LS-DYNA中铰链的建立

独善其身

　　在整车建模中能够相对运动的部件的连接主要有铰链连接。在HYPERMESH中铰链的连接主要通过1D菜单下的FE joints建立，如图1所示



　　图1 铰链建模菜单示意图

　　1.1 Spherical球铰的建立：

　　1.1.1 两部件均为刚形体材料

　　方法一：
　　如图2所示，假设两个部件均是刚体材料



　　图2


　　快捷键F6进入edit element菜单，选择tira，建立如图3所示的两个三角形。

　　图3


　　创建一个名称为JOINT的component，材料和属性均为空，并激活JOINT。

　　图4


　　从1D菜单中单击fe joints按钮，选取create和spherical，如图5所示，激活node1和node2按钮，分别选取如图6所示的节点1和节点2，然后单击create按钮，即可创建球铰。

　　图5


　　图6


　　使用快捷键F3进入Replace菜单，并按图7所示进行设置，激活replace和with后的黄色按钮node，分别选取如图6所示的节点1和节点2，单击reject按钮，实现两节点的重合设置。

　　图7


　　图8

　　最后使用快捷键shift+F2清除所有黄色自由点。

　　方法二：

　　从1D菜单中单击fe joints按钮，选取create和spherical，如图5所示，激活node1和node2按钮，分别选取如图9所示的节点1和节点2，然后单击create按钮，即可创建球铰。


　　图9


　　选择主菜单interface进入，type选择XtraNode(此类型主要用于刚形体和可变形体间的接触)，点击create;切换至add，如图11，slave后的节点选择图9中的节点1;切换至card image，点击edit，点击PID，选择部件A，点击return返回主面板;切换至update，点击review，查看如图15所示的接触。按照上述设置B部件和节点2的接触，查看如图16的结果，最终建立的球铰如图17所示。

　　图10


　　图11


　　图12


　　图13


　　图14


　　图15


　　图16


　　最后的结果

　　图17


　　1.1.2 两部件均为可变形体

　　图18


　　在1D页面菜单中单击rigids按钮，进入rigids菜单，如图19所示，通过图形界面，创建如图20所示的焊点。

　　图19


　　图20


　　从1D菜单中单击fe joints按钮，选取create和spherical，如图5所示，激活node1和node2按钮，分别选取如图21所示的节点1和节点2，然后单击create按钮，即可创建球铰。

　　图21


　　使用快捷键F3进入Replace菜单，并按图7所示进行设置，激活replace和with后的黄色按钮node，分别选取如图21所示的节点1和节点2，单击reject按钮，实现两节点的重合设置。最终结果如图22所示。

　　图22

　　1.2 万向铰(universal)


　　1.2.1 两部件均为刚形体


　　图23


　　图24


　　从1D菜单中单击fe joints按钮，选取create和spherical，如图25所示，激活node1、node2、node3和node4按钮，依次选取如图24所示的节点1、2、3和4，然后单击create按钮，即可创建万向铰。如图26所示。

　　图25


　　图26


　　使用快捷键F3进入Replace菜单，并按图27所示进行设置，激活replace和with后的黄色按钮node，分别选取如图26所示的节点1和中点，单击reject按钮，实现两节点的重合设置;再选择节点2和中点，单击reject按钮，实现两节点的重合设置。

　　图27


　　图28


　　使用快捷键F4进入distance菜单，如图29，选择three nodes，选择如图28所示的节点3、4和中点，将angle后的度数设为90°，即可创建万向铰。(从Tool菜单中单击numbers按钮，可以查看图26中节点1、2和中点处节点的个数为3)

　　图29


　　1.2.2 两部件均为可变形体


　　图30


　　图31


　　在1D页面菜单中单击rigids按钮，进入rigids菜单，如图19所示，通过图形界面，创建如图32所示的焊点

　　图32


　　为了方便查看后面建立的万向铰，现将A和B处的节点向后移动10mm(快捷键shift+F4)，如图33所示.

　　图33


　　使用快捷键F3进入Replace菜单，并按图25所示进行设置，激活replace和with后的黄色按钮node，分别选取如图33所示的节点1和中点，单击reject按钮，实现两节点的重合设置;再选择节点2和中点，单击reject按钮，实现两节点的重合设置

　　图34


　　使用快捷键F4进入distance菜单，选择three nodes，选择如图34所示的节点3、4和中点，将angle后的度数设为90°，即可创建万向铰。

　　图35

　　1.3 转动铰(revolute)


　　1.3.1 两部件均为刚形体


　　图36


　　图37


　　图38

　　快捷键F6进入edit element菜单，选择tira，建立如图39所示的两个三角形。

　　从1D菜单中单击fe joints按钮，选取create和spherical，如图38所示，激活node1、node2、node3和node4按钮，依次选取如图37所示的节点1、2、3和4，然后单击create按钮，即可创建转动铰。如图39所示

　　图39


　　图40


　　使用快捷键F3进入Replace菜单，并按图40所示进行设置，激活replace和with后的黄色按钮node，分别选取如图39所示的节点1和节点2，单击reject按钮，合并节点1和节点2;选取节点3和节点4，单击reject按钮，合并节点3和节点4，实现两节点的重合设置，如图41所示。

　　图41

　　1.3.2 两部件均为可变形体


　　快捷键F4建立如图42所示的四个节点

　　图42


　　在1D页面菜单中单击rigids按钮，进入rigids菜单，如图19所示，通过图形界面，创建如图43的RgdBody。

　　图43


　　从1D菜单中单击fe joints按钮，选取create和revolute，如图44所示，激活node1、node2、node3和node4按钮，依次选取如图43所示的节点1、2、3和4，然后单击create按钮，即可创建如图45转动铰。

　　图44


　　图45


　　使用快捷键F3进入Replace菜单，并按图37所示进行设置，激活replace和with后的黄色按钮node，分别选取如图45所示的节点1和节点2，单击reject按钮，合并节点1和节点2;选取节点3和节点4，单击reject按钮，合并节点3和节点4，实现两节点的重合设置，如图46所示

　　图46


　　快捷键F7，使节点对齐。

　　图47

　　1.4 Cylindrical柱铰


　　1.4.1 两部件均为可变性体


　　图48


　　点击键盘X，隐藏部件网格，快捷键F4创建四个节点，节点1、3为红色部件上的节点，节点2、4为黄色部件上的节点

　　图49


　　从1D菜单中单击fe joints按钮，选取create和revolute，如图50所示，激活node1和node2按钮，依次选取如图49所示的节点1、2、3和4，然后单击create按钮，即可创建如图51柱铰。

　　图50


　　隐藏图49中的Rgdbody，能够清楚看到所建立的柱铰。图51中各个节点的序号和图49的序号保持一致。

　　图51


　　使用快捷键F3进入Replace菜单，并取消equicalence和at mid-point的设置，激活replace和with后的黄色按钮node，分别选取如图51所示的节点1和节点2，单击reject按钮，合并节点1和节点2;选取节点3和节点4，单击reject按钮，合并节点3和节点4，实现两节点的重合设置，结果如图52所示。图53为显示RgdBody后的最终结果。

　　图52


　　图53


转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_e6fff2970102wc0t.html