縮放
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縮放的視頻教程
abaqus分享003-BCC體心立方點陣梁單元壓縮模擬-顯示動力學質量縮放（2024-07-01）
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Hypermesh+LS-DYNA教程——顯式動力學
第三講：時間步長控制 講解了1D、2D、3D單元特征長度、波速、時間步長的計算方法，推導質量縮放對密度的影響。講解了時間步長縮放、特征尺寸計算設置，質量縮放、剛度縮放的控制，通過質量縮放加快計算速度以及質量縮放對結果的影響。 第四講：多次沖擊 采用3種方法完成多次沖擊分析，分別為：質量阻尼法、顯式-隱式-顯式轉換法、動態松弛法。
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視頻管理 / 準靜態拉伸試驗與ABAQUS數值模擬（JC本構，質量縮放）
準靜態拉伸的簡單介紹和數值模擬操作，本構參數是自己做試驗標定出來的JC硬化參數，由于是準靜態模擬，沒有考慮應變率效應和溫度效應。
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縮放的實例教程
對真正的動態問題，只能對少數單元進行質量縮放，并且不允許明顯地增加整個模型的質量，否則會降低動態結果的精度。
3、模型中引入質量縮放
顯示動態分析中有兩種質量縮放方法：定比例質量縮放和變比例質量縮放。兩種方法可以分開使用，也可以結合起來使用。質量縮放可用于整個模型，也可以用在單元組上。
—定比例質量縮放
定比例縮放方法是對組裝成全局節點質量陣的單元質量進行縮放，該方法在分析步起始時執行。縮放后的質量陣接著用于該分析步的每個增量步，除非同時采用了變比例縮放。如果接下來的分析步中沒有重新定義質量縮放，定比例縮放方法將延續下去。
定比例縮放的兩種基本方法：直接定義質量縮放因子，或者用戶定義最小的穩態時間增量，由顯示動態分析過程來確定質量縮放因子。
定比例縮放方法簡單，在分析步起始時修改準靜態模型的質量，或修改動態模型少數單元的質量，使它們不控制穩態時間增量的大小。由于只在分析步起始時執行一次質量縮放，因此該方法的計算效率很高。
—變比例質量縮放
在分析步中變比例縮放方法同期性地縮放單元質量。當采用此類型的質量縮放方法時，需定義最小的穩態時間增量：質量縮放比例因子自動計算，并按要求施加到單元上。
當分析步中控制穩態時間增量的剛度變化劇烈時，變比例縮放非常有用。準靜態體積成形分析和單元壓縮量很大的動態分析中常會出現這樣的情形。
—直接定義質量縮放因子
對于動能必須保持很小的準靜態分析中，直接定義質量縮放因子很有用。用戶可以對指定單元組內的所有單元定義一個固定的質量縮放因子。這些單元的質量在分析步開始時被縮放，并將在整個分析步中保持不變，除非通過變比例質量因子進一步修改質量。
圖1 直接定義質量縮放因子
來源：有限元在線
展開 模型中引入質量縮放
顯示動態分析中有兩種質量縮放方法：定比例質量縮放和變比例質量縮放。兩種方法可以分開使用，也可以結合起來使用。質量縮放可用于整個模型，也可以用在單元組上。
定比例質量縮放
定比例縮放方法是對組裝成全局節點質量陣的單元質量進行縮放，該方法在分析步起始時執行。縮放后的質量陣接著用于該分析步的每個增量步，除非同時采用了變比例縮放。如果接下來的分析步中沒有重新定義質量縮放，定比例縮放方法將延續下去。
定比例縮放的兩種基本方法：直接定義質量縮放因子，或者用戶定義最小的穩態時間增量，由顯示動態分析過程來確定質量縮放因子。
定比例縮放方法簡單，在分析步起始時修改準靜態模型的質量，或修改動態模型少數單元的質量，使它們不控制穩態時間增量的大小。由于只在分析步起始時執行一次質量縮放，因此該方法的計算效率很高。
Input File Usage:
*FIXED MASS SCALING
ABAQUS/CAE Usage:
Step module: Create Step: General, Dynamic, Explicit or Dynamic, Temp-disp, Explicit: Mass scaling: Use scaling definitions below: Create: Semi-automatic mass scaling, Scale: At beginning of step
變比例質量縮放
在分析步中變比例縮放方法同期性地縮放單元質量。當采用此類型的質量縮放方法時，需定義最小的穩態時間增量：質量縮放比例因子自動計算，并按要求施加到單元上。
展開 在 CAD 里，實現 XY 不同比縮放，即沿 X 軸和 Y 軸方向按照不同比例縮放圖形，可通過 “SCALE” 命令配合特定的輸入方式達成。以下為詳細操作步驟：
CAD軟件
常規縮放命令調用
可以通過以下兩種常見方式激活縮放命令：
命令行輸入：在命令行輸入 “SCALE”（也可以使用其簡寫 “SC”），然后按下回車鍵。
菜單操作：點擊菜單欄中的 “修改” 選項，在下拉菜單里找到 “縮放” 并點擊。
選擇要縮放的圖形
使用框選、點選等方式選擇你想要進行 XY 不同比縮放的圖形對象，選好后按下回車鍵確認。
指定縮放基點
在繪圖區域中指定一個點作為縮放的基準點，這個點在縮放過程中位置保持不變。你可以通過鼠標點擊或者輸入坐標值的方式來確定基點位置，指定完成后按下回車鍵。
輸入不同的縮放比例
在指定基點后，命令行會提示輸入縮放比例因子。若要實現 XY 不同比縮放，需輸入兩個不同的比例值。具體操作如下：
輸入第一個比例值，此值代表 X 軸方向的縮放比例。
輸入 “,”（英文逗號）。
輸入第二個比例值，該值代表 Y 軸方向的縮放比例。
例如，若要將圖形在 X 軸方向放大為原來的 2 倍，在 Y 軸方向縮小為原來的 0.5 倍，那么在命令行輸入 “2,0.5”，然后按下回車鍵，圖形就會按照設定的不同比例完成縮放。
以下是一個簡單的示例操作步驟總結：
在命令行輸入 “SC” 并回車。
選擇要縮放的圖形，回車確認。
指定縮放基點，回車。
輸入 “2,0.5”（假設 X 軸放大 2 倍，Y 軸縮小為 0.5 倍），回車，完成縮放。
展開 全局質量縮放和局部質量縮放
對單元組指定定比例或變比例的質量縮放，用于對模型的局部區域進行質量縮放。對于指定的單元組，重復定義質量縮放方法時，局部定義將覆蓋全局定義。
Input File Usage:
Use either of the following options:
*FIXED MASS SCALING, ELSET=elset
*VARIABLE MASS SCALING, ELSET=elset
ABAQUS/CAE Usage:
Step module: Create Step: General, Dynamic, Explicit or Dynamic, Temp-disp, Explicit: Mass scaling: Use scaling definitions below: Create: Semi-automatic mass scaling, Scale: At beginning of step or Throughout step, Region: Set: elset
分析步開始時進行質量縮放
定比例質量縮放僅用在分析步開始時指定質量縮放比例，并且通常縮放原始單元的質量。直接定義縮放因子時，用給定的縮放因子進行質量縮放。如果指定單元－單元穩態時間增量dt,基于該值進行質量縮放。如果縮放因子和單元－單元穩態時間增量都指定，首先用質量縮放因子進行縮放，再依據單元－單元穩態時間增量和所選的定比例縮放類型，決定是否再進行縮放。
局部的質量縮放針對特定的單元組定義。
展開 概要
準靜態分析或某些動態分析中，少數尺寸較小的單元控制穩態時間增量，為提高計算效率，ABAQUS/Explicit常采用質量縮放的方法。質量縮放可用于：
1、縮放整個模型，單個單元或單元組的質量
2、多步分析中，縮放每個分析步中的質量
分析步起始或整個過程中進行質量縮放
質量比例縮放可通過以下方式執行：
采用給定的常數因子對特定單元進行質量縮放
對所有指定的單元采用相同比例因子進行質量縮放，使單元組內任意單元的最小穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
僅對單元組內穩態時間增量小于用戶給定時間增量的單元進行質量縮放，使這些單元的穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
縮放所有指定單元的質量，使每個單元的穩態時間增量等于用戶給定的時間增量
對于金屬成形分析，基于網格的幾何形狀和初始條件，自動進行質量縮放
簡介
顯式動態過程常用于解決以下兩類問題：瞬時動態響應計算和含復雜非線性效應（最常見的是復雜的接觸條件）的準靜態模擬。由于求解動態方程時采用了顯示中心差分法，平衡方程中離散的質量矩陣對計算效率和精度都起到了關鍵性的影響。如果恰當地運用質量縮放方法，可以在保證計算精度的情況下，大大提高計算效率。然而，最適合于準靜態模擬的質量縮放技術與動態分析中必須采用的質量縮放方法存在很大差異。
準靜態分析
對于應變率無關材料的準靜態分析，自然時間并不重要。為節省計算時間，有效的辦法是有兩種：減少分析的時間步長或人為地增加模型的質量（質量縮放）。對于率無關材料，這兩種方法產生的效果相同；但如果模型中含有率相關材料，首選質量縮放方法，因為該方法保留了自然時間。
準靜態分析的質量縮放方法通常用于整個模型上執行。然而，當模型各部分的剛度和質量不同時，常選中模型的某部分進行質量縮放或對每部分分別進行縮放。任何情況下，都沒有必要減小模型質量的實際值，并且隨意地增加質量通常都會影響到計算精度。
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解決途徑：
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為確保準靜態響應，需嚴格控制加載速度并使用質量縮放等技術。
在分析步中，激活并配置自適應網格參數：
頻率: 設置每隔多少個增量執行一次網格平滑。
平滑算法: 通常保留默認設置。
網格約束: 對于此類問題，通常約束坯料外表面節點的法向運動，允許切向滑動，以模擬材料沿模具的流動。
