ansys 顯式計算
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys 顯式計算的視頻教程
(持續(xù)更新)外嚙合齒輪、內(nèi)嚙合齒輪、蝸輪蝸桿類瞬態(tài)、顯式動力學分析，ANSYS ,LS-DYNA,H
針對齒輪類動力學持續(xù)輸出分析教程，和大家交流。如有問題可直接私聊，在學習中進步。
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ansys 顯式計算的實例教程
昨日展示了三維的對比情況，因此這里對比針對二維情況，考慮拉伸和剪切變形（即考慮不同的應力狀態(tài)和單元類型）
模型包含500個晶粒，60000個單元，使用平面應變?nèi)?jié)點單元（CPE3）
對比指標：等效應力分布，累計剪切應變分布，滑移系統(tǒng)當前強度分布
結(jié)果如下（默認左側(cè)為顯式結(jié)果，右側(cè)為對應的隱式結(jié)果）：
拉伸情況：
等效應力分布;
累計剪切應變分布:
滑移系統(tǒng)當前強度分布:
剪切情況：
等效應力分布;
累計剪切應變分布:
滑移系統(tǒng)當前強度分布:
可以看到使用隱式計算結(jié)果與顯式計算結(jié)果幾乎一致，然而顯式的優(yōu)勢是顯而易見的，尤其是在模擬高速沖擊以及其他類似的接觸問題
模擬多晶沖擊的視頻效果如下（隱式計算無法收斂，而顯式可以輕松完成）
模擬效果可以在公眾號查看
展開 這是關(guān)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
2、使用模型的第一固有頻率計算相應的時間段 (T)：T=1/f
3、運行顯式分析（步長時間 = T）并估計在此時間 (T) 期間模型沖擊方向的全局偏轉(zhuǎn) (D)。
4、計算沖擊速度（V）：V=D/T
5、一般建議是將沖擊速度限制在材料波速的 1% 以下。金屬中的典型波速為 5000 。
示例（門梁入侵測試）
為了說明確定適當加載速率的問題，請考慮車門中側(cè)防盜梁的變形。實際測試是準靜態(tài)的。
我們將測試建模為圓形梁（長度為 l、直徑為 d、厚度為 t）固定在兩端，剛性圓柱體（直徑為 D）使梁變形。
在這里，我們檢查圓柱體的 20 m/s 和 400 m/s 速度，看看哪一個可以適用于我們的問題。
1、第一模態(tài)的頻率約為250 Hz：f=250
2、該速率對應于 4 毫秒的周期：T=1/250=0.004 s
3、使用 20 m/sec 的速度，分析顯示圓柱體將在 4 ms內(nèi)被推入梁 0.1
4、沖擊速度為：V=D/T= 0.08/0.004= 20 m/s
5、回想一下，金屬中的波速約為 5000 m/sec，因此 25 m/sec 的沖擊速度約為波速的 0.5%（小于 1%）。
如果我們檢查 400 m/s 的速度，將導致大約 4% 的波速（不可接受）。
小結(jié)
隨著過程速度的增加，靜態(tài)平衡狀態(tài)演變成動態(tài)平衡狀態(tài)，慣性力變得更加占主導地位。我們應該嘗試在慣性力仍然微不足道的最短時間段（Abaqus 最大加載速率）內(nèi)對過程進行建模；
除了慣性力之外，問題的某些方面（例如材料行為）也可能與速率相關(guān)。在這種情況下，無法更改正在建模的事件的實際時間段。質(zhì)量縮放方法在此類問題中變得有吸引力。
文章來源;abaqus仿真世界
展開 2、使用模型的第一固有頻率計算相應的時間段 (T)：T=1/f
3、運行顯式分析（步長時間 = T）并估計在此時間 (T) 期間模型沖擊方向的全局偏轉(zhuǎn) (D)。
4、計算沖擊速度（V）：V=D/T
5、一般建議是將沖擊速度限制在材料波速的 1% 以下。金屬中的典型波速為 5000 。
示例（門梁入侵測試）
為了說明確定適當加載速率的問題，請考慮車門中側(cè)防盜梁的變形。實際測試是準靜態(tài)的。
我們將測試建模為圓形梁（長度為 l、直徑為 d、厚度為 t）固定在兩端，剛性圓柱體（直徑為 D）使梁變形。
在這里，我們檢查圓柱體的 20 m/s 和 400 m/s 速度，看看哪一個可以適用于我們的問題。
1、第一模態(tài)的頻率約為250 Hz：f=250
2、該速率對應于 4 毫秒的周期：T=1/250=0.004 s
3、使用 20 m/sec 的速度，分析顯示圓柱體將在 4 ms內(nèi)被推入梁 0.1
4、沖擊速度為：V=D/T= 0.08/0.004= 20 m/s
5、回想一下，金屬中的波速約為 5000 m/sec，因此 25 m/sec 的沖擊速度約為波速的 0.5%（小于 1%）。
如果我們檢查 400 m/s 的速度，將導致大約 4% 的波速（不可接受）。
小結(jié)
隨著過程速度的增加，靜態(tài)平衡狀態(tài)演變成動態(tài)平衡狀態(tài)，慣性力變得更加占主導地位。我們應該嘗試在慣性力仍然微不足道的最短時間段（Abaqus 最大加載速率）內(nèi)對過程進行建模；
除了慣性力之外，問題的某些方面（例如材料行為）也可能與速率相關(guān)。在這種情況下，無法更改正在建模的事件的實際時間段。質(zhì)量縮放方法在此類問題中變得有吸引力。
文章來源：abaqus仿真世界
展開 計算成本：
顯式（Explicit）分析中，基于單元的穩(wěn)定極限（時間增量）可由下式計算：
在二維分析中，在每個方向上將網(wǎng)格加密為2倍，顯式分析的運行時間增加4-8倍，初始時間增量大小減小一半。類似地，在三維分析中，在每個方向上網(wǎng)格加密為2倍將使運行時間增加16倍。在準靜態(tài)分析（quasi-static analysis）中，通過加速模擬過程或縮放質(zhì)量的方式來降低計算成本是很有效的。但是都應該監(jiān)測動能，確保動能與內(nèi)部能量的比值不會太大—通常需小于10%。
實例說明：
以二維平面應變管道貫入為例，說明Explicit中降低計算成本的通用方法：
1. 使用多線程和調(diào)整動態(tài)負載降低計算成本
在提交Job選項框里可啟用多線程計算，所選線程數(shù)不能超過電腦CPU的實際線程數(shù)，一般不帶超線程的CPU，建議不要將所有線程用于計算，否則電腦會卡頓，無法進行其他操作，保留1-2個線程比較穩(wěn)妥。動態(tài)負載域的個數(shù)要大于等于線程數(shù)，一般采用默認值。
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ansys 顯式計算的最新內(nèi)容
在CAE領(lǐng)域，選擇Standard（隱式）還是Explicit（顯式）求解器，本質(zhì)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(wěn)定性限制。
擅長： 靜力學、線性振動
<p class="ql-align-justify">MP4 |視頻：h264、1280×720 |音頻：AAC，44.1 KHz，2</p><p class="ql-align-justify">通道 類型：在線學習 |語言： 英語 |持續(xù)時間： 11 講 （ 53m ） |大小： 595.2 MB</p><p class="ql-align-justify">模擬從船上發(fā)射到水中的炮彈</p>
側(cè)桿試驗 - 高速撞擊 - 顯式動力學 - ANSYS Workbench
顯式動力學是一種時間積分方法，用于在速度很重要時執(zhí)行動態(tài)模擬。顯式動力學考慮快速變化的條件或不連續(xù)事件，例如自由落體、高速撞擊和施加的負載。由于這些“非線性動力學”已集成到模擬中，因此顯式動力學是模擬高度瞬態(tài)物理現(xiàn)象的首選。
有些側(cè)面碰撞是指車輛側(cè)向撞上路邊的堅硬物體，如樹木或電線桿。這通常是由于駕駛員失去控制
參考文獻：《Influence of texture distribution in magnesium welds on their non-uniform mechanical behavior: A CPFEM study》
主導孿晶重定向（PTR）方案作為目前處理HCP晶格結(jié)構(gòu)的多晶材料孿晶模擬中最常使用的方案被廣泛討論，然而晶體取向旋轉(zhuǎn)過程可能會造成模擬的收斂性問題，選擇一個相對穩(wěn)定的本構(gòu)框以及迭代變量對模擬計算效率的提升是有意義的
本文詳細介紹了 Abaqus/explicit 中的準靜態(tài)分析及其提高求解速度的方法。
我如何知道我的模擬是否是準靜態(tài)的？
準靜態(tài)問題是通常可以使用 Abaqus/Standard 解決的問題之一，但由于觸或材料的復雜性，可能難以收斂，從而導致大量迭代。具有挑戰(zhàn)性的非線性準靜態(tài)問題通常涉及：
接觸條件非常復雜，Abaqus/Standard
本文詳細介紹了 Abaqus/explicit 中的準靜態(tài)分析及其提高求解速度的方法。
我如何知道我的模擬是否是準靜態(tài)的？
準靜態(tài)問題是通常可以使用 Abaqus/Standard 解決的問題之一，但由于觸或材料的復雜性，可能難以收斂，從而導致大量迭代。具有挑戰(zhàn)性的非線性準靜態(tài)問題通常涉及：
接觸條件非常復雜，Abaqus/Standard
【培訓講師】 上海安世匯智結(jié)構(gòu)專家
【培訓時間】 2023年7 月 20日~21日
【培訓費用】 3000元/人
【培訓等級】 初級
【培訓地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經(jīng)驗豐富，精準匹配行業(yè)
—— 理論與上機結(jié)合，教學質(zhì)量有保障
——
昨日展示了三維的對比情況，因此這里對比針對二維情況，考慮拉伸和剪切變形（即考慮不同的應力狀態(tài)和單元類型）
模型包含500個晶粒，60000個單元，使用平面應變?nèi)?jié)點單元（CPE3）
對比指標：等效應力分布，累計剪切應變分布，滑移系統(tǒng)當前強度分布
結(jié)果如下（默認左側(cè)為顯式結(jié)果，右側(cè)為對應的隱式結(jié)果）：
拉伸情況：
等效應力分布;
累計剪切應變分布:
滑移系統(tǒng)當前強度分布
【培訓講師】 上海安世亞太LS DYNA技術(shù)專家
【培訓時間】 2023年3月30日~3月31日
【培訓費用】 3000元/人
【培訓等級】 初級
【培訓地點】 上海安世亞太公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓（地鐵6/8/11號線東方體育中心站4號口出）
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經(jīng)驗豐富，精準匹配行業(yè)
—
新書出版，基于ANSYS 2022R1版本的顯式動力學。
購買鏈接：https://item.jd.com/13260951.html#crumb-wrap
這應該是 目前最簡單的 Explicit Dynamics、Autodyn和LS-DYNA軟件的入門及提高教程。
其中，《ANSYS Workbench 顯式動力學》主要是介紹：
1. 涵蓋ANSYS/Workbench
