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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。

LS-DYNA中的顯式SPH求解功能非常適合求解涉及超高速撞擊、爆炸和其他瞬態事件等問題，但在涉及諸如涉水等較慢的流體流動仿真時仍需優化。在此基礎之上，不可壓縮SPH (ISPH)功能是專門為處理諸如涉水、電機冷卻、齒輪潤滑等大型不可壓縮流體仿真而開發，它允許比通常的顯式SPH仿真更大的時間步長，同時避免了對流體不可壓縮性的妥協。

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。

臨界時間步長和波傳播時間最重要的一點是，顯式求解每次只求解“當前時間步之后的時間步”。顯式求解器是在每個時間步內計算應變是如何變化的，因此時間步長必須小于應變波穿過模型中最小單元所需的時間。這一限制被稱為臨界時間步長，而聲音穿過材料的速度決定了波傳播時間。對于剛度大的材料和小單元尺寸，關鍵時間步通常約為毫秒級。

這里采用中心差分的顯式格式進行時間積分，中心差分的顯式格式為： 因此在整個時域范圍內，可由上述積分遞推公式求得各個離散時間點處的位移、速度和加速度。顯式積分不需要進行矩陣分解或求逆，無須求解聯立方程組，也不存在收斂性問題，因此計算速度快，其穩定性準則能自動控制計算時間步長的大小，保證時間積分的進度。

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。

Abaqus顯式求解時有時勾選了多核運算才能求解，不然報錯，有時因為勾選了才出錯，這是啥原理

全積分可以用來提高精度并消除沙漏現象，但這些單元通常被避免使用，因為它們容易受到剪切鎖定的影響，并且會增加求解時間。一些顯式動力學代碼允許使用高階單元，但它們的求解時間可能會更長，主要是因為由此產生的時間步長會小很多。 b. 避免由退化的六面體創建的四面體單元。這些單元類型非常不準確。大多數顯式動力學代碼都有更準確的四面體單元類型，例如在LS-Dyna中ELFORM=10或13。

在上一篇文章中，我列出了建立穩健、快速且準確的顯式動力學模型的前六個最佳實踐步驟。在這篇文章中，我將描述剩下的四個步驟。請注意，這些是適用于幾乎所有顯式動力學模型的一般步驟。在特殊情況下，可能需要額外的步驟。例如在爆炸分析中，可以包含一個歐拉域來模擬爆炸，并且需要一種耦合方法來模擬爆炸氣體與固體之間的相互作用。 顯式動力學分析的最佳實踐步驟： 7.

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。

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。

顯式模擬的顯著優勢就是在大變形接觸方面，通過大變形測試顯式晶體塑性計算效率。共包含兩個案例。案例一：包含1000個晶粒20萬單元在工程應變30%情況下，多晶變形模擬的結果。其中初始取向隨機，采用質量縮放加快求解效率，模擬采用經典的唯象模型，硬化基于Voce硬化定律（Vpsc應用的硬化）（可以考慮初始的高應變硬化以及后期的低應變硬化）。模擬材料為鎳基高溫合金，參數取自文獻。

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。

基于LS-DYNA顯式求解器模擬飛機發動機風扇葉片的鳥類撞擊前言1903年12月17日，萊特兄弟（Wright Brothers）首次試飛了世界上第一架飛機“飛行者一號”。不到兩年后的1905年09月07日，弟弟奧維爾·萊特（Orville Wright）就記錄了飛行器與鳥類的第一次碰撞。飛行器的出現打破了天空的平靜，人與鳥類沖突不斷發生。

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。

側桿試驗 - 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行動態模擬。顯式動力學考慮快速變化的條件或不連續事件，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物理現象的首選。 有些側面碰撞是指車輛側向撞上路邊的堅硬物體，如樹木或電線桿。

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。