‌【案例详解】基于HyperWorks与Ls-Dyna的白车身自由分析‌

 

前处理：Altair HyperMesh 2023；求解器：Ls-Dyna R11.1；结果查看：HyperView 2023。

本案例提供模型k文件，结果文件：

 

1. Ls-Dyna模态分析求解的设置过程：

用到两个隐式控制关键字：

1） *CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE

补充：

翻译：用户可以使用关键字*CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE请求计算多少个以及哪些特征值。通过此关键字上的参数，用户可以请求以下任何问题：

• 计算最低的50个模态（即最接近零的）
• 计算最接近30 Hz的20个模态。
• 计算在10 Hz和50 Hz之间的最低的20个模态。
• 计算在10 Hz和50 Hz之间的所有模态。
• 计算低于50 Hz的所有模态。
• 计算在10 Hz和50 Hz之间最接近30 Hz的30个模态。

 

白车身的模态分析主要关注的频率范围在0~100hz，本次模拟提取其前10阶模态。

定义关键字*CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE选项卡：

 

NIEG参数表示要计算的模态数量，这里提取前10阶，设定=10；

LFTEND设置为1（避免计算前6阶刚体模态，节省时间），RHTEND设置为100，则LS-DYNA将只考虑在1~100Hz以内的前10个模态频率。

 

2） *CONTROL_IMPLICIT_GENERAL

IMFLAG 设置为 1，则 LS-DYNA 将使用隐式求解器进行求解。

 

隐式求解方法在模态分析中常用的原因包括：

稳定性：隐式求解方法通常对于广义特征值问题具有更好的数值稳定性，尤其是对于复杂结构和刚性系统。

收敛性：隐式求解方法通常具有更好的收敛性，尤其是对于具有大范围固有频率的结构。

准确性：隐式求解方法通常能够提供更精确的特征值估计，尤其是在使用迭代技术时。

 

补充：

隐式求解是一种数值求解方法，用于解决动力学系统的时间积分问题。在隐式求解中，系统的未来状态是通过解决包含未来状态的方程来确定的，而不是通过简单地使用当前状态和导数来计算。

在隐式求解中，通常使用数值技巧（如迭代方法）来解决包含未来状态的方程。这种方法的优点是它对于系统的稳定性和收敛性更加鲁棒，尤其是在处理刚性系统或高度非线性系统时表现良好。

 

2. 导入Ls-Dyna中求解

Normal termination

 

3. 结果文件查看

使用HyperView打开d3eigv文件：

备注：也可以使用LS-PrePost打开d3eigv文件（快捷键CTRL+B）查看模态振型。

一阶扭转模态：

一阶弯曲模态：

 

备注：本案例使用的模型为简化的白车身有限元模型，此处得到的一阶扭转和一阶弯曲模态仿真模拟值都偏小。

 

个人学习总结，整理不易，未经本人允许请勿搬运。