ansys中顯式與隱式

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1、顯式與隱式方法對(duì)比：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]。——線性問題時(shí)，無(wú)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(lái)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(wú)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]。——速度與位移由：{v}={v0}+{a}t,{u}={u0

2、}+{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(wú)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(wú)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

3、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/L

4、SDYNA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)

5、，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?！捎诜e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

6、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(wú)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)

7、整模型體積粘性，可以通過使用EDBVIS命令來(lái)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?！枰陈┛刂频牡胤绞褂萌e分單元，全積分六面體單元可

8、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PAR