負(fù)體積多是網(wǎng)格畸變?cè)斐傻模途W(wǎng)格質(zhì)量以及材料、載荷條件都有關(guān)系。有可能的原因和解決的方法大概有幾種：

（1）材料參數(shù)設(shè)置有問(wèn)題，選擇合適的材料模式

（2）沙漏模式的變形積累，嘗試改為全積分單元

（3）太高的局部接觸力（不要將force施在單一node上，最好分散到幾個(gè)node上以pressure的方式等效施加），嘗試調(diào)整間隙，降低接觸剛度或降低時(shí)間步。

（4）在容易出現(xiàn)大變形的地方將網(wǎng)格refine。

（5）材料換的太軟,是不是也會(huì)出現(xiàn)負(fù)體積!

（6）另外也可以采用ALE或是euler單元算法，用流固耦合功能代替接觸，控制網(wǎng)格質(zhì)量。例如在承受壓力的單元在受壓方向比其他方向尺寸長(zhǎng)。

（7）嘗試減小時(shí)間步長(zhǎng)從0.9減小到0.6或更小。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：

時(shí)間步長(zhǎng)急劇變小，可能是因?yàn)閱卧a(chǎn)生了嚴(yán)重的畸變而導(dǎo)致的負(fù)體積現(xiàn)象，如果采用的是四面體單元，你可以用網(wǎng)格重劃分的方法來(lái)解決。如果你采用的是六面體單元，那目前就沒(méi)有很有效的方法，可以試一下*ELEMENT_SOLID_EFG，那對(duì)機(jī)器的要求相對(duì)就會(huì)比較高了。

Q1:材料負(fù)體積解決方法（全面、有效）

材料負(fù)體積解決方法

 在仿真中，通常有材料的大變形問(wèn)題，如泡沫材料，由于單元大扭曲而出現(xiàn)了單元負(fù)體積，這種情況一般出來(lái)在材料失效之前。在沒(méi)有網(wǎng)格光滑和網(wǎng)格從劃分的情況下，ls-dyna有一個(gè)內(nèi)部的限制來(lái)調(diào)節(jié)lagrange單元的變形。負(fù)體積一般都會(huì)導(dǎo)致計(jì)算中止，除非你設(shè)置時(shí)間步長(zhǎng)控制中的erode=1和設(shè)置終止控制中的dtmin為一非零數(shù)，這種情況下，出現(xiàn)負(fù)體積的單元將被自動(dòng)刪除，計(jì)算也不會(huì)中止。不過(guò)就算你如上設(shè)置了erode與dtmin，負(fù)體積有時(shí)候也會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出錯(cuò)停止。

 一些常用的解決負(fù)體積的方法如下：

在材料出現(xiàn)大應(yīng)變的情況下增強(qiáng)材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中材料應(yīng)力。這種方法往往非常有效果。

2、重新劃分網(wǎng)格，在出現(xiàn)大變形的地方把網(wǎng)格加密。.

3、減小時(shí)間步長(zhǎng)系數(shù)。默認(rèn)的0.9系數(shù)可能不足以避免數(shù)值的不穩(wěn)定。

4、避免采用全積分體單元（算法2和3），這會(huì)導(dǎo)致大變形和大扭曲的情況下計(jì)算相對(duì)不穩(wěn)定。

5、采用默認(rèn)的單元算法（單點(diǎn)體單元），采用沙漏控制type4和5。泡沫的沙漏控制算法為：在低速?zèng)_擊問(wèn)題中采用type6，系數(shù)為1；在高速?zèng)_擊問(wèn)題中采用type2和3。

6、泡沫材料網(wǎng)格劃分采用四面體網(wǎng)格，單元算法為10，雖然這樣會(huì)導(dǎo)致材料相對(duì)比較剛性。增大材料（泡沫材料57號(hào)材料）的阻尼系數(shù)，推薦采用系數(shù)為0.5。

8、在泡沫接觸計(jì)算中，采用*contact中的選項(xiàng)卡B，關(guān)閉shooting node logic。

9、如果你采用的是126號(hào)材料，設(shè)置elform=0。

10、嘗試使用EFG算法（*SECTION_SOLID_EFG）。

Q2:各位高手:我做分析時(shí)將terminate time設(shè)為0.006s時(shí)沒(méi)有負(fù)體積出現(xiàn)，但一旦延長(zhǎng)求解終止時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)負(fù)體積，比如將terminate time設(shè)為0.01s時(shí)就會(huì)出現(xiàn)負(fù)體積，請(qǐng)問(wèn)是什么原因呢，怎么解決好呢？

1 把ADMAP的參數(shù)值設(shè)置為0.1，在材料屬性里面設(shè)置。

2 可以試試減小接觸厚度

3 解決方法是將timestep改小，就沒(méi)有負(fù)體積

4 修改*CONTROL_TIMESTEP里面的tssfac已經(jīng)是改小時(shí)間步了

5 網(wǎng)格變形太大造成的。可以考慮一下改小失效應(yīng)變和剪切應(yīng)變，如果不影響計(jì)算結(jié)果的話

6 tssfac參數(shù)值已經(jīng)變很小了,不管用.還有,設(shè)置的terminate time沒(méi)有大于施加載荷的最終時(shí)間

Q3:探討流固耦合中單元負(fù)體積出現(xiàn)的原因

1 當(dāng)流體單元的長(zhǎng)寬比大于5比1時(shí)，顯示的結(jié)果就不準(zhǔn)確了；當(dāng)大于20比1的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)負(fù)體積，無(wú)法得到結(jié)果。

2 你可以把MIR設(shè)置為0.3以上試試

3 你可以把單元細(xì)化；

2 更改松弛系數(shù)（一般是增大）流體的單元一般的來(lái)說(shuō)不能長(zhǎng)寬比太大，特別是你把動(dòng)網(wǎng)格ALE打開(kāi)了的時(shí)候，所以可以把網(wǎng)格的長(zhǎng)寬比縮小試試。

Q4:負(fù)體積出現(xiàn)的原理是什么？

1 負(fù)體積原因是雅閣比矩陣的行列式值為負(fù)值，一般減小時(shí)間步長(zhǎng)參數(shù)，增加材料剛度，改變單元質(zhì)量都可以的！

2 如果是金屬材料出現(xiàn)負(fù)體積，主要是單元質(zhì)量問(wèn)題，建議重新劃分網(wǎng)格，但如果是非金屬，這是常見(jiàn)現(xiàn)象，不一定是網(wǎng)格問(wèn)題，可以尋求其他的方法，

3 發(fā)生的原因有可能是因?yàn)橛衖nitial penetration. 所以因該先檢查是不是有initial penetration: 

再來(lái)如果是少數(shù)的節(jié)點(diǎn)受力也因?yàn)榱α考性斐韶?fù)體積,所以這時(shí)候就可以把接觸的網(wǎng)格劃分細(xì)一點(diǎn)

另外如果是用hex element會(huì)有hourglass的情形,可以檢查一下hourglass energy或者是兩個(gè)物體剛性相差太多, 像是foam的材料, 可以在foam的表面加一層shell element增加solid element的自由度與剛性

4 實(shí)體包殼的作法可以用HM的find face厚度其實(shí)只要很薄一層(0.1mm就可以了)

建議可以用不同的殼后測(cè)試一下,看看兩個(gè)有什么不同,如果差不多的話,當(dāng)然是用比較薄的厚度

材料方面我是用mat_3 or mat_9 null,重量可以跟實(shí)體的參數(shù)是一樣的,另外不去設(shè)定contact

Q5:邊界層加密后出現(xiàn)負(fù)體積

我第一層網(wǎng)格只能取到0.1，再小了就出現(xiàn)負(fù)體積。這樣計(jì)算出來(lái)的結(jié)果和試驗(yàn)差別較大，特別在分離區(qū)。在GAMBIT做網(wǎng)格不會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，剛學(xué)習(xí)ICEM，不知道怎么處理這樣的問(wèn)題，

1 調(diào)整一下block節(jié)點(diǎn)的位置

2 盡量不要讓網(wǎng)格塊扭曲或者夾角太小

3 在出現(xiàn)負(fù)體積附近切幾刀,產(chǎn)生新的節(jié)點(diǎn),你可以慢慢調(diào).

4 采用全積分單元

5 使用均勻網(wǎng)格，避免采用單點(diǎn)集中載荷) 

6 全局增加模型的彈性剛度

7 全積分單元比減縮積分單元更容易出現(xiàn)負(fù)體積，但減縮積分單元要注意沙漏控制。

全局增加模型的彈性剛度會(huì)讓模型比實(shí)際剛硬，不是好方法!