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登錄隱式,ls-dyna的案例
ABAQUS顯隱式(與LS-DYNA比較)
顯式和隱式求解方法是有限元中最為關鍵的知識,對于初學者,可能對其內在的含義還是理解不夠,只是記著“大變形用顯式,線性小變形用隱式”這樣的一般性結論,若是能對顯式和隱式有更深層的理解,對于有限元內在的求解方式將會掌握更好。
ABAQUS和LS-DYNA都可以進行顯式和隱式求解,不同的是,ABAQUS更擅長隱式求解,而LS-DYNA顯式求解更強,至于強在何處,就是另外的話了,這里主要是介紹下顯式和隱式的含義。
1、含義
隱式求解,即implicit method,在ABAQUS中,
Standard模塊
主要進行隱式求解的計算,在分析步中進行設置;LS-DYNA則使用關鍵字
*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL
進行顯隱式的設置。
圖 1:ABAQUS隱式設置
圖 2:LS-DYNA隱式設置
隱式求解的特點是利用迭代的方法求解下個增量步的未知量,即對于一個問題,隱式是將其看作一個整體,進行矩陣的計算,迭代方法一般為Newton-Rapson法,這種可以比作“鯨吞”,因此,隱式求解沒有條件穩定,任何大小的時間增量皆可讓結果在一定范圍內,但由于采用的是迭代的方法,因此有計算收斂性問題。
不同于隱式,顯式求解(Explicit method),ABAQUS中由Explicit模塊求解,LS-DYNA中默認采用的即為顯式求解方法。顯式求解利用
中央差分法
,借助多個時間增量完成模擬。顯式只關注前一時刻的狀態,它每一步的求解都是基于前一步的結果,通過預先設置的時間增量來遞推后面的結果,因此說,顯式相當于將一個問題分成很多塊,然后一步步去計算,類似
“蠶食”
。
展開 LS-DYNA-NASTRAN 線性隱式對比分析
LS-DYNA在線性與非線性分析中均取得巨大的進步,現展示LS-DYNA-NASTRAN在線性隱式分析的對比結果:
簡支梁
2.帶孔板
3.復合材料分析
4.多點約束連接
LS-DYNA案例10-波形板三點彎曲-隱式分析 ¥3.9
/post/1982792" target="_blank">
<div class="link-card">
<span class="link-title">ls-dyna模型案例009-波形板三點彎曲</span>
<div class="link-url">
https://www.yqgqt.org.cn/post/1982792
</div>
</div></a>
</figure>
</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 LS-DYNA 在非線性隱式分析中應用
非線性材料(塑料/橡膠)
幾何非線性分析(易拉罐)
接觸分析(L梁)
4.非線性定標分析(座椅安全帶固定點強度分析)

基于LS-DYNA隱式(implicit)的復合材料壓縮仿真 ¥10
問題描述
用LS-DYNA做復合材料的壓縮失效的仿真,由于ls-dyna主打功能是顯式動力學,如果用顯式動力學求解準靜態要做必要的處理(質量縮放,加載加速 加載曲線光滑等處理);處理完后結構是否合理需要和隱式的結果進行對比,本文提供了基于LS-DYNA隱式(implicit)的復合材料壓縮的仿真,用于提供參考。
LS-DYNA中可以用于隱式計算的單元和材料
https://www.dynasupport.com/howtos/implicit/elements-and-material-models-available-for-implicit
https://www.dynasupport.com/howtos/implicit/elements-and-material-models-available-for-implicit
LS-DYNA 隱式求解在發蓋抗凹性分析中應用 ¥25
主機廠常用Abaqus實現車身覆蓋件的抗凹性分析,本帖僅演示LS-DYNA 隱式求解在發蓋抗凹性方面應用,具體載荷大小及評價標準不做要求。
一 模型描述
? 發動機蓋抗凹分析有限元模型,網格尺寸為8mm(考察點區域網格尺寸為4mm),材料為非線性材料;
? 焊點用六面體單元模擬;
? 本次分析在發蓋模型中應用展示;
二 模型描述
? 發蓋模型考察點位置描述
三 抗凹分析工況
? 約束
全約束車身側鉸鏈安裝點自由度123456;約束鎖扣中心及緩沖塊自由度3。
? 載荷:
在每個考察點作為一個獨立工況進行抗凹分析,分兩步進行加載:
Step1:壓頭加載點處施加150N力;
Step2:卸載。
四 抗凹分析結果
加載位移及殘余位移云圖:
PS: 精通軟件,學習點滴知識,請關注并點贊哦,謝謝。
需要源文件的請在表達小心意后私有留下郵箱,我將盡快發送給你,僅供參考學習!
展開 基于經驗公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構參數的確定方法(使用LS-DYNA隱式算法進行準靜態橡膠壓縮數值模擬) ¥12.86
本文采用LS-DYNA中的隱式算法對橡膠材料進行準靜態壓縮仿真研究,以進一步確定較優的Mooney?Rivlin模型的材料系數。橡膠試件尺寸按照美國測試與材料協會頒發的橡膠壓縮性能的標準試驗方法中設置[1],圓柱狀測試樣件直徑設為28.6mm,厚度設為12.5mm,載荷加載速率設置為12mm/min。
具體的仿真設置可參見付費文件,文件包含DYNA隱式準靜態壓縮的K文件、參考文獻PDF及本文內容文檔。
本例采用表1中Mooney?Rivlin模型的材料系數進行了硬度為50和70, C2/C1 分別為0.05、0.25和0.5時的硅橡膠壓縮仿真,所得到的等效應力云圖和最大主應變云圖如圖1和圖2。
圖1 等效應力云圖
圖2 最大主應變云圖
提取仿真結果中的載荷和變形曲線,如圖3所示,無論橡膠硬度50還是70,在變形低于1.5mm時,三組系數的計算結果幾乎無差異;變形較大時,所進行的三組MR系數中均是 C2/C1 為0.25時在其余兩組曲線中間,因此選定比值為0.25作為MR系數的計算參考是較為合適的參數,可盡可能減小誤差,適用于大多數橡膠材料的仿真計算。
圖3 單軸壓縮載荷隨材料變形的變化曲線
聲明:本文僅根據理論推導、半經驗公式及仿真分析進行了Mooney?Rivlin模型本構參數的確定,有條件應根據實際實驗具體確定經驗公式及比值,但可參照本文的仿真計算方法開展參數對比確定。
參考文獻:
[1]American Society for Testing and Materials. (2001). Standard Test Methods for Rubber Properties in Compression (D 575 – 91).
展開 基于LS-DYNA的復合材料內聚力失效仿真(雙臂梁,隱式求解) ¥100
以DCB復合材料雙懸臂梁實驗為研究對象,基于LS-DYNA隱式算法+內聚力單元(MAT138),給出了完整的k文件!
裂紋尖端的應力云圖
內聚界面的損傷演化
求解設置:
內聚力單元采用了mat138
復合材料體系和幾何特征為:
AS4/PEEK carbon fiber reinforced composite was simulated and compared with available beam
theory solutions. The specimen length, L, is given in Fig. 6 and 20.0 mm wide with two, 2h, 1.55
mm-thick arms, the latter providing a mode mixity of G II /G T = 43% for the FRMM models. The
initial delamination length is a 0 = 35 mm. The material properties of the AS4/PEEK specimen are
as follows: E 11 = 120 GPa, E 22 = E 33 = 11 GPa, ν 12 = ν 13 = 0.32, ν 23 = 0.45, G 12 = G 13 = 5.5 GPa,and G 23 = 3.7 GPa. The properties of the interface are given in Table 3.
展開 LS-DYNA 靜壓力計算 顯式算法和隱式算法簡要對比測試
板材表面受到靜壓力,分別使用顯式算法和隱式算法計算變形情況;
1:顯式算法
計算時間5 hours 14 minutes 27 seconds
深度數值:2.713mm
2:隱式算法
計算時間1 hour 13 minutes 26 seconds
深度數值:2.708mm
如果是準靜態計算,建議用隱式算法,結果差不多,但是時間節省很多!!!!!
而且從結果分布看,隱式的更精確!
DynaForm各版本LS-DYNA求解器對比測試V4(20120410更新)
點擊圖片查看大圖
重力測試
3種不同的計算方式計算出的時間、位移、有效性結果
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結果對比圖
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從以上的統計結果看,使用雙精度的LS-DYNA求解器都可以順利地計算重力結果(單精度的有可能會失敗,比如LS971_R4.2.1),而在隱式計算方面,LS-DYNA有明顯的提升,LS971_R5.1.1的隱式求解速度提升了30%,而其他的2種求解方法沒有明顯該進,求解結果隱式和顯示基本一致,但R3.2.1的有些問題,不是很理想,隱式(動力)結果不理想;所以根據以上測試,重力計算首選使用隱式,無論是速度和結果都相對比較好;
3.拉延測試
測試案例:NUMISHEET 2008 BM2例題-S梁;材料為SUS304,壓邊力400KN。
點擊圖片查看大圖
NUMISHEET 2008 BM2拉延測試圖
結果對比:不同版本、單精度、雙精度之計算時間、厚度等。
展開 
LS -DYNA的二次開發環境及應用 附LS-DYNA面中文教程下載
本文介紹了LS-DYNA新一代二次開發環境,編譯連接過程和新增功能。新的開發環境完全兼容原有的開發環境,包括所有的材料模型,狀態方程,單元類型,和求解器控制等各種用戶子程序。新開發環境簡化用戶子程序的編譯連接過程,直接生成動態連接庫,與LS-DYNA主執行程序完全脫離。LS-DYNA主程序支持多個用戶子程序的動態連接庫同時加載,按用戶規則同時調用。新增功能包括支持用戶自定義關鍵字,模型參數化及自動生成等。本文介紹了新開發環境的編譯環境設置和編譯連接過程,以及多個動態連接庫的同時加載和調用方法。
引言
LS-DYNA是一個大型的通用有限元程序,秉承一個執行程序,一個模型文件,執行多類型多物理分析的開發宗旨,致力簡化用戶建模過程并提高模型的重復利用率。LS-DYNA內置的顯式和隱式高效求解器及兩者之間的動態互換,對解決多重非線性的大規模問題具有獨特的優勢,在實際工程中也得到非常廣泛的應用。考慮到實際物理問題的復雜性和多樣性,LS-DYNA在開發初期就開放程序內核,讓用戶根據實際問題開發相應的用戶模塊來增強主程序的功能。
展開 One Code, One Model | 一文詳解顯式有限元鼻祖Ansys LS-DYNA
Hallquist博士創建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,主要包括顯式LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、隱式LS-NIKE2D、LS-NIKE3D、熱分析LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D,前后處理LS-MAZE、LS-ORION、LS-INGRID、LS-TAURUS等商用程序,進一步規范和完善DYNA的研究成果,陸續推出930版(1993年)、936版(1994年)、940版(1997年),并增加了汽車安全性分析(汽車碰撞、氣囊、安全帶、假人)、薄板沖壓成型過程模擬,以及流體與固體耦合(ALE和Euler算法)等新功能,使得LS-DYNA程序系統在商業領域的應用范圍進一步擴大,并建立了完備的質量保證體系。
1997年LSTC公司將LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一個軟件包,稱為LS-DYNA。2001年5月推出960版,它在950版基礎上增加了不可壓縮流體求解程序模塊,并增加了一些新的材料模型和新的接觸計算功能,從2001年到2003年初LSTC公司不斷完善960版的新功能,并于2003年3月正式發布970版。
沖破樊籬——Multiphysics,
One Code, One Model
2008-2011年期間,隱式功能可以使用大規模并行計算,至此,LS-DYNA嵌入可擴展的隱式求解器。LS-DYNA隱式和顯式算法可以使用相同的單元和材料進行建模,因此可以使用一個模型進行靜力學和動力學分析。
展開 LS -DYNA的二次開發環境及應用
LS-DYNA內置的顯式和隱式高效求解器及兩者之間的動態互換,對解決多重非線性的大規模問題具有獨特的優勢,在實際工程中也得到非常廣泛的應用。考慮到實際物理問題的復雜性和多樣性,LS-DYNA在開發初期就開放程序內核,讓用戶根據實際問題開發相應的用戶模塊來增強主程序的功能。現有的用戶子程序大體上包括以下幾類:
1)材料模型UMAT
2)熱材料模型TUMAT
3)狀態方程UEOS
4)單元UELEM
5)求解控制模塊
6)輸入輸出模塊
LS-DYNA為每個模塊都提供現成的模板程序,用戶根據需要修改相應模塊的模就可以實現二次開發。因此,對于有一定編程經驗的有限元開發人員來說,LS-DYNA的用戶模塊開發是相對比較簡單的,尤其是全套的模板程序提供了很好的示例和開發基礎,演示了在大變形大轉動及各種非線性下的高效編程。這么多年來,有大批用戶成功地根據自己的需要開發出高質量的用戶子程序,實現各種復雜問題的計算。
從目前的一些用戶的使用情況來看,二次開發比較容易出錯的一個環節是編譯和連接過程。目前LS-DYNA提供的一種開發方法是把所有主程序的OBJ文件打包成庫文件提供給用戶,而這些OBJ文件是在LS-DYNA標準編譯環境下編譯出來的半成品二進制文件。然后用戶在自己的開發環境下編譯其用戶子程序,與主程序的OBJ庫文件連接生成含有用戶子程序的LS-DYNA執行程序。該方法的好處是生成的LS-DYNA執行程序內含用戶子程序,方便執行。容易出錯的地方是用戶的編譯環境往往LS-DYNA的標準編譯環境不一樣,可能會導致連接后的LS-DYNA執行程序不能正常工作。兩個編譯環境之間的差異可能會存在于各個方面,比如操作系統類別和版本,FORTRAN編譯器的主版本及修正版本,C/C++編譯器的版本及其所帶的標準庫文件等等。
展開 One Code, One Model | 一文詳解顯式有限元鼻祖Ansys LS-DYNA
Hallquist博士創建LSTC公司,推出LS-DYNA程序系列,主要包括顯式LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、隱式LS-NIKE2D、LS-NIKE3D、熱分析LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D,前后處理LS-MAZE、LS-ORION、LS-INGRID、LS-TAURUS等商用程序,進一步規范和完善DYNA的研究成果,陸續推出930版(1993年)、936版(1994年)、940版(1997年),并增加了汽車安全性分析(汽車碰撞、氣囊、安全帶、假人)、薄板沖壓成型過程模擬,以及流體與固體耦合(ALE和Euler算法)等新功能,使得LS-DYNA程序系統在商業領域的應用范圍進一步擴大,并建立了完備的質量保證體系。
1997年LSTC公司將LS-DYNA2D、LS-DYNA3D、LS-TOPAZ2D、LS-TOPAZ3D等程序合成一個軟件包,稱為LS-DYNA。2001年5月推出960版,它在950版基礎上增加了不可壓縮流體求解程序模塊,并增加了一些新的材料模型和新的接觸計算功能,從2001年到2003年初LSTC公司不斷完善960版的新功能,并于2003年3月正式發布970版。
沖破樊籬——Multiphysics,
One Code, One Model
2008-2011年期間,隱式功能可以使用大規模并行計算,至此,LS-DYNA嵌入可擴展的隱式求解器。LS-DYNA隱式和顯式算法可以使用相同的單元和材料進行建模,因此可以使用一個模型進行靜力學和動力學分析。
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