ABAQUS顯式與隱式的區別

ABAQUS中動態分析包括兩大類基本方法:

振型疊加法:用于求解線性動態問題;

直接積分法:主要用于求解非線性動態問題。


ABAQUS顯式(explicit)和隱式(standard)算法分別對應著直接積分法中的中心差分法(顯式)和Newmark(隱式)法等。

比較兩種算法,顯式中心差分法非常適合研究波的傳播問題,如碰撞、高速沖擊、爆炸等。顯式中心差分法的M與C矩陣是對角陣,如給定某些有限元節點以初始擾動,在經過一個時間步長后,和它相關的節點進入運動,即U中這些節點對應的分量成為非零量,此特點正好和波的傳播特點相一致。另一方面,研究波傳播的過程需要微小的時間步長,這也正是中心差分法的特點。


而Newmark法更加適合于計算低頻占主導的動力問題,從計算精度考慮,允許采用較大的時間步長以節省計算時間,同時較大的時間步長還可以過濾掉高階不精確特征值對系統響應的影響。隱式方法要轉置剛度矩陣,增量迭代,通過一系列線性逼近(Newton-Raphson)來求解。正因為隱式算法要對剛度矩陣求逆,所以計算時要求整體剛度矩陣不能奇異,對于一些接觸高度非線性問題,有時無法保證收斂。


下面分別介紹這兩種算法
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