EXPLICIT的案例
ABAQUS_Explicit_終極完美版
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展開 ABAQUS/Explicit質量縮放（MASS SCALING）使用心得 [轉simwe]
., 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, Scale by factor: scale_factor
定義理想的單元－單元穩態時間增量
對于定比例或變比例質量縮放方法，用戶可以對單元組定義單元－單元穩定時間增量。ABAQUS/Explicit將確定必要的質量縮放因子。定義單元－單元穩態時間增量時，有三種互斥的質量縮放方法可供選擇。下面對各種方法進行詳細闡述。
為了確定各增量步的穩態時間增量，ABAQUS/Explicit首先以單元－單元為基礎確定最小的穩態時間增量。然后，根據模型的最高頻率用全局估計的算法確定穩態時間增量。選用兩種估計值中較大者作為穩態時間增量。一般來說，全局估計器確定的穩態時間增量大于單元－單元估計器確定的值。當采用定比例或變比例質量縮放方法，并且對單元組指定單元－單元穩態時間增量時，直接影響到單元－單元穩態時間增量的估計值。如果模型中所有單元采用單一的質量縮放定義，則單元－單元估計值將等于單元－單元穩態時間增量給定值，除非采用了罰方法強加接觸約束。罰接觸會導致單元－單元估計值比單元－單元穩態時間增量值的給定值略小。由于使用了全局估計器，實際使用的穩態時間增量值可能大于單元－單元穩態時間增量給定值。
展開 ABAQUS/Standard和Explicit混合分析
ABAQUS/Standard求解器和Explicit求解器各有所長。對于有些問題，如果能巧妙地將二者結合起來使用，會得到意想不到的效果。例如，模擬金屬成形和回彈，在成形階段，使用Explicit進行準靜態分析，在回彈階段，采用Standard求解器，求解效率將大大提高。又例如壓接成形（預壓階段變形量小，壓接階段為復雜的非線性階段），如果預壓階段采用Standard分析，而在壓接階段用Explicit分析，計算精度和效率都會大大提高。如果使用ABAQUS/Standard和Explicit混合分析，以下是這一技術的詳細資料，一個例子，與大家分享。
其中：ExplicitStandardInterface.rar是技術資料，共分三部分。
ExplicitStandardInterface.rar
對同一個問題用兩種方法分析，VC2DStdExp是用Standard和Explicit混合分析所用的.inp文件和.sta文件。VC2DExp是僅用Explicit分析的.inp文件和.sta文件。
VC2DStdExp.rar
VC2DExp.rar
展開 
ABAQUS/CAE中實現引入standard的結果到explicit分析步之方式
實現在ABAQUS/CAE中引入standard的結果到explicit分析步之方式,(使用方式並不限於standard import explicit,僅以此例子作說明)
在standard分析步中考慮重力,import至explicit分析步後施予rigid body一旋轉速度.(純為例子示範,沒有任何物理意義)
內容包含了在import中使用rigid body, connector, reference point, tie及coupling constraint的技巧.
附上6.8.1 CAE文件.
ABAQUS中Standard分析模塊和Explicit分析模塊的區別比較及選擇
2、ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比較
ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都具有解決廣泛的各種類型問題的能力。對于一個給定的間題，隱式和顯式算法的特點決定了采用哪一種算法更適合。對于采用任何算法都可以解決的間題，求解間題的效率可能決定了采用哪種產品。下表列出了兩者之間的主要區別。
Abaqus/Standard與Abaqus/Explicit的材料成型仿真模擬比較
Explicit中模型的加載也由原來的5步分為2步：第一步給夾具施加相應的作用力，第二步給沖頭施加向下的位移。對于準確和高效的準靜態模擬，施加的載荷盡可能光滑，因此選用abaqus中的光滑幅值曲線進行加載。
如圖7所示為用explicit求解得到的毛柸最終成型后的等效塑性應變，圖8用explicit求解得到的毛柸最終成型后的等效應力分布圖。與用standar的結果相比，兩者的數值誤差在2%以內。另外試驗表明，explicit模擬的毛柸的最終變形與standard的結果更加吻合。
本文也可以通過explicit常用的加速方法來提高本模擬的求解速度，一種有效的方式是對毛坯的質量進行放大，具體的做法可以使放大材料的密度。
圖7 毛柸最終成型后的塑性應變分布圖
圖8 毛柸最終成型后的等效應力分布圖
七、結論
相比于standard求解，explicit求解更加方便，同時對于解除問題的求解能力更加的強大。然而，對于explicit的求解，要選擇合適的加載速率進行求解，才能報紙求解的穩定性和準確性。
展開 abaqus系列技巧7：關于Abaqus/Explicit 中增量步步長的確定
如圖：
這是一個典型的監視器圖，從這個監視器中可以看到，采用的是Explicit ，增量步為2.5e-9.對于時間總長為1s，或者0.1s的分析來說，明顯太長了。那么到底是什么原因造成的呢？
（以下內容摘自《abaqus有限元分析常見問題解答》曹金鳳 石亦平老師著）
什么是穩定極限值?如何確定穩定極限值?影響穩定極限值大小的因素有哪些?
默認情況下,ABAQUS/Explicit在分析過程中的增量步大小完全由求解器自動控制,即分所過程中是有條件穩定的,增量步必須小于某個極限值,以保證加速度在每個增量步中盡量接近常數,這樣才能對速度和位移進行精確積分,此極限值稱為穩定極限值(syhm),即分析所允許的最大穩定增量步長。它是ABAQUS/Explicit分析必須考慮的重要因素之一。為了提高求解效率,ABAQUS/Explicit在分析過程中總是盡可能選取穩定極限值作為增量步長。
確定穩定極限值的方法有兩種:單元-單元估計法和總體估計法。ABAQUS/Explicit總是先根據單元-單元估計法估計穩定極限值的大小,然后在某些特定條件下跳轉到總體估計法確定穩定極限值。
單元-單元估計法比較保守,它給出一個比實際的穩定極限值更小的穩定增量步長。一般情況下,模型中的各種約束和接觸關系都有抑制特征值頻譜的效應,單元-單元估計法不考慮這些因素的影響。
總體估計法采用當前擴張波速估計整個模型的最大頻率wmax,在分析過程中不斷地更新最大頻率的估計值。總體估計法算得的穩定增量步長往往超過單元-單元估計法算得的穩定增量步長。總體估計法確定穩定極限值△tstable的計算公式為:
對于高階振動問題,wmax,較大,因此穩定極限值較小,總的增量步數會非常大,這時ABAQUS/Explicit會通過引人體積粘性(bulkviscosity)的方法來引入一個小的阻尼。
展開 Transient structural與Explicit dynamics區別
2 Transient structural與Explicit dynamics區別
Transient structural（瞬態動力學分析）與Explicit dynamics（顯式動力學）都是用于解決隨時間快速變化的載荷作用下結構的響應問題，兩者最大的區別在與兩者的求解問題的方式不同，Transient structural是基于隱式解法（求解當前的時間步還需要用到后面時間步的信息），采用迭代的方式求解方程，而Explicit dynamics則是采用顯式解法（只根據前面的時間步就可以得到當前的解答了），一般不涉及迭代！一般而言，顯式解法面對的都是時間很短暫的問題，例如沖擊，碰撞，波的傳播等，往往在1second 內，隱式解法所面對的時間則要較長一些，1second 以上。如果換成用速度來衡量的話，顯式動力學一般用于高速，隱式則低速！
3.1 隱式算法
隱式算法對應NewMark法，計算需要迭代。隱式算法在每一增量步內都需要對靜態平衡方程進行迭代求解，并且每次迭代都需要求解大型的線性方程組，這一過程需要占用相當數量的計算資源、磁盤空間和內存。理論上在這個算法中的增量步可以很大，但是實際運算中上要受到接觸以及摩擦等條件的限制。隨著單元數目的增加，計算時間幾乎呈平方次增加。由于需要矩陣求逆以及精確積分，對內存要求很高。隱式算法的不利方面就是收斂問題不容易解決，且在開始起皺失穩時，在分叉點處剛度矩陣出現奇異。
3.2 顯式算法
ANSYS的動力學LS-DYNA、explicit dynamics和Abaqus Explict 均是采用顯式算法求解動力問題，基于動力學方程進行求解，其包括動態顯式和靜態顯式算法。
展開 基于ANSYS workbench-Explicit Dynamics模塊電路板跌落顯示動力學分析簡例
基于ANSYS workbench-Explicit Dynamics模塊電路板跌落顯示動力學分析簡例
本實例為顯示動力學分析簡化實例，與實際工程項目相差甚遠，請不要直接用于工程應用以及論文撰寫，僅僅以此方法介紹ANSYS workbench-Explicit Dynamics的一個跌落分析的應用。
轉載請注明出處以及作者：CAE夢想很偉大
本實例為某簡易電路板結構，現在對其進行跌落分析。對焊點和接觸建立失效準則，模擬跌落過程中焊點和接觸失效。
1.分析模塊定義：
2.材料屬性定義：
選擇【Explicit Materials】材料庫中的CONC-35MPA；選擇【General Non-linear Materials】材料庫中的Aluminum Alloy NL；創建自定義材料PCB，材料屬性設置項如圖所示。
3.創建幾何：
4.建立綁定接觸對、焊點以及Body Interactions：
其中綁定接觸和焊點需要建立正應力和剪切應力極限用于失效分析。
5.求解設置：
分析時間0.005s
設置初始速度-5m/s
地面剛性全約束
6.結果后處理
可以看出PowerConnector20以及powerdiss.123都已經脫離PCB，焊點以及接觸均已失效，本例結束。
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An explicit finite element solution for the forming prediction of continuous fibre-reinforced thermoplastic sheets
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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 基于ANSYS WorkbehcnLS-DYNA和Explicit Dynamics侵徹分析子彈穿靶 ￥4
侵徹是可以運用LS-DYNA和Explicit Dynamics軟件進行分析的一類典型非線性動力問題，在實際工程中有廣泛的運用。本文以一顆子彈擊穿雙層鋼板的動力問題分析為例介紹侵徹分析的實現方法。以workbench9.0版本基礎，調用LS-dyna模塊和Explicit Dynamics模塊進行計算并對結果進行比較。
1、問題描述
直徑15mm、長45mm的子彈以1000m/s的初始 n速度垂直射向兩層鋼板，鋼板尺寸均150mmX150mm，厚度均為8mm，鋼板間距為55mm，具體尺寸詳下圖1所示：
圖1 子彈及鋼板幾何尺寸（單位：mm）
建立模型
選擇Explicit Materials材料分組，選擇STEEL 1006型鋼材，該類型的鋼采用Johnson Cook模型定義材料的強度，Johnson Cook模型適用于高應變率材料行為，對于子彈擊穿鋼板問題采用該模型是合適的。另外，子彈穿靶過程中伴隨著部分材料失效的行為，因此還需要添加材料失效模型，Workbench中提供多種材料失效模型，在這里我們選擇Johnson Cook失效模型。
分別建立兩組模型，一個了子彈穿透一塊鋼板，另一組是子彈穿透兩塊鋼板。
第一組分析，先抑制住第二塊板，鋼板材料選擇成STEEL 1006，子彈選擇成rigid。顯式分析，單元為一階單元。鋼板層數一般要大于兩層，以防止沙漏現象。體與體的接觸選擇成frictional接觸，摩擦系數設置0.15，動力摩擦系數設置0.1。當然也可以由于模型的對稱性，建立1/4模型進行計算。本案例是全模型。仿真時間為6e-5s。初始速度的添加必須在是initial condition下添加進行初始速度添加，而不是在求解里添加強制速度，這個要重視。速度為1e6mm/s。這里的單位制是mms。鋼板四周固定約束。
展開 小球落網（workbench lsdyna/workbench Explicit dynamics） ￥20
小球墜落的動畫如圖所示：
此模型采用UGNX建模，也可以通過其他的cad軟件建立，通過Explicit dynamics模塊、workbench lsdyna或者ansys dyna進行求解。視頻中有詳細的從建模到仿真的全過程。此模型可擴展為足球射門，或者一些相關的仿真。
1、通過UGNX建立仿真模型
2、通過space claim進行梁單元的處理，然后進行網格劃分后，如下圖所示：
3、設置小球的墜落速度，固定四周后使用lsdyna或者Explicit dynamic進行求解。
Abaqus/Explicit分析重要概念（2）：各種阻尼的功能及設置方法/橡膠阻尼
在 Abaqus/Explicit 分析中，為了避免數值振蕩，一般都需要定義模型的阻尼，
定義方法主要包括以下幾種：
1）體積粘性（bulk viscosity）
體積粘性用于引入由于體積應變引起的阻尼，在研究高速動力分析的高階性能時，體積粘性是尤其必要的。體積粘性只是作為一個數值效應被引入，因此，材料點上的應力并不考慮體積粘性壓力的影響。
Abaqus/Explicit 有兩種體積粘性參數：線性體積粘性和二次體積粘性，可以在 Step 功能模塊中進行設置（如圖1所示）。
一般情況下，采用 Abaqus 的默認設置即可。
圖1 設置體積粘性參數
2）材料阻尼
常用的材料阻尼是瑞利（Rayleigh）阻尼，在Property模塊的Mechanical菜單下定義（如圖2所示），它包含兩個阻尼參數：
質量比例阻尼是關于質量矩陣的比例系數，主要用于消除低階振蕩；剛度比例阻尼是關于剛度矩陣的比例系數，主要用于消除高階振蕩。
圖2 設置材料阻尼
關于材料阻尼的詳細介紹，請參見 Abaqus 幫助文檔《Abaqus Analysis User’s Manual》第20.1.1節“Material damping”和《Abaqus Keywords User’s Manual》中的關鍵詞
* DAMPING。
3）阻尼器（dashpot）單元
在 Property 功能模塊和 Interaction 功能模塊的Special菜單中都可以定義阻尼器單元（如圖3所示），其優點是可以僅在必要的節點上定義阻尼，其阻尼力與單元的兩個節點相對速度成正比。阻尼器單元必須與其他單元（如彈簧單元或桁架單元）同時使用，一般不會引起穩定極限值的顯著變化
。
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