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登錄顯隱式的案例
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 顯式與隱式計算
這是關于LS-DYNA的顯式與隱式計算地 ppt 講義。
顯式隱式.rar
隱式-顯式順序求解.rar
轉載,滑板車遭遇路沿引發的隱式顯式聯合仿真
眾多工程問題中很多時候都涉及到隱式與顯式聯合仿真分析,這不但對求解器軟硬件提出要求,也對用戶的設置提出了更高的要求。本文從大型通用前后處理平臺Ansa/meta出發,以近年來普遍關注的兒童玩具/游樂設備之一的滑板車為例,介紹如何設置隱式-顯式(ABAQUS/Standard-ABAQUS/Explicit)聯合仿真分析求解文件。
主要從以下4個部分進行描述:
1) 模型及工況說明
2) 設定隱式與顯式聯合仿真區域
3) 建立聯合仿真分析
4) 輸出ABAQUS計算文件
1、模型及工況介紹:
如下圖所示,滑板車車體簡化為shell,車體板前后用連接單元與前后輪胎連接,手把用beam,騎行者用質量點等效并用coupling與車把和車體連接。路面處理為解析剛體。
騎行者連同滑板車以3m/s的速度前行,整個分析屬于顯式問題(ABAQUS/Explicit)。雖然模型簡單,但能夠通過該算例說明如何在ANSA中設置隱式與顯式聯合仿真分析文件。
模型中的有些零部件,比如輪胎,會與路面接觸,尤其是前輪會與路沿發生碰撞,承受動態載荷,需要用顯式求解器,因此,這些零部件需要進行顯式分析。而滑板車車體(本例簡化為shell)以及把手和騎行者可直接利用模態動力學計算,這可以直接用隱式求解器進行分析。需要說明的是,如果將滑板車車體用子結構代替,而僅保留必要的模態,可以更進一步提高效率。
2、設定隱式與顯式聯合仿真區域
利用Includes管理器設定三個分開的區域,包括:
a)滑板車車體及coupling-用于建立子結構;
b)滑板車的剩余部分以及騎行者-組成隱式求解區;
c)滑板車輪胎以及路面-顯式求解區。
展開 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列13:顯式和隱式的區別 ¥1
iSolver介紹:
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第13篇:顯式和隱式的區別==
CAE求解方法一般有兩種,分別為顯式(Explicit)和隱式(Implicit)。顯式求解算法基于動力學方程,當前時刻的位移只與前一時刻的速度和位移相關,求解過程中無需迭代;而隱式求解基于虛功原理,一般需要進行迭代計算。
在Abaqus中,顯式求解和隱式求解一般都會采用增量求解,即將分析步分割為若干個增量步,在當前增量步達到平衡時計算下一個增量步。
1. 顯式(Explicit)
在顯式求解過程中,每個增量步內不需要進行迭代求解,且無需形成切線剛度矩陣,故每個增量步內計算量相對于隱式求解方法消耗較小,一般與單元規模成正比。但增量步長也不能過大,一般不超過模型最小自由振蕩周期的1/10,否則容易導致計算結果發散。
2. 隱式(Implicit)
在隱式求解過程中,每個增量步都需要進行平衡迭代,需要形成切線剛度矩陣,計算量相對較大,一般與單元規模和迭代收斂速度相關。隱式求解的收斂速度和穩定性根據選擇迭代方法的不同而不同。因此,需要針對模型特性選擇合適的增量步長,保證計算結果的收斂。
綜上,無論是顯式求解還是隱式求解,都需要根據模型和求解問題合理設置分析步的增量步長和求解方法,保證分析的精度和質量。雖然這兩種求解方法已經是有限元的基本動力學求解方法,但由于有限元本身的復雜性,往往很多人都難以理解兩者的區別和顯式為何發射,本文將以一個簡單的算例配合代碼實現來直觀的解釋一下隱式和顯式的區別。
展開 
基于ABAQUS單點顯式VDLOAD/隱式DLOAD激光沖擊加載(圓形光斑和方形光斑) ¥50
幅值曲線、光斑約束定義
F = p
RETURN
END
VDLOAD顯式沖擊圓形和方形光斑對比
米塞斯應力:圓形成四周擴散形式,方形相對范圍較小
等效塑性應變:圓形中心區域變形較大,方形整體變形均勻,頂點處出現應力集中,變形過大
DLOAD隱式沖擊圓形和方形光斑對比
隱式計算時間成本較長,此處計算到1.5e-8
米塞斯應力:圓形呈高斯分布,方形均勻
等效塑性應變:與顯式規律基本一致
圓形光斑經VDLOAD顯式和DLOAD隱式沖擊下對比
米塞斯應力:隱式計算得到的應力分布相對均勻,且數值相對較小,但是云圖數值基本相近
等效塑性應變:隱式計算塑性變形相對均勻,變形相對較小
雖然隱式得到的結果相對均勻準確,但是計算成本相比較高。
方形光斑經VDLOAD顯式和DLOAD隱式沖擊下對比
米塞斯應力:顯式更加均勻,無應力集中產生,隱式計算結果頂點處產生應力集中
等效塑性變形:顯式計算得到的結果相比隱式更加均勻
位移比較,無明顯區別
方形實際沖擊過程并不會出現頂點的應力集中現象,模擬與網格相關,網格大小盡量能被程序所定義的約束坐標值整除。
方形光斑的應力和應變整體相對均勻,實際激光噴丸過程中方形光斑的沖擊對表面完整性更加有利。
展開 【JY】結構動力學之顯隱式
在談計算效率及并串行之前(期待下期講解),這期先談論下結構動力學的顯式隱式計算。
ABAQUS顯式與隱式的區別
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
abaqus 顯式與隱式的區別.pdf
展開 LSDYNA-隱式-顯式順序求解
LSDYNA-隱式-顯式順序求解,電腦中存的資料
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Abaqus隱式轉顯式分析 ¥10
我們在做顯式動態分析時經常會碰到模型中需要考慮螺栓預緊力,重力場,過盈配合,預應力等的情況,此時我們便需要用到abaqus隱式轉顯式的方法。
通過一個預緊力的小例子(隱式加載9000N預緊力,顯式工況為空載)來加以說明。
計算結果
通過調整接觸算法,得到誤差更小的接觸力。(方法2預緊力誤差為0.22)
如何在abaqus實現顯式分析與隱式分析交叉進行
如題,如何在abaqus中如何在abaqus實現顯式分析與隱式分析交叉進行
從入門到精通 | LS-DYNA案例學習系列Ⅵ
今天我們繼續帶來四個經典案例學習視頻,希望能幫助用戶更好的運用LS-DYNA,私信回復關鍵詞可獲取相關模型:
LS-DYNA力的傳感器的使用介紹
LS-DYNA短管沖擊分析介紹
LS-DYNA顯隱式轉換分析介紹
LS-DYNA子結構分析介紹
案例展示
案例26:LS-DYNA力的傳感器的使用介紹
簡介:本次視頻介紹如何使用 *CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE 和 *CONTACT_FORCE_TRANSDUCER_PENALTY 關鍵字的示例,輸出接觸力數據的方法。
私信回復”力的傳感器” 即可獲取模型!
案例27:LS-DYNA短管沖擊分析介紹
簡介:本次視頻介紹如何剛性墻以一定的速度短管沖擊分析,剛性墻使用的關鍵字是*RIGIDWALL_PLANAR_MOVING_FORCES,其中定義了質量和速度信息。
私信回復 “短管沖擊” 即可獲取模型!
案例28:LS-DYNA顯隱式轉換分析介紹
簡介:本次視頻介紹如何顯隱式轉換分析介紹,使用靜態隱式方法加載懸臂式殼單元條,然后將分析類型切換到顯式,移除載荷,并模擬動態響應。
私信回復 “顯隱式轉換” 即可獲取模型!
案例29:LS-DYNA子結構分析介紹
模型說明:本次視頻介紹如何定義用于interface子模型計算的接口。
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!
6-有限元之顯式算法和隱式算法
靜力學分析中是不會用到顯式算法的,動力學分析中主要采用顯式算法(特別是響應時間很短的問題),當然也可以采用隱式算法,但需要選擇較為合適的時間步長,當時間步長取得合適時,拋開計算時間,兩種算法的結果是相差不大的,同一個問題大家可以兩種方法都試一試,但總的來說,動力學分析大多數問題還是采用顯示算法的。
顯式算法的例子:
物體以高速(比如2000m/s)落在一個平板上,交互時間為0.2秒時
飛機著陸時的瞬時響應
隱式算法的例子:
鈑金成型過程的非線性分析
本周討論熱點:顯式算法與隱式算法
歡迎大家討論啊,希望各位參與進來,一周后結貼給分
Ansys vs Abaqus:隱式與顯式求解的終極博弈
在CAE領域,選擇Standard(隱式)還是Explicit(顯式)求解器,本質上是在平衡“計算精度”與“時間尺度”。
1?? 隱式求解 (Implicit/Standard)
核心是求解 $Ku=F$。每一步都需要進行矩陣求逆和牛頓迭代,以確保力平衡。
特點: 絕對收斂。步長可以很大,不受穩定性限制。
擅長: 靜力學、線性振動、緩慢的非線性過程。
痛點: 接觸極度復雜或大變形時,收斂困難,報錯“收斂失敗”是常態。
2?? 顯式求解 (Explicit)
核心是動力學方程 $Ma=F-I$。直接根據當前時刻的狀態推導下一時刻,不求逆陣,不迭代。
特點: 沒有收斂問題。但步長受限于穩定性準則(CFL條件),通常極小($10^{-7}$s量級)。
擅長: 跌落、碰撞、爆炸、高速切削。
痛點: 適合極短時間內的物理過程。計算長時間問題時,累計誤差大。
3?? 工具選型建議
Abaqus: Standard與Explicit切換極其絲滑,適合處理復雜的非線性接觸(如密封件、橡膠)。
Ansys: 隱式求解器極其高效穩定,配合LS-DYNA插件,在結構靜力和多物理場耦合上具有統治力。
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