Krystoffer Mroz, Bengt Pipkorn. Mathematical modeling of the early phase deployment of a passenger airbag- folding using origami theory and inflation using LS-DYNA Particle Method[C]. 6th European LS-DYNA Users’ Conference, Gothenburg, 2007.

[5] 吳光強,吳奕嫻. 汽車安全氣囊展開過程的模擬演算法.同濟大學學報.2012, 40(2):281-285.

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LS-DYNA中 國 代 理 商

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 33 -

LS-DYNA中國代理商

迪艾工程技術軟體(上海)有限公司 (ETA)

地址:上海市漕溪北路 18號上海實業大廈 39/B

郵編:200030

電話: 86-21-6438 5725 傳真: 86-21-6438 5752

網址:http://www.eta.com.cn/郵箱:[email protected]

奧雅納工程諮詢(上海)有限公司 (ARUP 中國)

地址: 中國上海淮海中路 1045號淮海國際廣場 39-41樓

郵編:200031

電話: 86-21-6126 2888 傳真: 86-21-6126 2882

網址:http://www.arup.com/郵箱:[email protected]

上海恒士達科技有限公司 (HengStar)

地址:上海市張江高科技園區郭守敬路 498號 6幢 11206室

郵編:201203

電話: 86-21-6163 0122 傳真:86-21-6163 0201

網址:http://hengstar.com/郵箱:[email protected]

大連富坤科技開發有限公司(Dalian Fukun)

地址: 大連經濟技術開發區五彩城 A區凱倫國際大廈 B座 1308

郵編:116600

電話: 86-0411-8761 1110 傳真: 86- 0411-8761 1110

網址:http://dalianfukun.com/郵箱:[email protected]

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LS-DYNA台 灣代 理 商

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 34 -

LS-DYNA臺灣代理商

勢流科技股份有限公司 ( Flotrend Corp.)

地址:110臺北市信義區忠孝東路五段 550號 13樓(任遠大樓)

電話:886-2-2726 6269 (37) 手機:886-958-090 220

傳真: 886-2-2726 6265

網址: www.flotrend.com.tw 郵箱: [email protected]

愛發股份有公司 (APIC)

地址: 臺北市 104松江路 71號 11樓

電話: 886-2-2508 3066 (231) 手機:886-0938-187 943

傳真: 886-2-2507 7185

網址: www.apic.com.tw 郵箱 [email protected]

TAIWAN

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LS-DYNA 培 訓

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 35 -

1. 臺灣勢流科技 LS-DYNA相關培訓:

為了協助客戶能快速瞭解 CAE分析技術並實際應用于產品設計開發,勢流科技提

供四種訓練課程,並規劃寬敞的學習空間及全新的電腦設備,透過廣播教學系統提高學員的學

習效率:

1. 軟體展示課程:以半天的時間,讓您可以初步瞭解軟體功能及操作流程。適合正在評估軟體

的客戶。

2. 軟體基礎課程:每月固定舉辦,透過數個實際案例操作,讓您能更熟悉軟體操作,現場講師

並可同時回答您平時所遭遇的問題。適合軟體既有客戶及評估軟體的客戶。【線上報名】

3. 軟體進階課程:此為客制化的課程,可配合個別單一客戶時間不定期舉辦,針對特定問題或

是特定產品的分析進行教學。適合軟體既有客戶。

4. 軟體導入訓練:此為客制化的課程,適用於軟體購買初期的導入規劃,主要是整合 CAE分

析技術與既有產品設計流程

寬敞的學習空間與全新的機器設備

LS-DYNA整合分析課程(基礎課程)

日期: 2012/11/2(Fri.) 地點:勢流科技股份有限公司

相關軟體: LS-DYNA / LS-PrePost /HyperMesh

HyperMesh / LS-PrePost

前處理功能

LS-DYNA

運算核心介紹

LS-PrePost

後處理功能

(1) CAE 分析流程及基本概念

(2) LS-PrePost介面介紹

(3) 常用功能介紹

(4) 2D 及3D 網格建構

(1) 暫態分析案例

(2) 靜態分析案例

(3) LS-DYNA 操作及核心

指令說明

(1)LS-prepost 介面介紹

(2). 基本及進階功能操作

(應力分佈、歷時曲線、軌跡、測

量、斷面顯示、動畫錄製功能介紹)

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LS-DYNA 培 訓

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 36 -

更多詳細課程及活動資訊:http://www.flotrend.com.tw

有任何問題及詳細資訊請查詢:[email protected]

2. 臺灣愛發股份有限公司近期 LS-DYNA相關培訓:

日 期 課 程 地 點

10月 16日 LS-Dyna Thermal 臺北 09月 06,07日,11月01,02日 HyperMesh+Dyna

台 北

12月 12,13日 HyperMesh+Dyna 台 北

詳細的課程資訊與內容, 歡迎查詢愛發公司網站

http://www.apic.com.tw/education/edu_cax.html

或 來電查詢: 02 2508 3066 #231 李 先生.

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LS-DYNA 培 訓

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 37 -

3. 迪艾工程技術軟體(上海)有限公司 2012年近期 LS-DYNA相關培訓課程:

以下是 2012年 11月--12月的 LS-DYNA培訓課程:

LS-DYNA 金屬成型分析高級培訓

2012年 11月,2天

LS-DYNA 優化軟體 LS-OPT 應用培訓

2012年 12月, 2天

完整的課程列表敬請查看網頁:www.eta.com.cn。請關注我們的網站,查詢課程的詳細資訊和

內容變更。聯繫及報名郵箱:[email protected]

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LS-DYNA 培 訓

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 38 -

4. 奧雅納工程諮詢(上海)有限公司 LS-DYNA培訓

LS-DYNA軟體 MPP 環境詳析及 CPM 粒子流氣囊分析培訓

時間:2012年11月8-9號(2天)

收費方式:收費(價格待定),提供午餐和茶歇

地點:上海淮海中路1045號39樓BDR會議室

課程內容:

LS-DYNA軟體MPP環境詳析 (2012年11月8日)

主講人:LSTC專家 Jason Wang

LS-DYNA的SMP及MPP介紹

MPP-DYNA的加速性

MPP分區特別要求

MPP接觸

一般嚮導及調試

當前的Benchmark試驗

最近開發現狀

集群機配置和調試及任務管理

參考

CPM粒子流氣囊分析 (2012年11月9日)

主講人:LSTC專家 Jason Wang 基本介紹

運動分子理論

LS-DYNA的粒子流方式

常用關鍵字及選項

額外關鍵字及選項

前後處理及輸出

參考

相關培訓報名及詳細瞭解請聯繫:[email protected][email protected]

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LS-DYNA 培 訓

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 39 -

5. 上海恒士達科技有限公司 (HengStar)LS-DYNA培訓

在過去的三年中,上海恒士達科技有限公司本著“持之以恆,奮進博達”的宗旨和同國外軟體發展

公司(LSTC等)、諮詢公司、培訓中心等之間的良好關係,作為 LS-DYNA在中國的優秀培訓中心,

已邀請美國、德國、日本及國內經驗豐富的專家成功舉辦 20幾次有關“汽車被動安全及碰撞 LS-DYNA模擬類比”、“約束系統設計及 LS-DYNA模擬類比”、“LS-DYNA並行 MPP計算”、“LS-DYNA氣囊展開”等高級技術培訓,同時,上海恒士達科技會根據客戶的具體要求,提供 LS-DYNA的現場實地培訓,2012-2013年的培訓計畫如下:

上海恒士達科技有限公司 2012-2013年 LS-DYNA相關高級技術培訓

2012-2013年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

LS-DYNA高級入門 An Introduction to LS-DYNA 3天)

汽車碰撞模擬模擬 Crashworthiness Simulation with LS-DYNA(4天)

汽車被動安全及乘員約束系統設計 Passive Safety and Restraint Systems Design (3天)

LS-Prepost, LS-DYNA MPP, 安全氣囊分析

(LS-DYNA) LS-Prepost, LS-DYNA MPP, Airbag Simulation with LS-DYNA (3天)

行人保護,汽車被動安全及乘員約束系統模擬

分析類比(LS-DYNA) Pedestrian Safety and Passive Safety Simulation with LS-DYNA (3天)

汽車碰撞模擬分析理論和技術,及基於 LS-DYNA模擬分析的優化(LS-OPT) Crashworthiness Theory and Technology, Introduction of LS-OPT which is based on LS-DYNA (4天)

混凝土,建築材料模擬及爆破模擬 Concrete & Geomaterial Modeling, Blast Modeling with LS-DYNA (2天)

根據美標,歐標的前碰約束系統統計 Frontal Restraint Systems according to FMVSS 208 and Euro NCAP (2天)

車身碰撞性設計,模擬和優化 Crashworthy Car Body Design, Simulation, Optimization (2天)

側碰要求及實現策略 Side Impact-Requirements and Development Strategies (2天)

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中國 FEA活 動 及 年 會 資 訊

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 40 -

中國 FEA活動及年會資訊 特邀編輯 蘇敏/Grace Su

2012 年 9月-10月 : 中國機械工程協會機械工業自動化分會 培訓資訊

10月 29-11月 1日 第五屆現代汽車疲勞耐久性技術交流培訓班 地點:武漢

11月 3-6日 第三屆汽車流體力學(CFD)分析技術培訓班 地點:武漢

2013 年 1月 9-10 日: 第四屆中國航空航太製造峰會

會議介紹:著重于飛機製造從傳統的金屬材料到先進材料的技術轉型,並對國內將自主開發的

大型民用飛機 C919及其配件的選型峰會。地點:哈爾濱

2012 年 11月 13-14 日: 第一屆 DCS軟體中國使用者大會

會議介紹:ETA-China 作為美國 DCS 公司在中國的合作夥伴(簡稱 VCP-Value

Channel Partner),自 2009 年以來在中國推廣全球先進的尺寸公差分析軟體—

3DCS,並為客戶提供尺寸公差分析諮詢服務。為了給各行業客戶提供一個良好的技術

交流平臺,並向大家介紹尺寸公差技術的發展趨勢及最新技術,ETA-China 邀請美國

DCS 公司的資深技術專家和中國的 3DCS 優秀用戶與大家進行面對面的技術交流。

地點:上海 主辦方:ETA-China

本刊通訊地址:

7374 Las Positas Road

Livermore, CA 94551 (美國)

電 話:(001)-925-245-4562

傳 真:(001)-925-449-2507

聯繫人:Yanhua Zhao

訂閱投稿郵箱 :

[email protected]

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中國 FEA活 動 及 年 會 資 訊

有限元資訊 2012第五期 (雙月刊) - 41 -

“2012 年 LS-DYNA軟體技術研討會-HPC/MPP 應用”在上海舉辦

ETA-China 2012年 9月 17日消息:由 ETA-China舉辦的“2012 年度 LS-DYNA軟體技術

研討會—鈑金成形應用”於 2012年 9月 17日至 18 日在上海斯波特大酒店成功舉辦。來自上

汽、江淮汽車、泛亞汽車、上汽通用五菱、上

海大眾、天津汽車模具、上海通用、上海飛機

製造廠、寶鋼等國內主要知名整車廠和零部件

製造廠及鋼鐵公司近 100多名工程師參加了此

次研討會及培訓。

會議特別邀請到美國 LSTC公司朱新海博士

就 LS-DYNA軟體在鈑金成形中的應用與大家

進行了深入的技術交流,主要內容包括:如果

選取材料模型;單元方程;等效拉延筋;如何

提供 LS-DYNA計算數度和精准度等;LS-DYNA 隱式演算法及回彈和回彈補償;此外,

朱新海博士還介紹了 LS-DYNA在 A面檢測、

彎管、液壓漲形、熱成形、資料和結果評估等

問題的應用。

會議還特邀天汽模高級工程師薛飛作精彩演

講,介紹了在大型汽車覆蓋件成形過程中的應

用,與其他方面的預測實例。 ETA-China的DYNAFORM 產品經理徐金波介紹了

DYNAFORM 軟體最新版本 5.9 的功能和開發展

望。

兩天的研討會使參會者將專業知識理論結合

實際案例,在鈑金成形技術上得到了提高。為

了滿足行業用戶對於專業技術知識的不同需求,

ETA-China將聯合 LSTC公司不定期的舉辦不

同專題的研討會或培訓。

敬請關注:www.eta.com.cn以獲得更多的

研討會/培訓資訊。