内容发布更新时间 : 2024/5/7 23:13:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

ANSYS/LSDYNA 经验手册

显式与隐式方法对比：

隐式时间积分

不考虑惯性效应（[C]and[M]）。

在t＋△t时计算位移和平均加速度：{u}={F}/[K]。 线性问题时，无条件稳定，可以用大的时间步。

非线性问题时，通过一系列线性逼近（Newton－Raphson）来求解； 要求转置非线性刚度矩阵[k]； 收敛时候需要小的时间步；

对于高度非线性问题无法保证收敛。 显式时间积分

用中心差法在时间t求加速度：{a}=([F(ext)]-[F(int)])/[M]。 速度与位移由：{v}={v0}+{a}t,{u}={u0}+{v}t 新的几何构型由初始构型加上{X}={X0}+{U} 非线性问题时，块质量矩阵需要简单的转置； 方程非耦合，可以直接求解；

无须转置刚度矩阵，所有的非线性问题（包括接触）都包含在内力矢量中； 内力计算是主要的计算部分； 无效收敛检查；

保存稳定状态需要小的时间步。 关于文件组织：

jobname.lsdyna输入流文件，包括所有的几何，载荷和材料数据

jobname.rst后处理文件主要用于图形后处理（post1），它包含在相对少的时间步处的结果。

jobname.his在post26中使用显示时间历程结果，它包含模型中部分与单元集

合的结果数据。

时间历程ASCII文件，包含显式分析额外信息，在求解之前需要用户指定要输出的文件，它包括：GLSTAT全局信息，MATSUM材料能量，SPCFORC节点约束反作用力，RCFORC接触面反作用力，RBDOUT刚体数据，NODOUT节点数据，ELOUT单元数据……

在显式动力分析中还可以生成下列文件： D3PLOT类似ansys中jobname.rst

D3THDT时间历程文件，类似ansys中jobname.his 关于单元：

ANSYS/LSDYNA有7种单元（所有单元均为三维单元）: LINK160:显式杆单元；BEAM161：显式梁单元；SHELL163：显式薄壳单元；SOLID164：显式块单元；COMBI165：显式弹簧与阻尼单元；MASS166：显式结构质量；LINK167:显式缆单元

显式单元与隐式单元不同：

每种单元可以用于几乎所有的材料模型。在隐式分析中，不同的单元类型仅仅适用于特定的材料类型。

每种单元类型有几种不同算法，如果隐式单元有多种算法，则具有多个单元名称。 所有的显式动力单元具有一个线性位移函数，目前尚没有具有二次位移函数的高阶单元。

每种显式动力单元缺省为单点积分。

不具备额外形函数和中间节点的单元以及P单元。 单元支持ansys/lsdyna中所有的非线性选项。

简化积分单元的使用：一个简化积分单元是一个使用最少积分点的单元，一个简化积分块单元具有在其中心的一个积分点；一个简化壳单元在面中心具有一个积分点。全积分块与壳单元分别具有8个和4个积分点。 在显式动力分析中最消耗CPU的一项就是单元处理。

由于积分点的个数与CPU时间成正比，所有的显式动力单元缺省为简化积分。 简化积分单元有两个缺点：出现零能模式（沙漏）；应力结果的精确度与积分点直接相关。

沙漏：一种比结构响应高的多的频率震荡的零能变形模式。它在数学上是稳定的，但在物理上是不可能的状态。它们通常是没有刚度，变形时候呈现锯齿形网格。单点积分单元容易产生零能模式；它的出现会导致结果无效，应尽量避免和减小。如果总的沙漏能大于模型内能的10％，这个分析就有可能是失败的。

避免沙漏的方法：1，避免单点载荷，因为它容易激发沙漏。2，用全积分单元，全积分单元不会出现沙漏，用全积分单元定义模型的一部分或全部可以减少沙漏。3，全局调整模型体积粘性，可以通过使用EDBVIS命令来控制线性和二次系数，从而增大模型的体积粘性。4，全局增加弹性刚度，用命令EDHGLS增加沙漏系数。建议刚度系数不超过0.15。5，局部增加弹性刚度。有时只需要用EDMP，HGLS命令增加某些特定潮流或区域单元的刚度即可达到目的。 使用单元注意：

避免使用小的单元，以免缩小时间步长。如果要用，则同时使用质量缩放。 减少使用三角形/四面体/棱柱单元。

避免锐角单元与翘曲的壳单元，否则会降低计算精度。

需要沙漏控制的地方使用全积分单元，全积分六面体单元可能产生体积锁定（由于泊松比达到0.5）和剪切锁定（例如，简支梁的弯曲）。 关于PART：

一个PART是具有相同的单元类型，实常数和材料号组合的一个单元集。通常，Part是模型中的一个特定部分，在被赋予一个part ID号后，可以用于一些命令中。

一些需要应用part的操作：

定义和删除两个实体之间的接触（EDCGEN和EDCDELE） 定义刚体载荷与约束（EDLOAD与EDCRB） 读取时间历程材料数据（EDREAD） 向模型的组元施加阻尼（EDDAMP） 使用PART步骤：

1、建立模型，直到遇到需要使用PART的命令。

2、创建PART列表（EDPART,CREATE）并列出（EDPART,LIST）。 3、使用列表中适当的PART号。

4、在以后的模型中需要使用PART的命令时，先更新（EDPART,UPDATE）和列表（EDPART,LIST）当前的PART。