顯式分析的案例
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列25： 顯式分析的穩定時間增量
自主結構有限元求解器iSolver介紹視頻：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第25篇：顯式分析的穩定時間增量==
相對隱式分析，顯式分析在單元函數中的計算要相對簡單，只需計算應力的更新，而少了單元剛度矩陣的求解，但顯式在增量步的自動步長、網格畸變的控制、質量縮放等方面又比隱式要多做許多工作。其中求解過程中的穩定時間增量是每個顯式分析都會遇到的問題，由于沒有迭代，顯式分析都能得到某個結果，不存在收斂問題，而結果的正確性和穩定時間增量密切相關，很多人做顯式分析都一般直接交給商軟去做自動步長，當商軟顯式結果發散或者結果差異很大時也不清楚怎么修改時間步長。同時，對于顯式自定義單元VUEL等子程序，Abaqus要求用戶自己計算穩定時間增量dtimestable，Abaqus會根據用戶計算的穩定時間增量來限制它的增量步長。本文將簡單介紹一下穩定時間增量的概念和理想及工程應用上的兩種計算方式，并用Abaqus中一個簡單的算例來驗證工程上的穩定時間增量的計算公式，便于你對穩定時間增量的理解和自己編程實現。
1.1.1 穩定性的含義
在本系列13篇：顯式和隱式的區別中提到，顯式分析都是條件穩定的，譬如下面求解一個微分方程：
y'(x) = -y+x+1
其中y(0) = 1。顯式分析可得到下面的增量表達式：
當h<2時，y收斂，但h>=2時，y將發散。
展開 顯式動態分析采用的命令
在顯式動態分析中，可以使用與其它ANSYS分析相同的命令來建立模型、執行求解。同樣，也可以采用ANSYS圖形用戶界面（GUI）中類似的選項來建模和求解。
時黨勇《基于ANSYS_LS-DYNA8.1進行顯式動力分析》高清完整版
時黨勇《基于ANSYS_LS-DYNA8.1進行顯式動力分析》高清完整版，有圖為證
http://forums.caenet.cn/tools/ajax.aspx?t=image&aid=121382&size=300x300&key=gitXMdlXIcLex/5jjNT4Jw==&nocache=yes&type=fixnone
時黨勇《基于ANSYS_LS-DYNA8.1進行顯式動力分析》.part1.rar
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展開 【子程序】Abaqus顯式分析梁單元超彈性VUMAT
首先，將復制顯式模型并替換分析步為Standard類型的分析，然后在 *Preprint, model=yes模式下運行datacheck，最后在生成的dat文件中就能找到橫向剪切剛度了，可以直接用于顯式分析。
近期培訓
通知：9月直播培訓招生即將結束，欲參加者歡迎點擊圖片了解更多。
適用于顯式梁單元的超彈性VUAMT（Windows版+Linux版一共8個文件）領取（2021年9月8號截止）→在此公眾號后臺回復關鍵字：
beam_hyper-xpl
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展開 為什么顯式分析中要慎用質量縮放Mass scaling？
質量縮放（Mass scaling），是顯式動力學分析中很多人都喜歡用的一種手段，其好處就是可以顯著提高顯式動力學分析過程中的穩定時間增量，進而縮短總的計算周期。然而，在使用過程中如果搞不清質量縮放的原理及影響，很容易導致計算結果的失真。
1.穩定極限
我們知道，顯式分析中系統的穩定時間增量非常小，大約在1e-9~1e-7 量級，遠低于隱式分析的時間步長，之所以采用這么小的時間增量，是為了保證顯式求解的精度，如果穩定時間增量過大，超出系統的穩定極限，會導致數值結果不穩定。
穩定極限：理論上，一般依據系統的最高頻率來定義，無阻尼時的定義如下：
一個復雜系統的實際最高頻率依賴于許多相互作用因素，難以計算出確切數值。研究發現，基于一個個單元確定的最高頻率常常比整個系統的最高頻率要高，單元的穩定極限可以估算如下：
其中Le是單元特征長度，Cd是材料的波速，Cd定義如下：
其中，E是楊氏模量，ρ是密度。
可以看出：
單元長度越小，穩定極限越小；
材料的剛度越大，波速越高，穩定極限越小；
材料密度越大，波速越低，穩定極限越大。
保守起見，對于一個含有許多單元的系統，采用最短邊長來估算穩定極限。
2.為什么要慎用質量縮放?
展開 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
|最新免費|ABAQUS顯式動力學分析關鍵技術講解
在ABAQUS中針對部件進行仿真分析時，分析類型眾多，有靜力學分析、熱力分析、瞬態動力學分析、模態等頻域相關分析。
但在動力學分析中，會有動力隱式（Dynamic Implicit）和動力顯式（Dynamic Explicit）兩種看上去很相似的分析類型，這讓很多初學者在實際應用時，不知道該如何去進行相應的選擇。
【仿真平臺性能測試】Abaqus顯式求解分析
本期選取CAE領域最常用的仿真軟件Abaqus，選擇基于Abaqus顯式求解的某型汽車碰撞的案例。我們來看下基于“神工坊”高性能仿真平臺”的Abaqus顯式求解計算，和其他仿真云平臺進行效率對比如何。
Abaqus顯示求解適用于非線性的動力學問題和準靜態問題，適用于模擬碰撞、沖擊和爆炸等問題，因此廣泛應用于航空、航天、汽車等領域。顯式求解應用中心差分方法對運動方程進行顯式的時間積分，應用一個增量步的條件計算下一個增量步的條件，且需要較小的時間增量，所以對計算機的硬件要求較高。
1
模型介紹
我們進行顯式分析的模型為某型汽車的碰撞有限元模型。使用材料為某型鋼，模型網格數量為300萬,實體網格使用C3D8R,殼體網格使用S4RS。仿真時間為0.6s。使用質量縮放，定義時間增量步為1E-06。
汽車、路面和墻體之間接觸使用通用接觸。定義墻體為剛體、路面為剛體。通過在墻體上定義RP點，將固定約束施加在RP點上使得墻體固定。汽車的初始速度為25mph,在車體上施加速度場，方向為X軸正方向。
展開 從ANSYS收購LS-DYNA談顯式動力學軟件 附ANSYS_LS-DYNA動力分析方法與工程實例下
今天就來扒一扒與ANSYS相關的幾款顯式動力學分析工具。
1、 LS-DYNA非線性高可靠精準分析軟件
LS-DYNA 是世界上著名的有限元分析程序，由John O. Hallquist博士主持開發，也是公認的顯式積分計算程序的鼻祖。它以Lagrange算法為主，兼有ALE和Euler算法；以顯式求解為主，兼有隱式求解功能；以結構分析為主，兼有熱分析、流體-結構耦合功能；以非線性動力分析為主，兼有靜力分析功能；以有限元算法為主，兼有SPH、EFG、控制體積等算法。LS-DYNA在工程界得到廣泛應用，并被公認為是最佳的顯式分析軟件，與實驗結果的無數次對比證實了其仿真計算的可靠性和準確性。廣泛應用于國內外汽車、航空航天、模具、電子等領域。
軟件功能特點：
顯隱結合：LS-DYNA強調「One Model, One Code, Multi-Result」，只需建立一次有限元模型，即可進行各種不同分析，并可以隨時切換Implicit / Explicit進行求解。
豐富的算法與功能：LS-DYNA提供了ALE、Lagrange、Euler、SPH、DEM、BEM、CPM等豐富的算法；同時還具備ICFD（不可壓縮流分析）、CESE（可壓縮流體分析）、EM（電磁場分析）、頻域分析、聲學分析、常規隱式分析等功能。
材料模型：LS-DYNA擁有近300種材料模型，金屬和非金屬材料模型可供選擇。
展開 精簡版《基于ANSYS_LS-DYNA8.1進行顯式動力分析》
基于ANSYS_LS-DYNA8.1進行顯式動力分析.part3.rar
基于ANSYS_LS-DYNA8.1進行顯式動力分析.part1.rar
基于ANSYS_LS-DYNA8.1進行顯式動力分析.part2.rar
Ls-dyna只能做顯式動力學分析嗎？ 附趙海鷗LS-DYNA動力分析指南下載
很多CAE工程師都了解Ls-dyna軟件，大部分工程師都用它來做碰撞、跌落等顯式動力學分析。很少人用Ls-dyna做隱式分析，這篇文章就為大家介紹Ls-dyna進行隱式分析的方法。
一、顯式算法和隱式算法
Ls-dyna顯式算法采用中心差分法進行時間積分，適合高頻非線性動力學響應分析，理論方程：
Ls-dyna隱式算法采用Newmark隱式時間積分，適合靜力學、低頻動力學及模態分析，理論方程：
二、如何使用隱式動力學關鍵字
（1）激活Ls-dyna隱式求解
使用*control_implicit_general關鍵字進行啟動，設置imflag=1即啟動了隱式求解，默認imflag=0即為顯式求解；imflag=2為顯式求解后無縫進行隱式求解，回彈分析中使用較多。
展開 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 顯式動力學分析中巧用子循環提高計算效率
在上一篇《為什么顯式動力學分析中要慎用質量縮放Mass scaling?》文章中，提到了除質量縮放之外的另一種提高顯式分析計算效率的方法，即子循環技術“subcycling”，后臺有很多小伙伴咨詢子循環如何使用，本篇就簡單舉例示意一下子循環技術在Abaqus中的使用方法。
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子循環技術
Abaqus / Explicit中的子循環方法基于域分解。在該方法中，要先定義一個在分析期間保持不變的子循環域，即單元集合。定義了子循環區域以后，計算過程中將自動調用域級的并行算法。
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)
