顯示算法和隱式算法單點(diǎn)積分算法和全積分算法

先說說顯示算法和隱式算法：這是ansys里面的兩種求解方法。大多數(shù)非線性動(dòng)力學(xué)問題一般多是采用顯式求解方法，特別是在求解大型結(jié)構(gòu)的瞬時(shí)高度非線性問題時(shí)，顯示求解方法有明顯的優(yōu)越性。下面先簡(jiǎn)要對(duì)比一下隱式求解法和顯示求解法。動(dòng)態(tài)問題涉及到時(shí)間域的數(shù)值積分方法問題。在80年代中期以前，人們基本上采用紐曼法進(jìn)行時(shí)間域的積分。根據(jù)紐曼法，位移、速度和加速度有著如下關(guān)系：u(i+1)=u(i)+At*v(i)[(1—2p)a(i)+2p*a(i+1)] (1)v(i+1)=V(i)+At[(1-2q)a(i)+2qa(i+1)]上面式子中u(i+1),u(i)分別為當(dāng)前時(shí)刻和前一時(shí)刻的位移，v(i+1)和V(i)為當(dāng)前時(shí)刻和前一時(shí)刻的速度，a(i+1)和a(i)為當(dāng)前時(shí)刻和前一時(shí)刻的加速度，p和q為兩個(gè)待定參數(shù)，At為當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻的時(shí)問差，符號(hào)*為乘號(hào)。由式⑴和式⑵可知，在紐曼法中任一時(shí)刻的位移、速度、加速度都相互關(guān)聯(lián)，這就使得運(yùn)動(dòng)方程的求解變成一系列相互關(guān)聯(lián)的非線性方程的求解，這個(gè)求解過程必須通過迭代和求解聯(lián)立方程組才能實(shí)現(xiàn)。這就是通常所說的隱式求解法。隱式求解法可能遇到兩個(gè)問題。一是迭代過程不一定收斂，二是聯(lián)立方程組可能出現(xiàn)病態(tài)而無確定的解。隱式求解法最大的優(yōu)點(diǎn)是它具有無條件穩(wěn)定性，即時(shí)間步長(zhǎng)可以任意大。如果采用中心差分法來進(jìn)行動(dòng)態(tài)問題的時(shí)域積分，則有如下位移、速度和加速度關(guān)系式：u(i+1)=2u(i)-u(i-1)+a(i)(At)A2v(i+1)=[u(i+1)-u(i-1)]/2(At)式中u(i-1),為i-1時(shí)刻的位移。由式⑶可以看出，當(dāng)前時(shí)刻的位移只與前一時(shí)刻的加速度和位移有關(guān)，這就意味著當(dāng)前時(shí)刻的位移求解無需迭代過程。另外，只要將運(yùn)動(dòng)過程中的質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣對(duì)角化，前一時(shí)刻的加速度求解無需解聯(lián)立方程組，從而使問題大大簡(jiǎn)化，這就是所謂的顯式求解法。顯式求解法的優(yōu)點(diǎn)是它既沒有收斂性問題，也不需要求解聯(lián)立方程組，其缺點(diǎn)是時(shí)間步長(zhǎng)受到數(shù)值積分穩(wěn)定性的限制，不能超過系統(tǒng)的臨界時(shí)間步長(zhǎng)。隱式求解法不考慮慣性效應(yīng)［C］和［M］。對(duì)于線性問題，無條件穩(wěn)定，可以用大的時(shí)間步。對(duì)于非線性問題，通過一系列線性逼近(Newton-Raphson)來求解；要求轉(zhuǎn)置非線性剛度矩陣［K］,收斂時(shí)候需要小的時(shí)間步，對(duì)于高度非線性問題無法保證收斂。因此，隱式求解一般用于線性分析和非線性結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析，包括結(jié)構(gòu)固有頻率和振型計(jì)算。ansys使用的Newmark時(shí)間積分法即為隱式求解法。顯示求解法是ansys/ls-dyna中主要的求解方法，用于分析大變形、瞬態(tài)問題、非線性動(dòng)力學(xué)問題等。對(duì)于非線性分析，顯示求解法有一些基本的特點(diǎn)，如：塊質(zhì)量矩陣需要簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)置；方程非耦合，可以直接求解；無須轉(zhuǎn)置剛度矩陣，所有的非線性問題(包括接觸)都包含在內(nèi)力矢量中；內(nèi)力計(jì)算是主要的計(jì)算部分；無效收斂檢查；保存穩(wěn)定狀態(tài)需要小的時(shí)間步。(此處我也不是很理解，僅供你參考)。弄清楚了隱式和顯示求解法后，簡(jiǎn)單說一下單點(diǎn)積分和全積分。ansys作為一種有限單元法，它是一種離散化的數(shù)值解法。有限單元法中，每一單元的特性用單元?jiǎng)偠染仃噥肀硎?，每一結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力與位移之間的關(guān)系不是精確推導(dǎo)出來的，而是利用每一單元中近似的位移函數(shù)得到節(jié)點(diǎn)位移，然后計(jì)算積分點(diǎn)應(yīng)變和應(yīng)力，輸出時(shí)才根據(jù)用戶請(qǐng)求將積分點(diǎn)結(jié)果復(fù)制或線性外推至單元的節(jié)點(diǎn)上。因此，有限單元法是一種近似的數(shù)值方法。先看一下積分點(diǎn)的概念：

計(jì)算剛度矩陣需要進(jìn)行數(shù)值積分，Ansys采用高斯積分法，即采用各積分點(diǎn)處函數(shù)值與積分系數(shù)乘積之和，因此積分點(diǎn)也稱高斯積分點(diǎn)。積分點(diǎn)位置的確定比較復(fù)雜，它是勒讓德多項(xiàng)式Ln(x)的n個(gè)不同的實(shí)根，即需要求解勒讓德多項(xiàng)式。對(duì)于面、體單元，在積分點(diǎn)處計(jì)算單元結(jié)果也比較精確。由此可知，積分點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)完全不同，不同單元積分點(diǎn)位置也不一樣，個(gè)別梁?jiǎn)卧矝]有積分點(diǎn)。Gauss積分階數(shù)低于被積函數(shù)所有項(xiàng)次精確積分所需階數(shù)的積分稱為縮減積分，簡(jiǎn)單地說就是數(shù)值積分采用比精確積分要求少的積分點(diǎn)數(shù)。實(shí)際計(jì)算表明，采用縮減積分往往可以取得較完全精確積分更好的精度。因此，所謂單點(diǎn)積分和全積分實(shí)際上指的是高斯積分時(shí)所采用的積分點(diǎn)的個(gè)數(shù)。這樣說來，單點(diǎn)積分和全積分與顯示求解法和隱式求解法沒有本質(zhì)的聯(lián)系。只不過，在顯示動(dòng)力分析中最消耗CPU的一項(xiàng)就是單元的處理。由于積分點(diǎn)的個(gè)數(shù)與CPU時(shí)間成正比，采用簡(jiǎn)化積分的單元便可以極大的節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和運(yùn)算次數(shù)進(jìn)而提高運(yùn)算效率。除節(jié)省CPU外，單點(diǎn)積分單元在大變形分析中同樣有效，ansys/ls-dyna單元能承受比標(biāo)準(zhǔn)ansys隱式單元更大的變形。因此，每種顯示動(dòng)力單元確省為單點(diǎn)積分。但單點(diǎn)積分有兩個(gè)缺點(diǎn)：1.出現(xiàn)零能模型(沙漏模態(tài))；2.應(yīng)力結(jié)果精確度與積分點(diǎn)相關(guān)。為了控制沙漏，可以采用全積分單元?？偨Y(jié)一下，顯示求解法、隱式求解法與單點(diǎn)積分、全積分不是一個(gè)層次上的概念。我們?cè)谇蠼鈫栴}的時(shí)候應(yīng)先根據(jù)我們的問題類型來決定是采用顯示求解法還是隱式求解法。如果是采用顯示求解法，默認(rèn)是單點(diǎn)積分，如果產(chǎn)生了沙漏，改用全積分。顯式求解法與隱式求解法大多數(shù)非線性動(dòng)力學(xué)問題一般多是采用顯式求解方法，特別是在求解大型結(jié)構(gòu)的瞬時(shí)高度非線性問題時(shí)，顯示求解方法有明顯的優(yōu)越性。下面先簡(jiǎn)要對(duì)比一下隱式求解法和顯示求解法。動(dòng)態(tài)問題涉及到時(shí)間域的數(shù)值積分方法問題。在80年代中期以前，人們基本上采用紐曼法進(jìn)行時(shí)間域的積分。根據(jù)紐曼法，位移、速度和加速度有著如下關(guān)系：u(i+1)=u(i)+At*v(i)[(1—2p)a(i)+2p*a(i+1)](1)

v(i+1)=V(i)+At[(1-2q)a(i)+2qa(i+1)] (2)上面式子中u(i+1),u(i)分別為當(dāng)前時(shí)刻和前一時(shí)刻的位移，v(i+1)和V(i)為當(dāng)前時(shí)刻和前一時(shí)刻的速度，a(i+1)和a(i)為當(dāng)前時(shí)刻和前一時(shí)刻的加速度，p和q為兩個(gè)待定參數(shù)，At為當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻的時(shí)問差，符號(hào)*為乘號(hào)。由式⑴和式⑵可知，在紐曼法中任一時(shí)刻的位移、速度、加速度都相互關(guān)聯(lián)，這就使得運(yùn)動(dòng)方程的求解變成一系列相互關(guān)聯(lián)的非線性方程的求解，這個(gè)求解過程必須通過迭代和求解聯(lián)立方程組才能實(shí)現(xiàn)。這就是通常所說的隱式求解法。隱式求解法可能遇到兩個(gè)問題。一是迭代過程不一定收斂，二是聯(lián)立方程組可能出現(xiàn)病態(tài)而無確定的解。隱式求解法最大的優(yōu)點(diǎn)是它具有無條件穩(wěn)定性，即時(shí)間步長(zhǎng)可以任意大。如果采用中心差分法來進(jìn)行動(dòng)態(tài)問題的時(shí)域積分，則有如下位移、速度和加速度關(guān)系式：u(i+1)=2u(i)-u(i-1)+a(i)(At)A2 (3)v(i+1)=[u(i+1)-u(i-1)]/2(At) (4)式中u(i-1),為i-1時(shí)刻的位移。由式(3)可以看出，當(dāng)前時(shí)刻的位移只與前一時(shí)刻的加速度和位移有關(guān)，這就意味著當(dāng)前時(shí)刻的位移求解無需迭代過程。另外，只要將運(yùn)動(dòng)過程中的質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣對(duì)角化，

前一時(shí)刻的加速度求解無需解聯(lián)立方程組，從而使問題大大簡(jiǎn)化，這就是所謂的顯式求解法。顯式求解法的優(yōu)點(diǎn)是它既沒有收斂性問題，也不需要求解聯(lián)立方程組，其缺點(diǎn)是時(shí)間步長(zhǎng)受到數(shù)值積分穩(wěn)定性的限制，不能超過系統(tǒng)的臨界時(shí)間步長(zhǎng)。隱式時(shí)間積分——不考慮慣性效應(yīng)([C]and[M])。——在t+^t時(shí)計(jì)算位移和平均加速度：{u}={F}/[K]?！€性問題時(shí)，無條件穩(wěn)定，可以用大的時(shí)間步?！蔷€性問題時(shí)，通過一系列線性逼近(Newton—Raphson)來求解；要求轉(zhuǎn)置非線性剛度矩陣[k]；收斂時(shí)候需要小的時(shí)間步；對(duì)于高度非線性問題無法保證收斂。顯式時(shí)間積分——用中心差法在時(shí)間t求加速度：{a}=([F(ext)]-[F(int)])/[M]?！俣扰c位移由：{v}={v0}+{a}t,{u}={u0}+{v}t——新的幾何構(gòu)型由初始構(gòu)型加上{X}={X0}+{U}——非線性問題時(shí)，塊質(zhì)量矩陣需要簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)置；方程非耦合，可以直接求解；無須轉(zhuǎn)置剛度矩陣，所有的非線性問題(包括接觸)都包含在內(nèi)力矢量中；內(nèi)力計(jì)算是主要的計(jì)算部分；無效收斂檢查；保存穩(wěn)定狀態(tài)需要小的時(shí)間步。關(guān)于文件組織：jobname.k lsdyna輸入流文件，包括所有的幾何，載荷和材料數(shù)據(jù)jobname.rst——后處理文件主要用于圖形后處理(post1),它包含在相對(duì)少的時(shí)間步處的結(jié)果。jobname.his——在post26中使用顯示時(shí)間歷程結(jié)果，它包含模型中部分與單元集合的結(jié)果數(shù)據(jù)。時(shí)間歷程ASCII文件——包含顯式分析額外信息，在求解之前需要用戶指定要輸出的文件，它包括：GLSTAT全局信息，MATSUM材料能量，SPCFORC節(jié)點(diǎn)約束反作用力，RCFORC接觸面反作用力，RBDOUT剛體數(shù)據(jù)，NODOUT節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，ELOUT單元數(shù)據(jù)……在顯式動(dòng)力分析中還可以生成下列文件：D3PLOT 類似ansys中jobname.rstD3THDT 時(shí)間歷程文件，類似ansys中jobname.his關(guān)于單元：ANSYS/LSDYNA有7中單元(所有單元均為三維單元)：LINK160:顯式桿單元；BEAM161：顯式梁?jiǎn)卧?；SHELL163：顯式薄殼單元；SOLID164：顯式塊單元；COMBI165：顯式彈簧與阻尼單元；MASS166:顯式結(jié)構(gòu)質(zhì)量；LINK167:顯式纜單元顯式單元與ansys隱式單元不同：——每種單元可以用于幾乎所有的材料模型。在隱式分析中，不同的單元類型僅僅適用于特定的材料類型。——每種單元類型有幾種不同算法，如果隱式單元有多種算法，則具有多個(gè)單元

名稱?！械娘@式動(dòng)力單元具有一個(gè)線性位移函數(shù)目前尚沒有具有二次位移函數(shù)的高階單元?！糠N顯式動(dòng)力單元缺省為單點(diǎn)積分?！痪邆漕~外形函數(shù)和中間節(jié)點(diǎn)的單元以及P單元。 單元支持ansys/lsdyna中所有的非線性選項(xiàng)。簡(jiǎn)化積分單元的使用：一個(gè)簡(jiǎn)化積分單元是一個(gè)使用最少積分點(diǎn)的單元，一個(gè)簡(jiǎn)化積分塊單元具有在其中心的一個(gè)積分點(diǎn)；一個(gè)簡(jiǎn)化殼單元在面中心具有一個(gè)積分點(diǎn)。全積分塊與殼單元分別具有8個(gè)和4個(gè)積分點(diǎn)?！陲@式動(dòng)力分析中最消耗CPU的一項(xiàng)就是單元處理。——由于積分點(diǎn)的個(gè)數(shù)與CPU時(shí)間成正比，所有的顯式動(dòng)力單元缺省為簡(jiǎn)化積分?！?jiǎn)化積分單元有兩個(gè)缺點(diǎn)：出現(xiàn)零能模式（沙漏）；應(yīng)力結(jié)果的精確度與積分點(diǎn)直接相關(guān)。沙漏：一種比結(jié)構(gòu)響應(yīng)高的多的頻率震蕩的零能變形模式。它在數(shù)學(xué)上是穩(wěn)定的，但在物理上是不可能的狀態(tài)。它們通常是沒有剛度，變形時(shí)候呈現(xiàn)鋸齒形網(wǎng)格。單點(diǎn)積分單元容易產(chǎn)生零能模式；它的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致結(jié)果無效，應(yīng)盡量避免和減小。如果總的沙漏能大于模型內(nèi)能的10%,這個(gè)分析就有可能是失敗的。避免沙漏的方法：1,避免單點(diǎn)載荷，因?yàn)樗菀准ぐl(fā)沙漏。2,用全積分單元，全積分單元不會(huì)出現(xiàn)沙漏，用全積分單元定義模型的一部分或全部可以減少沙漏。3,全局調(diào)整模型體積粘性，可以通過使用EDBVIS命令來控制線性和二次系數(shù)，從而增大模型的體積粘性。4,全局增加彈性剛度，用命令EDHGLS增加沙漏系數(shù)。建議剛度系數(shù)不超過0.15。5,局部增加彈性剛度。有時(shí)只需要用EDMP,HGLS命令增加某些特定潮流或區(qū)域單元的剛度即可達(dá)到目的。使用單元注意：——避免使用小的單元，以免縮小時(shí)間步長(zhǎng)。如果要用，則同時(shí)使用質(zhì)量縮放?！獪p少使用三角形/四面體/棱柱單元?！苊怃J角單元與翹曲的殼單元，否則會(huì)降低計(jì)算精度。——需要沙漏控制的地方使用全積分單元全積分六面體單元可能產(chǎn)生體積鎖定（由于泊松比達(dá)到0.5）和剪切鎖定（例如，簡(jiǎn)支梁的彎曲）。關(guān)于PART：一個(gè)PART是具有相同的單元類型，實(shí)常數(shù)和材料號(hào)組合的一個(gè)單元集。通常，Part是模型中的一個(gè)特定部分，在被賦予一個(gè)partID號(hào)后，可以用于一些命令中。一些需要應(yīng)用part的操作：——定義和刪除兩個(gè)實(shí)體之間的接觸（EDCGEN和EDCDELE）——定義剛體載荷與約束（EDLOAD與EDCRB）——讀取時(shí)間歷程材料數(shù)據(jù)（EDREAD）——向模型的組元施加阻尼（EDDAMP）

使用PART步驟：1,建立模型，直到遇到需要使用PART的命令。2創(chuàng)建PART列表(EDPART,CREATE)并列出(EDPART,LIST)。3,使用列表中適當(dāng)?shù)腜ART號(hào)。4，在以后的模型中需要使用PART的命令時(shí)，先更新(EDPART,UPDATE)和歹列表(EDPART,LIST)當(dāng)前的PART。5，對(duì)于所有用到PART號(hào)的命令時(shí)重復(fù)步驟4。使用PART注意：——如果使用EDPART,CREATE重復(fù)創(chuàng)建PART歹歹表，PART歹歹表被重復(fù)覆蓋，這有可能對(duì)先前定義的一些參考PART命令產(chǎn)生影響(如接觸等)。 為了避免這種情況，可以使用update更新part列表。 更新后的part不會(huì)改變part順序，它可以將新產(chǎn)生的單元加到相應(yīng)的part組中。——用EDPART,UPDATE進(jìn)行part更新。關(guān)于材料模型相對(duì)于隱式分析，ANSYS/LSDYNA提供了implicit中不具備的特性：1,應(yīng)變率相關(guān)塑性模型。2,溫度敏感塑性材料。3,應(yīng)力和應(yīng)變失效準(zhǔn)則模型。4,空材料模型(如應(yīng)用于鳥撞)。5,狀態(tài)方程模型。概述： LinearElastic:isotropic(withFluidOption),Orthotropic,Anisotropic NonlinearElastic:Blatz-KoRubber,Mooney-Riviln,Viscoelastic Plasticity: RateIndependent(3),RateSensitive(8) Foam: Isotropic,Orthotropic CompositeDamage Concrete EquationofState:Temp.&strainratedependentplasticity,Nullmaterials Other: Rigidbodies,Cables,Fluid線彈性：——彈性(各向同性)：所有方向材料特性相同。大多數(shù)工程金屬都是各向同性的(如鋼鐵)。簡(jiǎn)單由DENS,EX,NUXY定義?！桓飨虍愋裕禾匦跃哂?各相互垂直的對(duì)稱面。一般用9各獨(dú)立參數(shù)和DENS定義。定義需要根據(jù)特定的坐標(biāo)系來定義。——各向異性：材料中各個(gè)點(diǎn)處的特性是獨(dú)立的。需要21個(gè)獨(dú)立參數(shù)和DENS定義。非線彈性：可以經(jīng)受大的可恢復(fù)的彈性變形——Blatz-Ko:用于象橡膠一樣的可壓縮材料。泊松比ansys自動(dòng)設(shè)置為0.463,只需要DENS和GXY。材料響應(yīng)通過應(yīng)變能量密度函數(shù)確定?！狹ooneyRivlin:用于定義不可壓縮橡膠材料。需要輸入DENS,NUXY和Mooney-Rivlin常數(shù)C10和C01。為了保證不可以壓縮行為，NUXY的值設(shè)在0.49和0.5之間。材料響應(yīng)通過應(yīng)變能量密度函數(shù)確定?！猇iscoelastic:定義玻璃類材料。需輸入G0,G,K等參數(shù)。

塑性：——有11中塑性模型，模型選擇取決于要分析的材料和可以得到的材料參數(shù)。要得到好的分析結(jié)果，需要使用精確的材料參數(shù)?！苄阅Ｐ涂煞譃?大類——位于不同的類別內(nèi)的材料模型之間區(qū)別很大但在一個(gè)類別內(nèi)的材料模型差別不大，通常只是可獲得的材料參數(shù)不同。類別1：各向同性材料應(yīng)變率無關(guān)塑性材料模型（3種）a，經(jīng)典雙線性隨動(dòng)硬化（BKIN）。b，經(jīng)典雙線性各向同性硬化（BISO）。c，彈性塑性流體動(dòng)力（HYDRO）。——這些模型都用彈性模量（EX）和切線模量（ETAN）來表示材料的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系?！獞?yīng)變率無關(guān)的模型通常用于象板金成型一類的總的成型過程相對(duì)長(zhǎng)的計(jì)算中?！?個(gè)模型可以用于大多數(shù)工程金屬材料?！狟KIN與BISO模型之間的唯一區(qū)別是硬化假設(shè)，隨動(dòng)硬化假定二次屈服在2ay時(shí)出現(xiàn)，而等向硬化出現(xiàn)在2amax。它們輸入?yún)?shù)類似：DENS,EX,NUXY,YieldStress（ay）,TangentModulus（Etan）——HYDRO適用于經(jīng)受大變形乃至失效的材料，如果沒有指定有效的真實(shí)應(yīng)力與應(yīng)變，則認(rèn)為是等向硬化，需要指定YieldStress（ay）,TangentModulus（Etan）o類別2各向同性應(yīng)變率相關(guān)塑性模型（5種）。a塑性隨動(dòng)（plastickinematic）：帶有失效應(yīng)變的Cowper-Symonds模型。b,率敏感：帶有強(qiáng)度和硬化系數(shù)的Cowper-SymondS模型。c,分段線性：帶有多線性曲線和失效應(yīng)變的Cowper-Symonds。d,率相關(guān)：用載荷曲線和失效應(yīng)力定義的應(yīng)變率。e,冪法則：用于超塑性成型的Ramburgh-Osgood模型?！Ｐ蚢-c使用Cowper—Symonds模型在應(yīng)變率的基礎(chǔ)上縮比屈服應(yīng)力?！捎趶椥阅Ａ?，屈服應(yīng)力，切線模量和失效應(yīng)力都可以作為應(yīng)變的函數(shù)輸入，模型2d是最普通的應(yīng)變率模型?！Ｐ蚢-d可以用于一般的金屬和各向同性材料塑性成型分析。——模型e是專用于超塑性成型的特殊材料模型。類別3：各向異性應(yīng)變率相關(guān)塑性模型（3種）。使用材料注意：——對(duì)于每種單元類型，未必能夠使用所有的材料模型，因此使用時(shí)要參考單元手冊(cè)來確認(rèn)可以用哪種模型?！獙?duì)于每種材料模型，并非所有的常數(shù)與選項(xiàng)都要輸入?！诙x材料屬性時(shí)，確保使用一致的單位制，不正確的單位制不僅會(huì)影響材料的響應(yīng)，而且會(huì)影響接觸剛度的計(jì)算。——不要低估準(zhǔn)確材料數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果的重要性盡量花費(fèi)額外的時(shí)間與金錢去獲得準(zhǔn)確的材料數(shù)據(jù)。關(guān)于邊界條件，載荷與剛體

載荷與邊界條件概述——與大多數(shù)隱式分析不同，顯式分析中所有的載荷都必須作為時(shí)間函數(shù)施加。因此，在顯式分析中只能通過定義數(shù)組參數(shù)來施加載荷，一列為時(shí)間值，另一列為載荷值。——耦合（CP）與約束方程命令集（CE）在顯式分析中僅對(duì)位移和旋轉(zhuǎn)自由度有效，在大變形分析時(shí)使用CP和CE要注意。——初始速度（EDIVELO）與剛體定義（EDMP,RIGID）是顯式分析所獨(dú)有的。——施加載荷時(shí)如果不定義時(shí)間與載荷軸可以使用預(yù)先定義的載荷曲線LCID（viaEDCURVE）來定義載荷?！梢允褂肧CALE系數(shù)對(duì)載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行放縮。——定義完載荷曲線后，可以用EDPL畫一下確認(rèn)。 可以通過solution>loadingoptions。。得到載荷的參考號(hào)?！c隱式不同，lsdyna區(qū)分零約束與非零約束，所有的非零約束被處理為載荷（EDLOAD）?！挥辛慵s束可以使用D命令，因?yàn)樗挥脕砉潭Ｐ偷囊徊糠帧！藰?biāo)準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)約束，可以用EDNROT命令施加旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)約束。constrains>apply>rotatednodal——用EDBOUND命令可以使用滑移和循環(huán)對(duì)稱，能大大減少模型尺寸?！枰粋€(gè)無限域時(shí)候，為限制模型規(guī)模，可使用非反射邊界條件來表示（只能用SOLID164）。非反射邊界阻止應(yīng)力波從模型的邊界反射?！x非反射邊界時(shí)，首先創(chuàng)建物體外表面節(jié)點(diǎn)的組元，然后EDNB命令施加非反射邊界，可以指定沿著指定的組元是否消除膨脹波與剪切波的反射。solution>constraints>apply>non-reflbndry...——瞬態(tài)動(dòng)力問題，需要定義初始速度時(shí)候，用EDIVELO命令施加旋轉(zhuǎn)與平動(dòng)速度于節(jié)點(diǎn)組元上。注意：在相同節(jié)點(diǎn)組元上用EDIVELO命令定義初速度會(huì)覆蓋以往的定義。剛體——定義模型中較硬的部分能夠大大減少顯式動(dòng)力分析的計(jì)算時(shí)間。，所有的剛體將自由度耦合在質(zhì)心，因此無論有多少節(jié)點(diǎn)，單個(gè)剛體PART只有6個(gè)自由度?！|(zhì)量，質(zhì)心和慣性矩由程序根據(jù)剛體的體積與單元密度自動(dòng)計(jì)算?！饔迷趧傮w上的力與力矩在每個(gè)時(shí)間步由各節(jié)點(diǎn)值相加而成剛體的運(yùn)動(dòng)首先在質(zhì)心處計(jì)算，然后轉(zhuǎn)換到各個(gè)節(jié)點(diǎn)上?！?jiǎng)傮w不需要網(wǎng)格連續(xù)?！捎谝?jì)算接觸剛度，剛體材料參數(shù)值要用實(shí)際的值?！捎诩s束應(yīng)該施加在剛體的質(zhì)心，所以輸入正確的轉(zhuǎn)動(dòng)與平動(dòng)約束值是非常重要?！肊DLOAD給剛體施加位移和速度，但是所有的剛體載荷施加在part號(hào)上，而不是節(jié)點(diǎn)組元?！獌蓚€(gè)剛體可以利用EDCRB合并，使其行為一致。注意不要多次具有相同參考號(hào)的EDCRB命令。當(dāng)合并兩個(gè)剛體時(shí)，從剛體則屬于主剛體，任何以后對(duì)從剛體的參考都沒有意義?！cansys隱式不同，不用大的EX值來硬化某一部分，而使之成為剛體。需要輸入準(zhǔn)確的材料特性來計(jì)算接觸剛度。

——不能在剛體上的節(jié)點(diǎn)處施加約束（D命令）。所有的約束必須施加在剛體的質(zhì)心。——兩個(gè)剛體不能共節(jié)點(diǎn)。但可用EDCRB命令來連接剛體?！獙?duì)模型中變形結(jié)果不重要的部分使用剛體從而能夠大量地節(jié)約CPU時(shí)間。阻尼——阻尼是在顯式動(dòng)力分析中阻止非真實(shí)震蕩的方法?！|(zhì)量加權(quán)（alpha）和剛度加權(quán)（beta）阻尼可以用EDDAMP命令施加。 當(dāng)part=all或指定了曲線ID時(shí)，模型自動(dòng)使用alphadamping。與質(zhì)量成比例的阻尼對(duì)于低頻率十分有效?！?dāng)CurveID=O并且指定了阻尼常數(shù)，beta阻尼被用于特定的part。剛度阻尼對(duì)于高頻震蕩有效。點(diǎn)焊——類似于具有旋轉(zhuǎn)慣性的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的約束方程。節(jié)點(diǎn)之間的連接是無質(zhì)量和剛性的。節(jié)點(diǎn)不能重合，而且不能再有任何其他的約束。 可以用來模擬聯(lián)接失效。preprocessor>lsdynaoptns>spotwelds關(guān)于接觸 ansys/lsdyna不使用單元定義接觸，使用接觸面定義?！?2種的接觸類型，為了選擇合適的接觸類型，往往需要對(duì)接觸集合和算法有深入的理解?！佑|算法是程序用來處理接觸面的方法。有 3種：1，singelsurfacecontact.2,nodestosurfacecontact.3,surfacetosurfacecontact——一個(gè)接觸集合為具有特別相似特性的接觸類型的集合。有9種：1,general2,automatic3,rigid4,tied5,tiedwithfailure6,eroding7,edge8,drawbead9,forming——單面接觸用于當(dāng)一個(gè)物體外表面與自身接觸或和另一個(gè)物體的外表面接觸時(shí)使用。是最通用的接觸類型。程序會(huì)搜索模型中的所有外表面，檢查其間是否相互發(fā)生穿透。不需要定義接觸面與目標(biāo)面。——大多數(shù)沖擊與碰撞問題需要定義單面接觸。當(dāng)接觸面之間的穿透超過接觸單元厚度40%時(shí)，單面接觸自動(dòng)釋放接觸，對(duì)下面問題造成威脅。如：超薄部分，具有低剛度的軟體，高速運(yùn)動(dòng)物體之間的接觸?！獑蚊娼佑|在ASCIIrcforc文件中不記錄所有的接觸反作用力，如果需要接觸反力，可以使用點(diǎn)到面或面到面的接觸?！c(diǎn)面接觸發(fā)生在一個(gè)接觸節(jié)點(diǎn)碰到目標(biāo)面時(shí)。由于它是非對(duì)稱的，所有是最快的算法，只考慮沖擊目標(biāo)面的節(jié)點(diǎn)。——對(duì)于點(diǎn)面接觸，必須指定接觸面與目標(biāo)面的節(jié)點(diǎn)組元或PART號(hào)?！?dāng)使用點(diǎn)面接觸時(shí)，注意：平面與凹面為目標(biāo)面，凸面為接觸面。粗網(wǎng)格為目標(biāo)面，細(xì)網(wǎng)格為接觸面。對(duì)于drawbead接觸，壓延筋總是節(jié)點(diǎn)接觸面，工件為目標(biāo)面?！?dāng)一個(gè)面穿透另一個(gè)物體的面時(shí)，使用面面接觸算法。它完全對(duì)稱，因此接觸面與目標(biāo)面選擇時(shí)任意的。也是要用節(jié)點(diǎn)組元和PART號(hào)來定義接觸面和目標(biāo)面的。節(jié)點(diǎn)可以從屬多個(gè)接觸面。

——自動(dòng)接觸與普通接觸的區(qū)別在于對(duì)殼單元接觸力的處理方式不同。普通接觸在計(jì)算接觸力時(shí)不考慮殼的厚度。自動(dòng)接觸允許接觸出現(xiàn)在殼元的兩側(cè)。——侵蝕接觸時(shí)當(dāng)單元可能失效時(shí)候使用。目的是保證在模型外部的單元失效被刪除后，剩下的單元依然可以能夠考慮接觸。——?jiǎng)傮w接觸時(shí)，接觸RNTR和ROTR與NTS和OSTS類似，除了前者是用線性剛度來阻止穿透，后者是采用用戶定義的力一變形曲線來阻止穿透。 變形體與剛體之間的接觸必須用automatic或erodingcontactso——edgecontact用于殼單元的法線與碰撞方向正交時(shí)。用EDCGEN,SE自動(dòng)選擇所有的邊線。——固連接觸是接觸被粘在一起當(dāng)網(wǎng)格互相不匹配時(shí)使用。經(jīng)常用于銷栓連接?！猟rawbead拉延筋接觸通常用于板料成型，用于約束板料的運(yùn)動(dòng)。在類似沖板的板料成型過程中，通常會(huì)出現(xiàn)工件與模具之間失去接觸(如起皺)。它允許使用彎曲和摩擦阻力，用于確保工件在整個(gè)沖壓過程中與壓延筋始終保持接觸?！k金成型類接觸中FNTS,FSTS,FOSS是首選類型。對(duì)于這些，沖頭與模具通常定義為目標(biāo)面，而工件則定義為接觸面。對(duì)于這些接觸類型中的模具無需網(wǎng)格貫通，因此減小接觸定義的復(fù)雜性。使用時(shí)，模具網(wǎng)格方向必須一致。接觸四步驟：1,選擇合適的接觸類型。2,標(biāo)定接觸實(shí)體(對(duì)于單面接觸不需要)。3,指定需要的額外參數(shù)。4,指定高級(jí)接觸控制?！嫿佑|面可以使用接觸定義號(hào)以及EDPC命令。用EDLIST命令列出接觸，然后用接觸參考號(hào)和EDPC命令畫出接觸對(duì)。高級(jí)接觸控制選項(xiàng)：option1:controllingthecontactsearchmethodoption2:controllingcontactdepthoption3:controllingcontactstiffnessoption4:contactsurfacebirthanddeathtimes(EDCGENcommand)option1:控制接觸搜索方法——兩種方法:網(wǎng)格連貫性搜索(defaultforNTS,OSTS,TSTS,TNTS,TDNS),塊方法(defaultforallothertypes)——在網(wǎng)格連貫搜索中，接觸算法使用相鄰單元共用的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行搜索，當(dāng)一個(gè)目標(biāo)面與一個(gè)接觸節(jié)點(diǎn)脫離接觸后，相鄰的面被檢查。 meshconnectivity方法非?？欤蠼佑|面的網(wǎng)格是連續(xù)的。——在bucketsort方法中，由接觸面所占據(jù)的三維空間被分為許多立方體(buckets)。/r