RADIOSS理论基础与工程应用

序一
序二
前言
第1章RADIOSS有限元求解器介绍1

1.1HyperWorks软件的优点2
1.2RADIOSS简介2
1.3RADIOSSBulkData输入文件
概述4
1.3.1RADIOSSBulkData输入
文件简介4
1.3.2I/O选项和SUBCASE段
使用指南5
1.3.3输入/输出文件类型介绍7
1.3.4单元介绍7
1.3.5材料介绍8
1.3.6有限元分析的结果9
1.4RADIOSSBulkData分析流程及
运行选项10
1.4.1RADIOSSBulkData分析流程10
1.4.2RADIOSS运行选项（Block和
BulkData）10
1.5本章小结14

第2章线性静力分析16

2.1静力分析基本理论及软件分析
流程17
2.1.1静力分析基本理论17
2.1.2以HyperMesh为前处理的软件
分析流程17
2.2线性静力分析实例18
2.2.1带孔方板的线性静态分析18
2.2.2自由体载荷提取技术（FBD）26
2.2.3HyperBeam的使用41
2.2.4接触分析47
2.3相关知识56
2.3.1剪切中心的定义及计算方法56
2.3.2在HyperMesh中为RADIOSSBulk
Data施加载荷57
2.4本章小结61

第3章非线性静力分析63

3.1非线性静力分析基本理论64
3.1.1非线性准静态GAP和接触
分析介绍64
3.1.2非线性求解方法64
3.1.3增量加载65
3.1.4非线性收敛性判别准则65
3.1.5非线性问题设置66
3.1.6非线性收敛注意事项67
3.1.7非线性分析工况定义示例69
3.1.8用户注意事项71
3.1.9几何线性分析和几何非线性
分析的区别72
3.1.10隐式分析和显式分析的区别73
3.2非线性分析实例76
3.2.1弯板的非线性隐式分析76
3.2.2接触及弹塑性分析82
3.3本章小结89

第4章线性屈曲分析90

4.1线性屈曲分析基本理论91
4.2线性屈曲分析实例92
4.2.1细长杆的三维屈曲分析92
4.2.2机翼模型的三维屈曲分析97
4.2.3预载荷的屈曲分析102
4.3壳单元与实体单元连接方法
介绍103
4.4本章小结108

第5章RADIOSS惯性释放分析109

5.1惯性释放分析简介110
5.2惯性释放分析实例111
5.3RBE2和RBE3介绍116
5.3.1RBE2单元116
5.3.2RBE3单元117
5.4本章小结120

第6章模态分析121

6.1模态分析基本理论122
6.1.1实特征值分析122
6.1.2复特征值分析122
6.2模态分析实例123
6.2.1支架的模态分析123
6.2.2白车身模态分析126
6.2.3简化的制动系统的复特征值
分析128
6.3相关卡片131
6.4有限元分析中的单位制135
6.5模态加速技术136
6.6本章小结137

第7章频率响应分析138

7.1频率响应分析基本理论139
7.2RADIOSS频率响应分析
流程142
7.3分析实例144
7.3.1平板的直接频率响应分析144
7.3.2平板的模态频率响应分析151
7.3.3轮毂的频率响应分析153
7.3.4加速度激励的频率响应分析160
7.4相关卡片164
7.5本章小结168

第8章瞬态响应分析169

8.1瞬态响应分析基本理论170
8.2瞬态响应分析实例172
8.2.1支架的直接瞬态动力学分析172
8.2.2支架的模态法瞬态动力学分析177
8.3相关卡片182
8.4本章小结183

第9章响应谱分析和随机振动分析184

9.1响应谱分析基本理论185
9.2随机响应分析（随机振动）基本
理论187
9.3分析实例189
9.3.1响应谱分析实例189
9.3.2随机响应分析实例（一）194
9.3.3随机响应分析实例（二）197
9.4本章小结201

第10章热-热力耦合分析202

10.1热-热力耦合分析基本理论203
10.1.1稳态热传导分析203
10.1.2热力耦合分析和优化204
10.2分析实例204
10.2.1热应力分析实例204
10.2.2稳态热传导分析实例208
10.2.3热?结构耦合分析实例214
10.3本章小结220

第11章疲劳分析221

11.1应力-寿命疲劳分析基本
理论222
11.1.1S?N曲线222
11.1.2等效名义应力222
11.1.3平均应力效应223
11.1.4其他影响疲劳的因素223
11.1.5创建疲劳分析224
11.1.6压缩载荷时间历程225
11.1.7疲劳载荷事件和序列226
11.2疲劳（应力-寿命）方法分析
实例226
11.3本章小结236

第12章NVH分析237

12.1汽车声腔网格划分238
12.2声固耦合NVH分析247
12.3本章小结252

第13章RADIOSSBlock概述253

13.1RADIOSSBlock历史沿革254
13.2RADIOSS功能254
13.3RADIOSSBlock文件格式
系统255
13.4RADIOSS输入文件258
13.5前处理器HyperCrash
介绍259
13.6本章小结260

第14章显式非线性基本理论261

14.1非线性动力学基本理论262
14.1.1有限元控制方程的显式积分
算法262
14.1.2非线性动力学有限元
求解流程264
14.2中心差分算法的稳定条件265
14.3RADIOSSBlock时间步长
控制266
14.3.1RADIOSSBlock时间步长
控制介绍266
14.3.2RADIOSSBlock时间步长控制
卡片267
14.4RADIOSSBlock时间步长控制
实例268
14.4.1实例教程—板材拉伸试验
模拟268
14.4.2不同时间步长控制的对比274
14.5本章小结275

第15章常用单元类型276

15.11D单元277
15.1.1杆单元（Truss）277
15.1.2梁单元（Beam）278
15.1.3弹簧单元（Spring）281
15.22D单元294
15.33D单元297
15.3.1体单元（Solid）297
15.3.2厚板壳单元（Solid?Shell）300
15.4RADIOSSBlock单元公式应用
实例301
15.4.1实例教程─圆管碰撞模拟301
15.4.2实例教程─齿轮对啮合冲击
仿真305
15.4.3实例教程─手机跌落模拟316
15.5本章小结324

第16章材料与失效模型325

16.1RADIOSSBlock材料模型及其
选用326
16.2常用材料模型329
16.2.1LAW2329
16.2.2LAW27332
16.2.3LAW36332
16.2.4LAW65335
16.2.5LAW68336
16.2.6LAW70337
16.2.7LAW82339
16.3RADIOSSBlock失效模型
概述340
16.4常用失效模型341
16.4.1/FAIL/FLD341
16.4.2/FAIL/TENSSTRAIN342
16.4.3/FAIL/JOHNSON343
16.4.4/FAIL/TBUTCHER344
16.4.5/FAIL/WIERZBICKI345
16.4.6/FAIL/CHANG346
16.5工程结构常用材料的建模348
16.5.1金属及其合金348
16.5.2玻璃352
16.5.3泡沫、橡胶、弹性体352
16.5.4复合材料353
16.6RADIOSSBlock材料与失效模型
应用实例354
16.6.1实例教程—橡胶衬套组合负载
变形分析354
16.6.2实例教程—泡沫块钢球冲击
模拟361
16.6.3实例教程—复合材料梁三点
弯曲分析372
16.7本章小结397

第17章运动约束398

17.1刚体（/RBODY）399
17.2刚性墙（/RWALL）400
17.3实例教程─带包装材料电视机
跌落试验模拟402
17.4本章小结410

第18章接触411

18.1基本概念412
18.2绑定接触
（InterfaceType2）414
18.3对称和非对称接触
（InterfaceType3和5）415
18.3.1对称接触（InterfaceType3）415
18.3.2非对称接触
（InterfaceType5）416
18.3.3使用InterfaceType3和5的
注意事项417
18.4刚体接触
（InterfaceType6）419
18.5通用接触
（InterfaceType7）419
18.5.1Gap420
18.5.2初始穿透421
18.5.3接触刚度423
18.5.4摩擦424
18.5.5时间步长控制426
18.5.6质量增加427
18.5.7软碰硬428
18.5.8边—边接触锁死428
18.5.9切向力429
18.5.10自动接触的Gap警告信息430
18.5.11单元删除430
18.6边—边接触
（InterfaceType11）431
18.7本章小结431

第19章气囊模型432

19.1监测体积
（MonitoredVolume）433
19.2经典均压气囊模型
（AIRBAGType）434
19.2.1数值阻尼435
19.2.2初始条件435
19.2.3气体定义435
19.2.4泄气孔定义436
19.2.5泄漏437
19.2.6其他定义形式437
19.3均压多腔室流动气囊模型
（TypeCOMMU）438
19.4有限体积法气囊模型
（FVMTypeFVMBAG）440
19.4.1基本定义440
19.4.2有限体积元的产生与管理441
19.5参考度量与气囊折叠442
19.6实例教程─使用HyperCrash
进行气囊折叠443
19.7实例教程─气囊展开仿真452
19.8本章小结461

第20章SPH和ALE求解流固耦合问题463

20.1SPH基础464
20.2ALE基础466
公式的选择467
20.3SPH和ALE应用实例470
20.3.1实例教程─应用SPH方法进行
机翼鸟撞分析470
20.3.2实例教程─应用ALE方法进行
船舶入水仿真479
20.3.3实例教程─水下爆炸仿真487
20.4本章小结495

第21章RADIOSSBlock隐式分析496

21.1RADIOSSBlock隐式功能
介绍497
21.1.1单元公式497
21.1.2材料兼容性498
21.1.3运动学条件498
21.1.4接触498
21.1.5载荷498
21.2激活隐式分析498
21.2.1线性分析499
21.2.2非线性分析499
21.3隐式求解器500
21.4准静态分析500
21.5非线性分析501
21.6RADIOSSBlock隐式分析
Engine文件示例502
21.7实例教程─搭接接头隐式非线性
分析实例504
21.8本章小结517