隱式分析
關注創建者：力學星空 創建時間：2019-06-12
隱式分析的視頻教程
ABAQUS接觸分析精講——隱式及顯式分析中接觸問題的分析技巧、分析方法及需要注意的若干問題
ABAQUS中的接觸分析不僅涉及到各種工程問題，而且對計算的準確性及計算是否成功通常至關重要。在ABAQUS中的顯式分析步與隱式分析步中的接觸分析有諸多不同。本課程分別對這兩種（即顯式分析步和隱式分析步）分析中的接觸分析進行了詳細介紹，并詳細介紹了每種接觸分析的分析方法、分析技巧以及最重要的是所需要注意的問題。本課程所介紹的接觸分析是對ABAQUS軟件應用于各種工程問題的一個總結、歸納和升華。
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隱式分析的實例教程
pre文件，發現只有批量插入cohesive單元+隱式分析+通用接觸
的時候會出現節點被調整的問題，總的來說就是因為abaqus自動調整了節點，導致了我們的inp文件不能計算，而出現的節點編號錯誤的提示。
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<div class="link-card">
<span class="link-title">ls-dyna模型案例009-波形板三點彎曲</span>
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https://www.yqgqt.org.cn/post/1982792
</div>
</div></a>
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</div><p>現在我們在前述模型的基礎上，通過設置隱式分析，來進行波形板三點彎曲的隱式分析。
展開 本期選取CAE領域最常用的仿真軟件Abaqus，選擇基于Abaqus隱式求解的某型機翼受載的案例，我們來看下基于“神工坊”高性能工業仿真平臺”的Abaqus隱式求解計算，和其他仿真云平臺進行效率對比如何。
Abaqus隱式求解能夠應用于大多數的線性問題以及部分的非線性問題，包括靜態、動態分析，因此廣泛的應用于工程上結構設計中強度、剛度校核。隱式分析利用迭代的方法進行求解，使用Newton-Rapson的方法進行迭代。因為采用迭代的方法，且由于模型中可能涉及接觸或者材料的復雜性，可能較難收斂，從而導致大量的迭代，需要求解大量的線性方程組，因此對計算機有著較高的性能要求。
Abaqus隱式靜力學分析
模型介紹
使用隱式分析仿真模型為某型機翼受載的有限元模型，使用材料為某型鋁合金，模型網格單元數30萬，均為殼體網格，殼體網格使用S4，計算迭代步長70步。初始時間步為0.01，最小時間增量步為5E-06。
在機翼的一端施加固定約束,并在機翼內部施加力矩載荷。由于模型不能完全公開展示，因此對圖中部分區域進行了模糊處理，下同。
仿真結果
計算完成后的應力、位移云圖如下所示。
仿真云平臺對比
進行Abaqus隱式求解分析時,所使用的
“神工坊”高性能工業仿真平臺
（點擊了解詳情）與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示。
提交隱式計算后，各個平臺的計算日志如下。
展開 結論：
1 批量插入cohesive單元進行隱式分析加通用接觸經常會遇到這個問題的，遇到節點編號錯誤，請找一個報錯單元自行檢查一遍
2 遺憾的是并沒有找到報錯的根本原因，所以大家盡量不要用批量插入cohesive單元+隱式standard分析+通用接觸這樣的組合
3 批量插入cohesive單元+隱式standard分析計算一切正常（一般適用于純拉伸開裂模型） 且批量插入cohesive單元+顯示explicit分析一切正常 且批量插入cohesive單元+顯示explicit分析+通用接觸一切正常
ps：如果遇到同樣問題的同學，看完此貼后，如果找到了解決辦法，可以把解決方法給出在留言上，方便以后的同學學習。
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展開 那么我們檢查了.pre文件，發現確實對批量插入cohesive單元的模型進行分析時，如果使用通用接觸+隱式分析會出現節點調整問題
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解決思路：
1 通過對.pre文件（我是在環境變量文件abaqus_v6.env中設置了split_dat=ON，如果你沒有設置，請到.dat文件中尋找）的仔細研究分析發現：
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2019年之后一直在相關CAE咨詢公司從事LS-DYNA軟件的技術支持及咨詢項目服務工作，熟練使用LS-DYNA顯式分析，隱式分析，DEM, SPG, MPP及用戶自定義等功能，幫忙解決客戶日常的技術問題，并同時在GISSMO材料失效，大型結構件極限破壞，屈曲分析，光伏面板失效，沖壓成型，家電連續跌落，頭碰顯示屏等應用上具有一定的項目經驗。
? 顯式 + 隱式雙引擎，動靜兼修：以顯式動力學為核心，高效處理碰撞、沖擊、跌落等毫秒級瞬態問題；同步支持隱式分析，覆蓋準靜態、疲勞、熱 - 結構耦合等場景，實現 “一次建模、多工況求解”。
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</figure><p class="ql-align-center"><strong>4.Truss單元</strong></p><p>Truss單元的可用應力分量只有軸向S11，且在隱式分析下
- 疲勞分析: 本身不是一種求解器，而是基于靜力或動力分析（通常是隱式）的結果，結合材料S-N曲線等理論，進行壽命評估。
計算特點:
- 隱式分析: 核心是求解大型稀疏線性方程組。計算量集中在矩陣的分解和迭代求解上，對內存容量、內存帶寬和CPU的單核性能（頻率和緩存）都比較敏感。
- 顯式分析: 核心是時間步進。為了保證計算穩定，時間步長極小，導致總計算步數巨大。
原因：結構靜力學分析、模態分析、疲勞壽命預測等都屬于隱式分析。它需要通過迭代求解一個巨大的全局剛度矩陣方程 [K]{u}={F}，來獲得整個結構在載荷下的響應。
-計算特點:
求解大型稀疏線性方程組: 這是計算的核心，涉及大量的矩陣分解和迭代求解。對CPU頻率和緩存敏感: 求解器中的某些串行部分（如矩陣預處理、條件數判斷）對CPU單核性能（高主頻、大緩存）依然很敏感。
一期一會 | 什么是顯式動力學？6個月前
用戶也可能會選擇這種方法，而非隱式分析，來處理持續時間較長但存在平衡問題的準靜態事件。
工程師可以在各個行業中使用Ansys LS-DYNA等Ansys顯式動力學解決方案，為高度復雜的非線性結構仿真快速生成有用的信息。下面列出了一些較為常見的應用。
1.問題描述
當一個懸臂梁在受到端部力的作用時候，懸臂梁彎曲，去除作用力之后，懸臂梁會自己產生上下的振動，如何描述這個現象，考慮短時間的振動效果
2.問題分析
首先單獨懸臂梁的分析通過隱式算法瞬態分析transient structural肯定可以分析得到準確的結果，本次主要考察模型如果存在復雜碰撞等情況，那么必須采用顯示算法lsdyna，這個軟件中中如何來計算初始變形。
無論您是剛開始接觸隱式分析，還是希望進一步提升仿真技能，本次內容都將為您提供寶貴的經驗和實用建議，助您在LS-DYNA中實現更精確、更穩定的仿真結果。
主題：從顯式分析轉換到隱式分析時的使用技巧
內容簡介：在視頻中，我們將為您提供從顯式分析轉向隱式分析時的實用建議與技巧。
進行非線性隱式瞬態分析時，需要提供一個初始時間步長。此 Newton - Raphson 分析的收斂性由 “Line Search convergence tolerance”（線搜索收斂容差）和 “Displacement Convergence tolerance”（位移收斂容差）控制。
除了上述常規汽車安全項目，還參與了材料失效項目的研究與對標，對隱式分析也有一定的理解。
對話3：基于Ansys仿真平臺的電機振動噪音設計和優化
時間：9月11日 18:00-19:00
專家介紹：
鄭偉巍 | Ansys高級應用工程師
畢業于哈爾濱工業大學熱力渦輪機專業，20年不同領域的結構有限元仿真應用經驗。
