在上一篇文章中，我列出了建立穩健、快速且準確的顯式動力學模型的前六個最佳實踐步驟。在這篇文章中，我將描述剩下的四個步驟。請注意，這些是適用于幾乎所有顯式動力學模型的一般步驟。在特殊情況下，可能需要額外的步驟。例如在爆炸分析中，可以包含一個歐拉域來模擬爆炸，并且需要一種耦合方法來模擬爆炸氣體與固體之間的相互作用。

顯式動力學分析的最佳實踐步驟：

7. 對幾何模型進行網格劃分

a. 創建一個具有相對均勻的單元尺寸分布的網格。模型中具有非常精細網格的位置會降低時間步長，這可能導致非常長的運行時間。圖1比較了隱式和顯式模型的優選網格。在高能動態分析中，由于應力波的運動和相互作用，峰值應力幾乎可以出現在任何地方，所以在顯式模型中，在圓角處有精細網格并不是那么關鍵。

圖1 隱式（左）優選網格和顯式優選網格（右）

一些網格劃分工具，如 ANSYS Workbench/LS-Dyna 中的虛擬拓撲和基于網格的簡化幾何，為通過幾何特征進行網格劃分提供了選項。這意味著網格不必與表面幾何的邊界完全一致。下面的圖2展示了一個例子，其中默認網格在左側幾何圖形中的細長面處包含非常小的單元。右下角相對均勻的網格要好得多，因為它允許更大的時間步長。

圖 2：默認網格和優選網格 —— 兩者均由包含細長面的幾何圖形創建

b. 盡可能使用六面體網格。四面體單元不僅會顯著增加模型大小，而且通常會大大降低時間步長。

8.應用初始條件、載荷和約束

a. 指定初始條件，如初始平動速度和轉動速度。

b. 平滑的載荷曲線（例如正弦曲線）將有助于防止沖擊。

c. 列出和 / 或繪制載荷以進行驗證。

d. 對于準靜態問題，使用更快的速度和減少的瞬態過程來加快運行時間。

9.創建并繪制接觸界面。

a. 對于殼模型，能夠檢測殼兩側接觸的接觸類型是首選。這包括 LS-Dyna 中的自動接觸類型。

b. 確保在接觸定義中包含所有可能參與接觸的表面。

c. 如果需要，使用能夠處理自接觸的接觸類型。當材料自身折疊時，這是必要的，這種情況經常發生在車輛碰撞或金屬成型分析中。壓縮C形槽的示例如圖3所示。

d. 盡可能避免初始穿透。它們可能會產生虛假應力、能量誤差和對表面幾何形狀的不良改變。

圖 3顯示自接觸的壓縮 C 形槽截面

10.應用求解設置并求解

a. 指定瞬態時間。

b. 指定輸出頻率。需要足夠的輸出點來捕捉關鍵時間點的結果，但過多的輸出點可能會生成過多的數據。如果可能的話，僅對關鍵關注區域中的一小部分節點和單元以高頻率寫入輸出點。

c. 請求關鍵結果的輸出，如整體和局部能量、反作用力和接觸力。能量輸出對于錯誤檢查至關重要。例如，如果沙漏能量過高，這表明需要太多能量來控制沙漏現象，或者沙漏模式很顯著。此外，初始能量加上外部功在任何時候都應幾乎等于系統總能量。

d. 明智地使用質量縮放。在準靜態分析中，質量縮放是一種經過驗證的減少運行時間的方法，在這種分析中，速度較低且動能相對于內能非常小。如果在特定情況下謹慎應用，它也可以用于真正的動態分析。