顯式和隱式動力學的案例
基于ABAQUS顯式動力學和隱式動力學的彎管成型加工分析 ￥50
分別為Mises應力，等效塑性應變以及厚度分析結果
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檢查一下顯式動力學分析過程中內能和動能，顯然動能遠低于內能，分析結果可以接受。
總結：顯式動力學和隱式動力學對于都可以應用于求解彎管成型加工問題，當然也可以用于其他的金屬成型問題分析。注意到顯式動力學分析具有較高的計算效率，且計算結果與隱式算法接近，計算精度完全可以滿足工程需要，并且顯式動力學不存在收斂問題，在求解復雜接觸，大變形等問題上具有天然的優勢，因此筆者推薦采用顯式動力學求解材料加工問題。但也應該注意到，在某些簡單問題上，隱式算法其實式更加穩健的，求解精度更高的，需要大家根據經驗進行判斷。如果需要材料在加工過程中需要分析折疊，褶皺，開裂等問題，顯式動力學算法應當為唯一選擇。
如需指導，請站內私信。下面付費可下載案例文件。
展開 動力學分析方法探秘：顯式動力學與隱式動力學對比
在工程領域的結構分析中，動力學分析是一項關鍵任務，用于模擬結構在外部加載下的動態響應。顯式動力學和隱式動力學是兩種常用的數值模擬方法，各自在特定情境下發揮著重要作用。在本文中，我們將深入探討這兩種動力學分析方法的概念以及它們分別適用的問題。
顯式動力學：
顯式動力學特別適用于模擬高速動態加載、爆炸、碰撞等事件中的結構行為。其特點在于每個時間步內，結構中的每個單元的運動方程都顯式地求解，無需進行迭代。這使得顯式動力學相對于其他動態分析方法更加高效，尤其在需要快速計算結果的情況下。
顯式動力學適用于具有較小變形和短時間范圍內的動態行為的問題。典型的應用場景包括碰撞模擬、爆炸效應研究以及其他短時間內發生的動力學事件。然而，它在處理較大變形和較長時間范圍的問題上可能表現不如隱式動力學。
隱式動力學：
相對而言，隱式動力學更適用于較大變形、非線性和長時間范圍內的動力學問題。在隱式動力學中，每個時間步內需要通過迭代方法來找到使得方程達到平衡的解。雖然這使得計算速度相對較慢，但隱式動力學更為穩定，能夠處理更為復雜的結構響應。
隱式動力學常用于模擬結構在地震、風載等較長時間范圍內的動態響應。其迭代方法通常采用數值方法如Newton-Raphson迭代，以求解非線性方程組。這使得隱式動力學成為處理大規模、高度非線性問題的理想選擇。
如何選擇：
當求解涉及輕度非線性的動態有限元分析（FEA）問題以及可以使用大時間步長時，使用隱式動力學。這包括：
靜態平衡。
緩慢、線性和輕度非線性過程。
較大的時間增量。
展開 顯式動力學出現必須要用隱式求解的警告
模型設置：使用hinge連接器，一端連接剛體參考點，一端使用運動耦合連接軸孔，在使用顯示求解的時候運動耦合參考點出現了下面的錯誤，請問該錯誤會影響結果嗎，如果會該怎么處理。謝謝
ABAQUS中隱式和顯式的節點和單元的輸出變量解析
The output variables listed below are available in Abaqus/Explicit.
Mechanical analysis–nodal quantities
CFORCE
Field: yes History: no .fil: no
Contact normal force (CNORMF) and frictional shear force (CSHEARF).
CDISP
Field: yes History: no .fil: no
Contact opening (COPEN) and accumulated tangential motions (CSLIP1, CSLIP2, and
CSLIPEQ) for general contact analyses.
CEDGEACTIVE
Field: yes History: no .fil: no
Status of contact edges for general contact analyses (active as primary, active as
secondary and deactive).
CFRICWORK
Field: yes History: no .fil: no
Contact frictional work for general contact analyses.
CNAREA
Field: yes History: no .fil: no
Contact nodal area for each node with active contact forces in general
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【JY】結構動力學之顯隱式
利用并行計算機研究和開發相應的并行算法有可能解決串行機無法解決的存儲量、計算時間和效率等多方面的問題。
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。
6-有限元之顯式算法和隱式算法
顯式動力學（explicit dynamic）
在動力學分析中，顯式分析先計算加速度a，再通過積分算法分別導出速度v和位移x。比如一旦在時刻n求得了加速度，速度會在n+1/2時刻計算出，然后位移在n+1時刻求出（相當于一個時間步長），然后通過位移導出應變（strain），在通過應變導出應力（stress）。
可能有人會問，和隱式動力學類似，要求得加速度a，不是一樣要對質量矩陣M求逆嗎，是的，但這里M的導出遠遠比剛度矩陣簡單很多，而且M可以簡化為對角矩陣，所以對M不需要直接求逆，通過簡單的矩陣乘法就可以得出逆矩陣。
計算的效率
在動力學分析中，顯式法和隱式法在計算時間上各有優缺點
顯示動力學由于是間接求得位移x的，和前面類似，要取得足夠的精度，需要取很短的時間步長，所以需要進行很多步計算，但每一步計算需要的時間很短
隱式動力學由于是直接求得位移x，所以不存在收斂性問題，但由于動力學分析往往涉及到非線性（幾何非線性，材料非線性等），可能每一步都要進行剛度的求逆，非常耗時，但時間步長相對顯示算法可以取得很大。
適用范圍
雖然在計算效率上各有優勢，但總的來說，在動力學分析中，主要還是采用顯式算法，因為在動力學分析中，如頻率響應分析，響應譜分析等等，往往時間很短，要獲得較好的結果，需要取很短的時間步長來捕捉瞬時的響應，這時候顯示動力學就很有用，而且在計算時間上也具有較大優勢。
隱式算法主要還是用于時間周期較長的非線性分析（Nonlinear analysis），屬于靜力學分析的范疇，當然也包括動力學分析里面特殊的準靜力分析（quasi-static）。
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 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!
Abaqus_Explicit顯示動力分析-CH01-顯式動力學概論
邀請到的臺灣士盟科技老師鄭鈞為大家再講解一趟系列課程《Abaqus_Explicit顯示動力分析》，目前預售價格59，該課程預計5月底更新完，更新完后價格會同步更新，故有需要的朋友可以提前購買觀看。
課程目錄
CH01-顯式動力學概論
CH02-轉接器落摔分析
>WORKSHOP01-轉接器落摔分析
CH03-轉接器球擊分析(考慮材料應變率)
>WORKSHOP02-轉接器球擊分析(考慮材料應變率)
CH04-金屬沖壓擬靜態分析
>WORKSHOP03-金屬沖壓擬靜態分析
CH05 求解器資料轉換
>WORKSHOP04-金屬沖壓后回彈
>WORKSHOP05-煞車碟盤
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
一方面我們查閱各個主流商用軟件的理論手冊并通過進行大量的資料查閱猜測內部修正方法，另一方面我們自己編程實現結構有限元求解器，通過自研求解器和商軟的結果比較來驗證我們的猜測，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測商用有限元軟件的內部計算方法。我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。
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。
展開 ANSYS Workbench 顯式動力學新書出版
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中的Explicit Dynamics、Autodyn和LS-DYNA三大模塊，從算法、幾何建模、材料定義到網格劃分，操作過程一目了然。
2. 顯式動力學的接觸設置、計算條件設置、后處理設置，數據翔實，圖表豐富，易學易上手。
3.以實例為導向導，包括高速沖擊碰撞、侵徹、爆炸等十多個案例的建模仿真全過程講解，可快速掌握、加深理解。
4.多物理場耦合、多模塊聯合仿真、多參數優化設計等仿真難題，在書中都可找到解決方案。
《ANSYS/Workbench LS-DYNA爆炸沖擊非線性動力學數值仿真》主要介紹：
1. 本書主要以ANSYS/Workbench平臺為基礎，介紹了LS-DYNA模塊在非線性動力學分析中的工程應用。
2.涵蓋Workbench LS-DYNA模塊基本知識、幾何建模、材料定義、Model通用前處理模塊、LS-DYNA專用前處理模塊、計算條件設置和后處理等內容。
3. 以實例為導向，包括常見的非線性動力學，如沖擊碰撞、爆炸、跌落、優化設計等仿真全過程講解。
4.書中包含從建模到計算結果分析的全部操作過程，以便讀者能夠結合應用實例，快速掌握LS-DYNA建模和求解流程。
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展開 
一期一會 | 什么是顯式動力學？
什么是隱式動力學？
在討論顯式動力學時，很難不提及隱式動力學。顧名思義，隱式動力學是一種使用隱式時間積分法的FEA仿真方法。與顯式動力學一樣，隱式動力學仍然利用多個時間步來求解運動隨時間變化的完整方程。
隱式積分法的方程，涉及當前時間步和下一個時間步的值。對于隱式仿真軟件工具，求解器使用后向歐拉法（Backward Euler Method）推導方程，以求得下一個時間步的值，該方程與當前步長（k）和下一個時間步有關：
隱式方法和顯式方法之間的區別
在結構分析中，工程師使用這兩種積分方法進行動態和準靜態仿真。如上所述，兩者的主要區別在于，當在顯式方法中進行PDE積分運算時，解完全由得到的方程來確定；在隱式方法中，未知值是隱含的，因此算法必須使用線性代數來找到解。
從現實世界的實際角度來看，這會帶來以下差異：
顯式動力學仿真示例
顯式動力學分析中使用的小時間步長和集中質量公式，使其非常適合用于分析持續時間短但具有顯著非線性的事件。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。
跌落測試
消費類產品和工業品都需要在運輸和使用過程中承受從合理高度跌落的情況，因此工程師基于行業標準進行跌落測試，以確保其產品足夠穩健可靠。但是，開展物理測試的成本高昂，而且需要依賴實際的硬件設備。
展開 Workbench之24 Explicit Dynamics 顯式動力學分析
Workbench之24 Explicit Dynamics 顯式動力學分析
顯式動力學系統執行多種工程仿真，包括固體、流體、氣體的非線性動力學行為及其交互作用。使用autodyn或LSdyna求解器。
本系統在Mechanical中配置
使用顯式動力學系統：
1） 要添加顯式動力學系統，從工具箱拖拽該系統至項目圖，或在工具箱中雙擊該系統
2） 要載入幾何體，右擊Geometry單元，快捷菜單選擇Import Geometry
3） 要打開Mechanical程序，右擊Setup單元，快捷菜單選擇Edit；或雙擊Setup單元
4） 在Mechanical窗口，使用應用程序工具和特征完成分析
詳見Explicit Dynamics Analysis Guide
展開 三維軸承顯式動力學分析 ￥80
云圖.mp4
纏繞方法系列之顯式動力學 ￥50
干活如下
abaqus隱式分析纏繞過程常常因為施加端部集中力而難以進行下去，本貼inp文件涉及纏繞相關的模型裝配問題、接觸問題、復雜材料問題，以及集中力施加等問題綜合考慮，適合abaqus學者進行纏繞過程分析等。
應力分析：直接上圖
應變分析：直接上圖
本貼附上cae（2021版）與inp（可通用）文件，見付費文檔。
可提供范圍之內的指導，qq私聊
