Ls-dyna只能做显式动力学分析吗？ 附赵海鸥LS-DYNA动力分析指南下载

很多CAE工程师都了解Ls-dyna软件，大部分工程师都用它来做碰撞、跌落等显式动力学分析。很少人用Ls-dyna做隐式分析，这篇文章就为大家介绍Ls-dyna进行隐式分析的方法。

一、显式算法和隐式算法

Ls-dyna显式算法采用中心差分法进行时间积分，适合高频非线性动力学响应分析，理论方程：

Ls-dyna隐式算法采用Newmark隐式时间积分，适合静力学、低频动力学及模态分析，理论方程：

二、如何使用隐式动力学关键字

（1）激活Ls-dyna隐式求解

使用*control_implicit_general关键字进行启动，设置imflag=1即启动了隐式求解，默认imflag=0即为显式求解；imflag=2为显式求解后无缝进行隐式求解，回弹分析中使用较多。

（2）选择什么样的单元类型

隐式分析对于单元有一定的要求，常用的单元类型如下：

a）隐式壳单元

• S/RHughes-Liu element, Elform=6
• Fullyintegrated shell element, Elform=16
• Fullyintegrated linear DK quadrilateral/triangular shell, Elform=18;

b）隐式体单元

• Fullyintegrated S/R solid, Elform=2
• 8point enhanced strain solid element for linear statics only，Elform=18
• 隐式平面应变单元： Plane strain (x-y plane),Elform=13;
• 隐式轴对称单元： Axisymmetric solid (x-yplane,y-axis of symmetry)  volume weighted, Elform=15

（3） 选择什么样的材料模型

Ls-dyna中的材料模型主要应用于显式分析，部分材料支持隐式功能，下面按照不同单元类型介绍适用于隐式分析的材料编号。

a）3DSolid单元

材料编号:

1,2,3,4,5,6,7,9,12,13,18,20,24,26,30,49,57,63,91,92,103,104,106,115；

b）shell单元

材料编号:

1,2,3,4,6,9,18,20,24,36,37,49,91,92,103,104,106,116,117,118；

c）beam单元

材料编号：

1,3,4,6,9,18,20,24,100；

d）2D solid单元

材料编号：

1,2,3,4,5,6,7,9,12,13,18,20,24,26,57,63；

（4）隐式求解控制关键字

本文中主要介绍隐式求解需要设置的关键字，并讲解关键字的基本功能，其中各个参数的设置方法还需自行查找帮助文件。

该关键字用来设置线性方程，注意的是该关键字并不是激活线性分析，该关键字的功能主要是对刚度矩阵进行转置计算。

该关键字是用来指定是线性分析还是非线性分析，其中nlsolvr=1为线性分析，其他非线性求解方法见Ls-dyna帮助文件；

该关键字用于控制激活自动时间步长，缺省是固定时间步长；

在显式动力学K文件基础上完成上述关键字设置后就可进行隐式求解了，其他的设置方法与显式算法无异。

三、总结

使用Ls-dyna进行隐式求解的设置方法比较简单，但是很实用。比如Ls-dyna中的自动接触相对于Ansys和Abaqus等软件中的接触设置方法要简单的多，而且精度也能够满足工程要求。在处理大变形、接触非线性、材料非线性问题中收敛性更加好，大家在工作中可以尝试使用。

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