RADIOSS作品案例:拥有一位精通RADIOSS的爸爸是一种多么奇妙的体验——乐高小车碰撞模拟

 

上期的作品案例《RADIOSS模型材料失效之香蕉的故事》介绍了Altair资深工程师MagnusLindva...



上期的作品案例《RADIOSS模型材料失效之香蕉的故事》介绍了Altair资深工程师MagnusLindvall利用RADIOSS求解器模拟了剥香蕉皮的过程。模拟结果与物理实验的高度吻合,让大家体会到了RADIOSS的神奇魅力。

实际上,凭借RADIOSS丰富的功能,工程师的脑洞也不止于此。此次Magnus Lindvall将目光投向了两岁女儿的玩具。他看到孩子推着乐高小车,嘴里发出车行驶的声音,假装让它们撞在一起,顿时有了灵感。

MagnusLindvall利用SimLab创建了乐高小车模型,用HyperMesh定义了碰撞的场景,最后成功地用RADIOSS求解器模拟整个碰撞过程。他说:“做这个例子主要是想告诉我的孩子们,工科一点也不无聊。力学仿真模拟可以比电子游戏有趣多了!”瞧!有一个精通RADIOSS的爸爸是一种多么奇妙的体验啊。

单位

长度(mm),时间(s),质量(T)

材料本构

  • 乐高车身:/MAT/PLAS_TAB(LAW36)
车身由塑料构成,常用的弹塑性模型有/MAT/PLAS_JOHNS(LAW2)和这里使用的LAW36。区别在于,LAW2使用数学方程描述真实应力-塑性应变关系;LAW36使用用户自定义的分段曲线。LAW36号材料考虑应变率的影响,推荐输入至少3条曲线,5以上更优。

  • 轮胎:/MAT/ELAST(LAW1)
橡胶在这里被简化为线弹性材料,使用LAW1。一般模拟天然橡胶材料可以使用LAW42,LAW62,LAW82或LAW69。

单元属性

车身和轮胎:Ishell=24,QEPH单元属性(使用物理稳定法对沙漏能进行控制,将沙漏能控制到最低)。

接触关系

INTERFACE TYPE 24

在乐高车的例子里,零件尺寸非常小,所以使用允许单元网格交叉、穿透的TYPE 24。也就是在香蕉的例子里介绍的,电子行业常用的接触类型。

推荐参数:Istif(接触刚度)=2(主从刚度平均值),INACTI=5(自动修正交叉和穿透)。当只选择slavesurface的时候,为单向点面自接触。当同时选择slave 和 master surface的时候,为双向面面接触。

边界条件

  • 两车分别以±2000的速度对向行驶;
  • 重力加速度9810。
VonMises应力云图
速度云图
位移云图
乐高小车的案例一方面展示了车辆碰撞的模拟过程。虽然现实中的车辆零件数相当于几千个乐高小车,但是碰撞模拟的思路是大体一致的。另一方面,这个脑洞实例为大家展示了观察力和想象力的重要性。在合理的方法下,RADIOSS可以模拟许许多多工业界以及生活中的物理过程,帮你实现脑洞创想。

本案例由Altair实习生涂炀提供。如需更多资料与信息,请发送email至 support@altair.com.cn 或拨打技术热线 400-6196-186。

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