LS-DYNA R14.0& F14.1冲压领域简要评测
LS-DYNA R14.0& F14.1冲压领域简要评测
DynaForm是业界主流的冲压分析软件，LS-DYNA作为其主要的求解器，一直广受赞誉，笔者近几年也一直测试LS-DYNA冲压相关领域各个版本的差异，帮助用户选择最优版本求解器，提高求解效率，避免因为求解器不稳定导致的结果异常；
LS-DYNA在2019年被ANSYS收购，2020年整合完毕，新出LS-DYNA的授权开始与ANSYS发行版本保持一致, 此次评测的R14.0.0 \F14.1.0需配合ANSYS相应授权使用；
LS-DYNA各版本需要最低ANSYS授权版本如下：
LS-DYNA版本 |
最低ANSYS授权版本 |
备注 |
发布日期 |
LS-DYNA R3.X-11.1系列 |
ANSYS 17.5 |
高于此版ANSYS皆可 |
Before 2019 |
LS-DYNA R11.2.0 |
ANSYS 2021 R1 |
注意ANSYS版本号 |
10/18/2020 |
LS-DYNA R11.2.1 |
ANSYS 2021 R1 |
注意ANSYS版本号 |
02/05/2021 |
LS-DYNA R11.2.2 |
ANSYS 2021 R2 |
注意ANSYS版本号 |
05/03/2021 |
LS-DYNA R12.0.0 |
ANSYS 2020 R2 |
注意ANSYS版本号 |
06/19/2020 |
LS-DYNA R12.1 |
ANSYS 2022 R1 |
注意ANSYS版本号 |
10/29/2021 |
LS-DYNA R13.0.0 |
ANSYS 2021 R2 |
注意ANSYS版本号 |
07/19/2021 |
LS-DYNA R13.1.0 |
ANSYS 2022 R2 |
注意ANSYS版本号 |
03/11/2022 |
LS-DYNA R13.1.1 |
ANSYS 2022 R2 |
注意ANSYS版本号 |
30/06/2022 |
LS-DYNA F14.0.0 |
ANSYS 2022 R1 |
注意ANSYS版本号 |
01/09/2022 |
LS-DYNA F14.1.0 |
ANSYS 2022 R2 |
注意ANSYS版本号 |
11/03/2022 |
LS-DYNA R14.0.0 |
ANSYS 2023 R1 |
注意ANSYS版本号 |
12/12/2022 |
LS-DYNA各个版本发布时间如下：
LS-DYNA version history:
*** revision R14.0_0 12/12/2022 ***
*** revision R13.1_1 07/25/2022 *** updated ansys license
*** revision R13.1_0 03/11/2022
*** revision F14_0_0 01/09/2022 **** for Ansysform only
*** revision F12_1_0 10/29/2021 ****
*** revision R13_0_0 07/19/2021 ****
*** revision R11_2_2 05/03/2021 ****
*** revision R11_2_1 02/05/2021 ****
*** revision R11_2_0 10/18/2020 ****
*** revision R12_0_0 06/19/2020 ****
*** revision R9.3.1 09/24/2019 ****
*** revision R11_1_0 08/12/2019 ****
*** revision R10_2_0 03/05/2019 ****
*** revision R11_0_0 08/27/2018 ****
*** revision R9_3_0 07/09/2018 ****
*** revision R10_1_0 01/15/2018 ****
*** revision R9_2_0 08/15/2017 ****
*** revision R10_0_0 07/05/2017 ****
*** revision R9_1_0 01/19/2017 ****
*** revision R9_0_1 08/10/2016 ****
*** revision R9_0_0 07/06/2016 ****
*** revision R8_1_0 02/24/2016 ****
*** revision R8_0_0 01/22/2015 ****
*** revision R7_1_2 01/07/2015 ****
*** revision R7_1_1 04/04/2014 ****
*** revision R7_1_0 02/19/2014 ****
此次参与评测版本：LS-DYNA_R7.1.2、LS-DYNA_R13.1.1、LS-DYNA_R14.0.0、LS-DYNA_F14.1.0对比测试，其他版本的测试以下：
《LS-DYNA_R11.2.2&R12.1&R13.1.1&F14.0冲压领域简要评测》
https://articles.e-works.net.cn/cae/article150835.htm
《LS-DYNA_R11.2.2&R12.1&R13.0&F14.0冲压领域简要评测》
https://articles.e-works.net.cn/cae/article150274.htm
《LS-DYNA R11.2.0&12.0.0冲压领域简要评测》
https://articles.e-works.net.cn/cae/article148176.htm
《LS-DYNA R10.2.0&11.0.0冲压领域简要评测》
https://articles.e-works.net.cn/cae/article144398.htm
《LS-DYNA LS971_R10.0.0冲压领域简要评测》
http://articles.e-works.net.cn/cae/article141377.htm
《LS-DYNA LS971_R9.2.0冲压领域简要评测》
http://articles.e-works.net.cn/cae/article139504.htm
《LS-DYNA LS971_R9.1.0冲压领域简要评测》
http://articles.e-works.net.cn/cae/article133707.htm
《LS-DYNA LS971(R7/8/9)冲压领域简要评测》（R6.X/R7.X/R8.X/R9.X）
http://articles.e-works.net.cn/cae/article133457.htm
《LS-DYNA R7.1.1冲压仿真领域评测》(R3.X /R5.X /R6.X/R7.X)
http://articles.e-works.net.cn/cae/article119657.htm
《LS-DYNA R7.1.2冲压仿真领域评测》(R6.X/R7.X)
http://articles.e-works.net.cn/cae/article125925.htm
本次测试也仅限于评价LS-DYNA冲压领域常用的拉延、修边、回弹领域；
基本测试环境如下：
测试系统： WIN10_X64 21H2
CPU: AMD 4800H 计算核数：12
DynaForm前处理：DynaForm 5.9.4
计算案例：NUMSHEET 2011 BM3（涵盖拉延、修边、回弹、所有版本的求解器使用同样的DYN文件；）
1.1拉延结果-FLC
结果 |
R7.1.2 |
FLD |
|
R13.1.1 |
|
|
|
R14.0.0 |
|
|
|
F14.1.1 |
|
|
从分区趋势看，所有的求解器计算结果基本一致，无明显差异；
2.2 结果-拉延-厚度
结果 |
R7.1.2 （1.312mm-3.615mm） |
厚度 |
|
R13.1.1 （1.315mm-3.627mm） |
|
|
|
R14.0.0 (1.315mm-3.625mm) |
|
|
|
F14.1.0(1.316mm-3.619mm ) |
|
|
从分区趋势看，所有的求解器计算结果基本一致，无明显差异；
2.3 结果-拉延-边界运动
结果 |
R7.1.2（69.377mm） |
边界运动 |
|
R13.1.1（69.415mm） |
|
|
|
R14.0.0（69.398mm） |
|
|
|
F14.1.0 (69.388mm) |
|
|
从分区趋势看，所有的求解器计算结果基本一致，无明显差异；
3结果-回弹
结果 |
R7.1.2（-6.569mm~16.082mm） |
回弹 |
|
R13.1.1（-6.669mm~16.286mm） |
|
|
|
R14.0.0（-6.586mm~16.100mm） |
|
|
|
F14.1.0 （-6.648mm~16.260mm） |
|
|
可能是因为使用的DynaFomr前处理版本过旧的原因，R13.1.1&R14.0.0&F14.1.0回弹计算都失败了，此步回弹结果是使用R7.1.2分析的；从分析结果看，趋势一致；
3.测试算例计算一览表
此次分析，全新配置了全部工序的前处理文件，计算拉延、修边、回弹，所有的计算的前处理文件一致，使用的硬件资源一致；
测试项目 |
R7.1.2 |
R13.1.1 |
R14.0.0 |
F14.1.0 |
|||
网格数目 |
9564 |
9561 |
9558 |
9555 |
|||
拉延时间 |
563s |
635s |
628s |
609s |
|||
修边时间 |
35s |
19s |
20s |
24s |
|||
回弹 |
38s |
36s |
36s |
39s |
|||
FLD |
正常 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
厚度 |
1.312mm |
1.315mm |
1.315mm |
1.316mm |
|||
边界位移 |
69.377mm |
69.415mm |
69.498mm |
69.388mm |
|||
回弹 |
16.082mm |
16.286mm |
16.1mm |
16.26mm |
前文说过，新版本（R13.1.1&R14.0.0&F14.1.0）的回弹计算都失败了，网格不多，质量也可以，也能算，就是不能正常是收敛，可能跟测试使用的dyn文件有关系；（ANSYS Forming 2023 也失败了，可以基本确定是求解器的问题，目前测试看，R7.1.2 -R12.1都能正常收敛，2021年11月以后版本都可能存在问题；）
对于5.9X系列的的DynaForm，笔者仍然推荐R7.1.2作为单精度拉延计算工具，双精度建议使用R11.2.2或者R12.1；对于使用6.X系列的DyanForm，F14.1作为单精度拉延计算工具，双精度建议使用R12.1备用，当回弹计算失败时，切换一下求解器试一下；
从计算效率看，没有太明显的提升，要想提升计算效率，只能从网格数目、时间步长两个方面入手，尽量减少网格数目并增大时间步长，但是这两个都需要用户有丰富的应用经验。
使用其他的前处理工具的比如ANSYS FORMING / JSTAMP等，一定要要实际测试一下，才能确定最佳的LS-DYNA生产力版本。
截止到2023年2月份笔者推荐冲压分析使用的LS-DYNA见附表1；
附表1：
冲压领域分析LS-DYNA推荐版本一览表
LS-DRYA 版本 |
是否通过测试 |
备注 |
LS960 |
N |
版本过旧 |
LS970 |
N |
版本过旧 |
LS971_R3.2.1 |
Y |
不建议，版本过旧，部分最新的求解领域不支持； |
LS971_R4.X |
N |
求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
LS971_R5.0.0-R5.1.0 |
N |
求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
LS971_R5.1.1 |
Y |
不建议，版本过旧，部分最新的求解领域不支持； |
LS971_R6.0.0-R6.1.0 |
N |
求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
LS971_R6.1.2 |
Y |
不建议，版本过旧，部分最新的求解领域不支持； |
R7.0.0-R7.1.1 |
N |
求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R7.1.2 |
Y |
建议使用★★★★；DynaFor5.9.X首选 |
R7.1.3 |
N |
求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R8.X(所有版本) |
N |
求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R9.0.0-R9.3.1 |
N |
求解不稳定，回弹结果输出异常； |
R10.0.0-R10.X |
N |
求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R11.2.2 |
Y |
可以使用★★★DynaFor5.9.X可用 |
R12.1.0 |
Y |
可以使用★★★DynaFor5.9.x可用 |
R13.1.1 |
Y |
可以使用★★★DynaFor5.9.x不建议 |
F14.0.0- |
Y |
可以使用★★★ DynaFor5.9.x不建议 |
F14.1.0- |
Y |
可以使用★★★★ DynaFor5.9.x不建议 |
R14.0.0 |
Y |
可以使用★★★ DynaFor5.9.x不建议 |
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