SHPB 数值仿真施加围压一直不满足要求
用 LS-DYNA 的前处理软件 LSPP 在 SHPB 试件上加围压先用隐式求解 得到结果很不合理，在这一步我是固定了模型全部自由度的，不然会一直提示 at least one small pivot 啥的，也不知道我约束全部自由度对不对，用的是 dynain 文件法，有没有大佬懂用 LSPP 进行隐式 - 显式求解，先用隐式施加围压得到预应力结果，然后用显式冲击的？这个问题困扰我很久了，可以有偿
- 2020.07.19 19:35
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最佳答案
at least one small pivot 表示计算出现奇异矩阵，是约束设置的不合理导致的，采用 DYNAIN 文件方式的话，需要使用 *BOUNDARY_SPC_NODE 的方式来施加节点单元，限制平面运动。
施加预应力可以采用显示求解器的动力松弛方式加载，使用 *INITIAL_STRESS_SECTION 关键字，DEFINE_CURVE 定义应力加载曲线。这个可以参考螺栓的预应力施加过程，或者参照官方案例 Preload。
施加预应力也可以采用隐式求解器初始化应力，隐式 - 显式序列求解可以参考 百度文库 ，主要分为八个步骤：
- 进行隐式求解
- 为进行显式求解改变当前的作业名
- 将隐式单元转换为与之对应的具有适当属性的显式单元 (关键选项，实常数，材料特性等）
- 移进行隐式分析时所加的附加约束
- 将来自隐式分析的节点结果写到动力松弛文件（drelax 文件）中（drelax 文件中包含节点的标号、XYZ 位移、XYZ 角度和温度）
- 使用动力松弛文件初始化用于显式分析模型的几何形状
- 给显式分析施加另外的载荷条件
- 进行显式求解
另外，网上截取了一段隐式 - 显式序列分析步骤，不过是基于 ANSYS/LSDYNA 的，不是在 LSPP 中操作，可以参考一下：
1. 采用 Jobname1，运行隐式分析。记住这个分析必须是线性材料小应变的。可以用于隐式 - 显式连续求解的单元类型为：
LINK8 Beam4 SHELL181 SOLID185 COMBIN14 MASS21 LINK10
2. 定义附加的节点和单元，它们是完成显式求解所必须的（例如，鸟撞模拟中的鸟，或者在坠落试验中话机撞击的刚性表面）。这些附加的节点和单元可以不是隐式分析的一部分，但是尽管如此，它们在此需要定义。这些附加的节点必须被约束（采用 D，ALL，ALL，0）。
命令：
- N
- E
GUI：Main Menu>Preprocessor>Create>Nodes/Elements
3. 求解并结束这个分析
命令：
- SOLVE
- FINISH
GUI：Main Menu>Solution>Solve Main Menu>Finish
4. 存储隐式分析数据到 Jobname.DB 文件
命令：
- SAVE
GUI：Utility Menu>File>Save as
注：如果在此时不存储 Jobname.DB 文件，则以后将不能存储此隐式运行的数据库。存储数据库文件以便继续显式分析运行。
5. 将作业名改为 Jobname2，以防止覆盖隐式结果文件。
命令：
- /FILNAME,Jobname2
GUI：Utility Menu>File>Change Jobname
6. 重新进入前处理
命令：
- /PREP7
GUI：Utility Menu>Preprocessor
7. 将隐式单元转换到对应的显式单元类型。注意，2- D 显式单元 PLANE162 不能在此种类型的顺序求解中使用。（PLANE162 在热隐式 - 显式顺序求解中可以使用；参看 15.2Thermal Implicit-to-Explicit Solution for details.）对应的隐式 - 显式单元类型对是：
| 隐式单元 | 显式单元 |
| LINK8 | LINK160 |
| Beam4 | Beam161 |
| SHELL181 | SHELL163 |
| SOLID185 | SOLID164 |
| COMBIN14 | COMBIN165 |
| MASS21 | MASS166 |
| LINK10 | LINK167 |
命令：
- ETCHG，ITE
GUI：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Switch Elem Type
上面没有列出的隐式单元虽然也可以使用，只要它们是同样数目结点定义的，但是它们将不能在执行 ETCHG 命令时自动转换成显式单元。这些单元必须用 EMODIF 命令手工转换。高阶隐式单元虽然也可以使用，但它必须用 EMODIF 命令手工转换，并且仅能有角节点。不能删除或不选择边中间的节点，这些节点必须记入 LS-DYNA 输入文件。“drelax”文件包含这些节点的解，但是 ANSYS/LS-DYNA 显式单元在其定义中不能采用中间节点。
命令：
- EMODIF
GUI：Main Menu>Preprocessor>Move/Modify>Modify Nodes
注：单元类型 LINK8 和 LINK10 没有第三个节点；然而，它们对应的显式单元类型 LINK160 和 LINK167 却需要第三个节点（用此定向）。如果使用单元类型 LINK8 或 LINK10，则必须首先用 ETCHG，ITE 命令转换单元类型，然后用 N 和 EMODIF 命令手工定义单元 LINK160 或 LINK167 的第三个节点。
同样，如果将单元 Beam4 转换成 Beam161，也需要手工定义 Beam161 单元的第三个节点。然而，Beam4 单元允许定义任选的第三个节点。如果对 Beam4 单元已定义了第三个节点，那么在执行 ETCHG，ITE 命令时将会自动地转换成 Beam161 单元。如果没有对 Beam4 单元定义第三个节点，则必须用 N 和 EMODIF 命令手工地对 Beam161 单元定义第三个节点。
8. 重新对显式单元定义关键选项、实常数、材料性质、边界条件和载荷值。从隐式单元转换时保留了 TYPE 号、REAL 号、MAT 号，但实际的 KEYOPT 选项和实常数值被重置为零或缺省值。
