RADIOSS引擎圆管碰撞模拟教程

本教程完整地演示了两根圆管交叉碰撞仿真的建模过程，在基本求解完成后，再使用不同的Shell单元公式进行对比计算，以了解不同的单元公式对计算结果和计算效率的影响。

圆管模型如图15-17所示。

单位：长度（mm），时间（ms），质量（kg），力（kN），压强（GPa）。

加载RADIOSS（Block）用户配置文件

（1）启动HyperMesh。

图15-17 圆管模型

（2）从Preferences下拉菜单中选择User Profiles或者从工具栏中单击按钮。

（3）选择RADIOSS（Block）100，单击OK。 导入求解文件

（1）在工具栏中单击按钮，然后单击按钮，浏览并选择pipesd00文件。

（2）单击Open。

（3）单击Import，将模型加载到图形区域。

创建材料卡片（/MAT）

（1）在模型浏览器中用鼠标右键单击Create→Material，弹出一个新的对话框。

（2）在name中输入elast1。

（3）选择type为Elastic，选择card image为M1_ELAST。

（4）单击Create Material。

（5）编辑卡片参数如下：

密度[Rho_I]=7.8E-6；

杨氏模量[E]=208；

泊松比[nu]=0.30。 创建属性卡片（/PROP）

（1）在模型浏览器中用鼠标右键单击Create→Property，弹出一个新的对话框。

（2）在name中输入prop shell，选择type为Surface，选择Card image，为P1_SHELL。

（3）单击Create Property。

（4）编辑/PROP/SHELL卡片，设置单元厚度[Thick]=2.5。

把/PART，/MAT和/PROP卡片赋予单元

（1）赋予网格粗糙的部件/PART卡片，在卡片中指定/PROP/SHELL的ID号。

（2）在模型浏览器中选择Pipe1和Pipe2部件，用鼠标右键单击选择Edit。

（3）选择card image为PART。

（4）单击Property栏，选中Assign property。

（5）选择property为prop shell。

（6）单击Material栏，选中Assign material。

（7）选择Material为elast 1。

（8）单击update。

创建接触卡片

（1）单击下拉菜单，选择BCs→Create→Interfaces。

（2）选择create子面板。

（3）在name=项中输入contact。

（4）在type=项中输入TYPE7。

（5）任意选择一种颜色。

（6）单击create。

（7）选择add子面板。

（8）在master项，设置entity为comps。

（9）单击master项的comps黄色选项框，选择component 2部件。

（10）单击master右边的update。

（11）在slave项中选择comps。

（12）单击slave项的comps黄色选项框，选择component 1部件。(www.xing528.com)

（13）单击slave右边的update。

（14）单击review查看图形区域的接触对，主对象为蓝色，从对象为红色。

（15）选择card image子面板。

（16）单击edit编辑卡片。

（17）设置摩擦系数[FRIC]为0.1。

本步骤定义了两管的/INTER/TYPE7接触卡片。

定义初始速度

（1）在Utility浏览器中，单击BC’s Manager，在Name项中输入tran_vel，设置Select type为initial velocity。

（2）设置GRNOD为Parts，单击Parts并选择网格粗糙的管（部件ID为2）。

（3）单击proceed。

（4）在initial velocity components项中，分别设置Vx、Vy、Vz为0、0、-30。

（5）有一个选项是选择初始速度卡片的局部坐标系的。如果没有指定局部坐标系，那么就默认为全局坐标系。

（6）Label Scale选项可以设置载荷的显示大小。

（7）单击create参加初始速度载荷，Z轴负方向的初始速度创建完毕。

创建/BCS卡片，固定细网格管件的端部

（1）在BC’s Manager中，在Name项中输入SPC，设置Select type为Boundary Condition。

（2）设置GRNOD为Nodes，选择细网格管两端的节点。

（3）在Boundary condition components项中，勾选所有的复选框，单击Create对细网格管的两端单元节点进行全约束，如图15-18所示。

图15-18 创建约束

创建输出定义和控制卡片

（1）在Utilities浏览器中，选择Engine File，弹出图形用户界面。

（2）按如图15-19和图15-20所示进行参数设置。

图15-19 设置GENERAL面板

图15-20 设置ANIM面板

（3）单击Apply和Close。

输出模型

（1）在工具栏中单击“输出”按钮。

（2）在File栏中单击按钮，指定工作路径。

（3）在Name项中输入pipe并单击Save。

（4）单击下拉箭头，展开Export options。

（5）单击Merge starter and engine file，输出Starter和Engine文件。

（6）单击Export输出模型和Engine文件。

（7）在系统开始菜单里打开RADIOSS Manager，在Input file（s）栏中选择刚刚导出的模型，在Options栏里输入-both参数，单击Run来提交求解。

本教程模型的最终求解变形及能量曲线如图15-21所示。

图15-21 圆管碰撞结果查看

请读者自行完成对圆管Shell单元属性的更改，既可在HM里直接更改模型后重导出文件，也可以直接使用文本编辑工具直接修改/PROP/SHELL卡片，并进行以下几种设置的对比计算，将各种属性卡片情况下的能量曲线画在同一张HyperGraph图里。关注内能、沙漏能量及接触能量的差异。同时将0001.out文件里的计算时间统计在一起，以进一步加深理解各种单元公式对计算结果和计算效率的影响。

（1）Ishell=0，N=0。

（2）Ishell=0，N=1。

（3）Ishell=4，N=5。

（4）Ishell=12，N=5。

（5）Ishell=24，N=5。