LS-DYNA关键字*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID解读

最近研究了LS-DYNA多组分材料问题，其中遇到了关键字*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID，下面将该关键字的用法分享一下。

*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID

该命令提供了对液体-结构相互作用进行建模的耦合机制。结构能够从拉格朗日壳体和/或固体实体中建模，多组分材料液体由ALE公式建模。

SLAVE：从集合ID，定义一个拉格朗日或从结构的part，part集或部分集合ID（见*PART，*SET_PART或*SET_SEGMENT）

MASTER：主集合ID，定义一个ALE或主固体单元的part或part集（见*PART，*SET_PART）

SSTYP：从集合类型 =0时为Part集ID（PSID），=1时为Part ID（PID），=2时为部分集ID（SGSID）

MSTYP：主集合类型 =0时为Part集ID（PSID），=1时为Part ID（PID）

NQUAD：分布在每个拉格朗日表面片段的耦合点数目

CTYPE：液体-结构耦合方法，约束方法1,2,3在MMP中不支持

=1：约束加速度

=2：约束加速度和速度（默认值）

=3：只约束法向方向的加速度和速度

=4：壳单元（有或没有侵蚀）和实体（无侵蚀）单元罚函数耦合

注意：对于刚性从Parts必须使用CTYPE=4

=5：在拉格朗日实体中（实体单元或厚壳体）允许侵蚀的罚函数耦合

=6：为安全气囊建模设计的罚函数耦合

=11：用来将拉格朗日多孔壳体耦合到ALE材料的耦合

=12：用来将拉格朗日多孔实体耦合到ALE材料的耦合

DIREC：对于CTYPE=4,5,6，耦合方向

=1：法向，压缩和拉伸

=2：法向，只有压缩

=3：所有方向

PFAC：罚因子

根据上述解释，下列卡片不难看出其意思

*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID

$  SLAVE MASTER SSTYP MSTYP NQUAD CTYPE DIREC MCOUP

1 2 0 0 0 5 3  0

$ START  END  PFAC FRIC FRCMIN NORM NORMTYP DAMP

0 0 0.15

*SET_PART_{OPTION1}_{OPTION2}

OPTION1可用选项有

<BLANK>

LIST

COLUMN

LIST_GENERATE

LIST_GENERATE_INCREMENT

OPTION2可用选项有：

COLLECT

目的：定义具有可选特性的一组Parts，对于COLUMN选项，查看*AIRBAG或*CONSTRAINED_RIGID_BODY_STOPPERS

Card1 该卡片必选

SID：集合ID，所有的part集应该有一个特有的集合ID

DA1：第一特性默认值

DA2：第二特性默认值

DA3：第三特性默认值

DA4：第四特性默认值

SOLVER：使用这个集合的求解器名称（MECH，CESE等）

Card2a当且仅当OPTION未设置或为LIST时需要包含该卡片

PARTi：第i个PART

炸药由土壤内部爆炸的分析中，数值模型由炸药、土壤层、空气和混凝土板4部分组成，其中炸药、土壤和空气3种材料采用欧拉网格建模，单元使用多物质ALE算法，混凝土板采用拉格朗日网格建模，混凝土板与空气和土壤材料间采用耦合算法。

炸药：组分1 Part ID 1

土壤：组分2 Part ID 2

空气：组分3 Part ID 3

混凝土板：组分4 Part ID 4

结合关键字*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID的解释，再来看下列语句的意思

$

*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID

$  SLAVE MASTER SSTYP MSTYP NQUAD CTYPE DIREC MCOUP

1 2 0 0 0 5 3  0

$ START  END  PFAC FRIC FRCMIN NORM NORMTYP DAMP

0 0 0.15

*SET_PART_LIST
1
4
*SET_PART_LIST
2
2 3
$

上述语句的意思为定义ID为1的Part集，其包含Part4（混凝土板）；定义ID为2的Part集，其包含Part2（土壤）和Part3（空气），而从Part集为混凝土板，主Part集为土壤和空气，可以理解为土壤和空气受到爆炸后作用在混凝土板上，使用ALE算法多材料组分算法进行计算

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