ANSYS/LS-DYNA 简化积分与沙漏控制

首先谈一下简化积分单元,在显式动力分析中最占用 CPU 的一项就是单元的处理。由于积分点的个数与 CPU 时间成正比,采用简化积分的单元便可以极大地减少数据存储量和运算次数,进而提高运算效率。

简化积分单元是一个使用最少积分点的单元,如全积分块与売单元分别具有 8 个和 4 个积分点,而一个简化积分块单元具有在其中心的一个积分点,一个简化壳单元在面中心具有一个积分点。

除了节省 CPU,单点积分单元在大变形分析中同样有效,ASYS/LS-DYNA 单元能承受比标准 ANSYS 隐式单元更大的变形。简化积分单元有以下两个缺点:

  • 出现零能模式(沙漏模态)
  • 应力结果的精确度与积分点直接相关

1. 沙漏概述

前面已经提到,单点积分单元容易产生零能模式,即沙漏模态。沙漏是一种以比结构全局响应高得多的频率振荡的零能变形模式。沙漏模式导致一种在数学上是稳定的,但在物理上是不可能的状态。它们通常没有刚度,变形呈现锯齿形网格。

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2. 沙漏控制技术

沙漏的出现会导致结果无效,应尽量避免和减小,因此必须有效控制分析中可能出现的沙漏变形,以确保分析的正确性。控制沙漏有以下几种方:

(1)尽可能使用均匀的网格划分。一般来说,整体网格细化会明显减少沙漏的影响。

  • 发表于 · 2021.03.24 16:23 · 阅读 · 348

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