a. 簡(jiǎn)化幾何模型：去除在模型關(guān)鍵區(qū)域中對(duì)獲得準(zhǔn)確解不必要的幾何形狀和特征。

2.選擇合適的單元類(lèi)型

a. 主要使用減縮積分、低階單元類(lèi)型。全積分可以用來(lái)提高精度并消除沙漏現(xiàn)象，但這些單元通常被避免使用，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀资艿郊羟墟i定的影響，并且會(huì)增加求解時(shí)間。一些顯式動(dòng)力學(xué)代碼允許使用高階單元，但它們的求解時(shí)間可能會(huì)更長(zhǎng)，主要是因?yàn)橛纱水a(chǎn)生的時(shí)間步長(zhǎng)會(huì)小很多。

b. 避免由退化的六面體創(chuàng)建的四面體單元。這些單元類(lèi)型非常不準(zhǔn)確。大多數(shù)顯式動(dòng)力學(xué)代碼都有更準(zhǔn)確的四面體單元類(lèi)型，例如在LS-Dyna中ELFORM=10或13。泰勒桿沖擊模型的四面體網(wǎng)格和全六面體網(wǎng)格的比較如圖1所示。

圖1 泰勒桿沖擊模型的四面體網(wǎng)格和全六面體網(wǎng)格的比較

c. 選擇既快速又準(zhǔn)確的殼單元類(lèi)型。在許多情況下，前處理器默認(rèn)選擇的殼單元類(lèi)型不是很準(zhǔn)確，特別是對(duì)于扭曲的殼和將經(jīng)歷扭轉(zhuǎn)變形的殼。例如在LS-Dyna中，在這些情況下，Belytschko-Wong-Chiang 和 Belytschko-Leviathan 類(lèi)型比默認(rèn)的Belytschko-Tsay類(lèi)型更準(zhǔn)確。

3.分配材料模型和屬性

a. 在不關(guān)心該物體中的應(yīng)力/應(yīng)變的地方，使用剛性材料來(lái)指定剛體。剛體可以顯著減少運(yùn)行時(shí)間。

b. 使用一致的單位。一些前處理器不允許你更改單位系統(tǒng)。

c. 對(duì)于材料塑性，分段線性塑性模型通常是最通用的，因?yàn)樗试S你直接輸入應(yīng)力 - 應(yīng)變點(diǎn)，并且在某些情況下，可以在不同應(yīng)變率下輸入不同的曲線（以包括應(yīng)變率敏感性）。

4.分配控制以抑制沙漏模式

a. 避免將載荷和約束應(yīng)用于孤立節(jié)點(diǎn)。

b. 在接觸區(qū)域增加網(wǎng)格細(xì)化。

c. 添加沙漏控制。這些通常在抑制沙漏模式方面非常出色。常用的類(lèi)型包括 Flanagan - Belytschko 粘性或剛度形式，或者 Belytschko - Bindeman 方法。圖2展示了有和沒(méi)有應(yīng)用沙漏控制的角部沖擊分析。

                                           圖 2 未應(yīng)用沙漏控制的角部沖擊（左）和應(yīng)用了沙漏控制的角部沖擊（右）

5.根據(jù)需要分配阻尼

阻尼可用于減少或消除不良振蕩，特別是在準(zhǔn)靜態(tài)分析中。在一些顯式動(dòng)力學(xué)軟件中，如 LS-Dyna，瑞利阻尼（質(zhì)量加權(quán)阻尼和剛度加權(quán)阻尼）是向模型應(yīng)用阻尼的主要方法。質(zhì)量加權(quán)阻尼在較低頻率下更有效，通常在準(zhǔn)靜態(tài)分析中使用。剛度加權(quán)阻尼在較高頻率下更有效，代表固體或材料阻尼。

6.為梁和殼分配截面屬性

現(xiàn)在我們準(zhǔn)備進(jìn)行準(zhǔn)備模型所需的其余四個(gè)步驟。這些步驟包括劃分網(wǎng)格、施加載荷和約束、創(chuàng)建接觸界面以及應(yīng)用求解設(shè)置。這些最佳實(shí)踐步驟將是我的下一篇文章（“顯式動(dòng)力學(xué)分析十大要點(diǎn) —— 第二部分”）的主題。

如果你認(rèn)為到目前為止我可能遺漏了一個(gè)關(guān)鍵步驟或最佳實(shí)踐，請(qǐng)告訴我，并請(qǐng)?zhí)峁┠銓?duì)這些步驟中的任何一個(gè)可能有的具體見(jiàn)解。