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LS-DYNA隐式计算使用技巧 | 检查清单

发布日期:
2024-11-04

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01.摘要


本文介绍了LS-DYNA隐式计算的一些技巧,即在隐式求解前的一些检查事项,如利用模态计算检查模型的合理性、简单动力学计算检查稳态分析出现的刚体位移模式等。重点介绍了影响隐式收敛性能的求解设置如时间步长、线性搜索、求解算法、接触检查等,有助于用户隐式计算时的调试。


02.正文


  • 关键字*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL中设置IMFLAG=1激活隐式计算选项。

    • 合理设定初始时间步长DT0

  • 利用关键字:

    *CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE,进行特征值分析(模态分析)提取NEIG(必须输入)阶模态,以检查可能出现的异常。

    • 注意约束奇异模态振型

  • 如果静力分析时出现刚性位移,则可以先进行一个动力学分析,关键字*CONTROL_IMPLICIT_DYNAMICS中设定IMASS=1

    • 使用TDYBIR,TDYDTH和TDYBUR三个变量

    • 设定GAMMA=0.6,BETA=0.38以考虑数值阻尼

  • 仅作为最后手段才激活几何刚度贡献,弧长法除外

  • 设定*CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION中NSOLVR=12以使用非线性求解类型12

  • 使用*CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION中默认BFGS参数ILIMIT和MAXREF

    • 根据收敛效果增大或减小ILIMIT

    • 对于不易收敛的问题,使用完全牛顿拉普斯方法(ILIMIT=1)

    • 保持设定MAXREF一个合理的较小的数值

  • 使用*CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION中默认的收敛容差DCTOL,ECTOL和RCTOL

    • 将ABSTOL设定为1.e-20以避免过早(错误地)收敛

    • 放松DCTOL控制未必能带来更好的收敛

    • 未来的策略会关注残差

  • 使用*CONTROL_IMPLICIT_AUTO激活自动时间步长

    • 将最大时间步长DTMAX设定一个合理的数值,以能够捕捉目标特征

    • 接触

    • 材料非线性

    • 频率

  • 使用*CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION中默认的线性搜索方法

    • 对于12非线性求解类型,不要使用LSMTD=1

    • 如果出现负体积问题(常见于橡胶问题),则LSMTD=5

    • 不要改变LSTOL

  • 至少在*CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION中设置NLPRINT=2以将收敛诊断信息保存至log文件

    • 如果需要调试模型,使用NLPRINT=3完全跟踪残差范数并监视线性搜索特性

  • 不要使用*CONTROL_IMPLICIT_LINEAR

  • 在*CONTROL_IMPLICIT_SOLUTION设置D3ITCTL=1,以在调试模型时查看牛顿拉普森迭代的线性搜索信息

    • 用*DATABASE_EXTENT_BINARY的RESPLT=1(原文是RESPLOT,译者注)对此进行补充,可以将残余力云图输出

  • 对于成形(如冲压成形)Mortar接触,要确定

    • 工具对着坯料

    • 在接触界面之间分开坯料上下面的接触

  • Mortar接触中使用part(set)定义主从接触对象

  • 坚持把刚度小的part作为Mortar接触的从几何,收敛性能可能最好

  • 使用SST为包含实体单元的从几何设置合理的特征长度

    • 在该选项下,将实体和壳体分为不同接触对以避免影响了壳体的接触厚度

  • 如果出现大的穿透,则激活*CONTROL_CONTACT的渗透诊断选项

  • 为避免接触失效,可以

    • 增加刚度放大系数SFS

    • 增加IGAP以逐步增加刚度

    • 对于实体增加SST,同时增加SFS

  • 适当使用IGNORE处理初始穿透问题

    • 在message file中检查初始穿透

  • 不要使用接触阻尼

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