阻尼

在960版本中的剛度阻尼完全重新寫(xiě)了。即使您可以提供與950 BETA版本值一致的960 版本的COEF值，也就是說(shuō)，

COEF=BETA*（w/2）

…950版本剛度阻尼和960版本剛度阻尼是不完全相等的。960版本剛度阻尼公式提供了高頻域中臨界阻尼的近似分?jǐn)?shù)。公式的變化是由于使用舊公式時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。

在v.970的3510版（或更高版本）中，舊的950型剛度阻尼公式可作為選項(xiàng)使用，并通過(guò)將COEF參數(shù)設(shè)置為負(fù)值來(lái)調(diào)用。然后，該參數(shù)被解釋為BETA值（如950版本的用戶手冊(cè)）。

對(duì)于在某個(gè)頻率范圍和某個(gè)部件集（*DAMPING_FFREQUENCY_RANGE），有一個(gè)與頻率無(wú)關(guān)的阻尼選項(xiàng)。這項(xiàng)技術(shù)是由Richard Sturt和Arup的Yuli Huang開(kāi)發(fā)的。它使LS-DYNA能夠正確地解決振動(dòng)預(yù)測(cè)問(wèn)題，包括車(chē)輛NVH時(shí)程分析以及某些地震問(wèn)題和土木/結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題。有兩種方式可選：將阻尼力應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)的*DAMPING_FREQUENCY_RANGE?和將阻尼應(yīng)力應(yīng)用于單元的*DAMPENG_FREQUENCY_RANGE_DEFORM。建議使用_DEFORM選項(xiàng)，因?yàn)樗梢员苊庾枘釀傮w模式。*DAMPING_FREQUENCY_RANGE的要點(diǎn)是：

• 僅用于低阻尼值，例如1%或2%；

• 阻尼處理會(huì)略微改變響應(yīng)的動(dòng)態(tài)剛度（_DEFORM選項(xiàng)會(huì)增加動(dòng)態(tài)剛度，而默認(rèn)選項(xiàng)會(huì)降低動(dòng)態(tài)剛度）--這是因?yàn)橛捎谛枰u(píng)估頻率含量，施加的阻尼力略落后于“理論正確”的阻尼力。關(guān)鍵字手冊(cè)中提供了更多詳細(xì)信息；

• 理想情況下，用戶指定的頻率范圍應(yīng)不超過(guò)最高和最低之間的30倍（從版本R10開(kāi)始，此系數(shù)可增加到100）。在頻率范圍之外阻尼仍然存在，但是阻尼值減小。

LS-DYNA中的質(zhì)量阻尼，包括*DAMPING_GLOBAL和*DAMPING_PART_MASS，旨在用于低頻的結(jié)構(gòu)阻尼模式，但它具有阻尼剛體模式的附加效果。因此，應(yīng)將具有顯著剛體運(yùn)動(dòng)的零件排除在質(zhì)量阻尼之外（或者在零件經(jīng)歷剛體運(yùn)動(dòng)期間應(yīng)關(guān)閉質(zhì)量阻尼）。臨界質(zhì)量阻尼系數(shù)為4*pi/T，其中T是目標(biāo)模態(tài)（通常是最低頻率（基波）模態(tài)）的周期。周期可以根據(jù)特征值分析來(lái)確定，或者根據(jù)無(wú)阻尼瞬態(tài)分析的結(jié)果來(lái)估計(jì)。在版本970中，*DAMPING_RELATIVE提供了一種調(diào)用相對(duì)于特定剛體運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量阻尼的方法。

阻尼是完全可選的。如果用戶決定使用質(zhì)量阻尼，則建議使用小于臨界阻尼系數(shù)的阻尼系數(shù)。臨界阻尼的10%或0.4*pi/T的值是推薦的大小。您可以對(duì)所有零件選擇使用相同的阻尼系數(shù)（*DAMPING_GLOBAL），也可以為每個(gè)零件指定不同的阻尼系數(shù)，以根據(jù)每個(gè)零件的各個(gè)響應(yīng)特性調(diào)整阻尼（*DAMPENG_PART_MASS）。在任何一種情況下，阻尼系數(shù)都可能隨時(shí)間變化（在仿真過(guò)程中關(guān)閉或打開(kāi)阻尼很有用）。

可能沒(méi)有捷徑可以在測(cè)試中與觀察到的損失達(dá)成良好的一致性。我們建議運(yùn)用良好的判斷力和試錯(cuò)方法（進(jìn)行一系列運(yùn)行）來(lái)調(diào)整數(shù)值阻尼。

瑞利阻尼不需要對(duì)角質(zhì)量矩陣和剛度矩陣。唯一的要求是阻尼矩陣應(yīng)表示為質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的線性組合：

C = alpha*M + beta*K

用戶使用模態(tài)疊加法進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，將位移場(chǎng)表示為模態(tài)的線性組合，則質(zhì)量矩陣和剛度矩陣變?yōu)閷?duì)角矩陣。如果應(yīng)用瑞利阻尼，那么阻尼矩陣也將是對(duì)角的。但這是線性分析中的一個(gè)特例。（我們現(xiàn)在使用*PART_MODES添加此模態(tài)疊加的功能。）

用于標(biāo)準(zhǔn)非線性分析的瑞利阻尼，LS-DYNA是在單元層級(jí)施加完成的。這樣做是為了便于數(shù)值計(jì)算，因?yàn)樵陲@式方法中，我們不需要形成剛度矩陣K。相反，我們通過(guò)簡(jiǎn)單地積分單元面積上的應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)。

質(zhì)量阻尼和剛度阻尼均用于隱式瞬態(tài)分析。

參考：Bathe和Wilson“有限元分析中的數(shù)值方法”，Prentice Hall，1976年，第339頁(yè)

雙精度

單精度可執(zhí)行文件的文件名中有“_s”，而雙精度可執(zhí)行程序的文件名為“_d”。雙精度計(jì)算時(shí)間將比單精度計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)約30%（因平臺(tái)而異）。

通常我們事先并不知道何時(shí)需要采用雙精度計(jì)算?？梢苑謩e采用（單精度和雙精度）兩次求解計(jì)算，看看您的計(jì)算結(jié)果是否受變化很大。一般來(lái)說(shuō)，隱式分析比顯式分析對(duì)數(shù)值舍入更敏感。

//?在某些情況下，建議最好使用雙精度求解

• 顯式分析，其中求解周期數(shù)（時(shí)間步數(shù)）很大，例如超過(guò)200000個(gè)時(shí)間步（200000只是一個(gè)大概的數(shù)字……任何給定模型的實(shí)際數(shù)字都可能高得多）。數(shù)值截?cái)嗫赡軐?dǎo)致后期解不準(zhǔn)確的原因有很多。一種可能的解釋是，隨著求解的進(jìn)行，任何節(jié)點(diǎn)的增量位移與總位移之比通常會(huì)變小。換言之，更新后的總位移沒(méi)有保留足夠的數(shù)字來(lái)正確地說(shuō)明后期增量位移
  

• 使用線性單元的隱式分析
  

• 特征值分析
  

• 懷疑單精度結(jié)果有問(wèn)題的任何模型

//?時(shí)間步長(zhǎng)注意事項(xiàng)：

最重要的是時(shí)間步長(zhǎng)足夠小以提供求解的穩(wěn)定性。沒(méi)有穩(wěn)定性，準(zhǔn)確性就沒(méi)有意義。

如果過(guò)于保守并過(guò)度減小時(shí)間步（一個(gè)或多個(gè)數(shù)量級(jí)），可能會(huì)對(duì)求解精度不利（除非使用雙精度）。

//?關(guān)于plotfiles文件的備注

使用雙精度LS-DYNA版本，默認(rèn)情況下也會(huì)以雙精度寫(xiě)出plotfiles文件。由于生成的plotfiles文件的大小是原來(lái)的兩倍，在后處理過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，例如，使用FEMZIP或plotcprs時(shí)。因此，如果使用雙精度LS Dyna版本，則plotfiles文件應(yīng)以32位格式編寫(xiě)。

如何定義32位格式的plotfiles文件：

• 輸入文件：*DATABASE_FORMAT，IBINARY=1

• 環(huán)境變量：導(dǎo)出LSTC_BINARY=32ieee

• 命令行：例如ls971 i=輸入32ieee=yes

等效塑性應(yīng)變

等效塑性應(yīng)變是一個(gè)單調(diào)增加的標(biāo)量值，它是作為變形率張量的塑性分量(Dp)ij的函數(shù)遞增計(jì)算的。在張量表示法中，表示為：

epspl=integral over time of (depspl)=integral[sqrt(2/3(Dp)ij*(Dp)ij)]*dt

只要材料屈服，即只要應(yīng)力狀態(tài)在屈服面上，等效塑性應(yīng)變就會(huì)增長(zhǎng)。

相反，當(dāng)在*DATABASE_EXTENT_BINARY中設(shè)置STRFLG為1時(shí)，由LS-DYNA寫(xiě)出的張量應(yīng)變值不一定是單調(diào)增加的，因?yàn)樗鼈兎从车氖钱?dāng)前的總變形狀態(tài)（彈性+塑性）。在LS-PrePost中顯示繪制應(yīng)變張量，請(qǐng)單擊Fcomp> Strain。

以張量表示的等效應(yīng)變?yōu)?strong style="-webkit-tap-highlight-color: transparent; margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">sqrt(2/3(eps)ij*(eps)ij)；（見(jiàn)2006年LS-DYNA理論手冊(cè)第461頁(yè)）。這與等效塑性應(yīng)變不是一回事。

其它應(yīng)變也可以在LS-PrePost中進(jìn)行繪制顯示：

FCOMP>Infin；（無(wú)窮小或工程應(yīng)變）

FCOMP>Green

FCOMP>Almansi

等效應(yīng)力，也稱為馮-米塞斯應(yīng)力，定義如下：

sigvm=1/sqrt(2)*sqrt[(sigx-sigy)^2+(sigy-sigz)^2+(sigz-sigx)^2+6*sigxy^2+6*sigyz^2+6*sigzx^2]

環(huán)境變量

僅適用于UNIX版本在LS-DYNA的ls940.1版本中，引入了以下環(huán)境變量：

//?LSTC_FILE

指定許可證文件

默認(rèn)文件名為/usr/local/lstc/lstc_FILE。指定許可證文件，請(qǐng)使用以下命令

setenv LSTC_FILE（許可證文件名）

//?LSTC_SECURE

定義許可證文件的格式。

目前支持3種格式：舊格式、新格式、eta格式。如果您沒(méi)有定義這個(gè)環(huán)境變量，那么LS-DYNA將檢查所有三種格式。可以通過(guò)如下設(shè)置此變量來(lái)強(qiáng)制程序只查找一種類型：

• setenv LSTC_SECURE old
  

• setenv LSTC_SECURE new

• setenv LSTC_SECURE eta

//?LSTC_DEFGEO

將ASCII文件DEFGEO的格式定義為Chrisler格式。如果不定義此變量，程序默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)LS-DYNA格式。要輸出Chrisler的格式，請(qǐng)執(zhí)行以下操作：

setenv LSTC_DEFGEO chrysler

//?LSTC_OUTPUT

定義輸出文件的格式。

除了標(biāo)準(zhǔn)LS-DYNA格式外，還支持多種格式。此變量?jī)H針對(duì)特定感興趣的LS-DYNA用戶。大多數(shù)LS-DYNA用戶將不需要設(shè)置此變量，如：setenv LSTC_OUTPUT ge

//?LSTC_FORMAT

定義d3plot和d3thdt輸出文件的格式。

該變量允許用戶以ANSYS格式或是ANYSYS和LS-DYNA兩種格式都輸出的方式輸出二進(jìn)制結(jié)果文件。不定義此變量，輸出文件將采用標(biāo)準(zhǔn)LS-DYNA格式。要輸出ANSYS格式，請(qǐng)執(zhí)行以下操作：

setenv LSTC_FORMAT ansys

要輸出ANSYS和LS-DYNA格式，請(qǐng)執(zhí)行以下操作：

setenv LSTC_FORMAT taurus+ansys

請(qǐng)注意，用戶還可以使用?*DATABASE_FORMAT?命令控制輸出格式。

//?LSTC_BINARY

將d3plot和d3thdt文件的字節(jié)大小定義為32位IEEE。

通過(guò)使用此選項(xiàng)，可以減小由諸如CRAY之類的64位機(jī)器創(chuàng)建的輸出文件的大小。不定義此變量，LS-DYNA默認(rèn)為機(jī)器的字節(jié)大小。要調(diào)用此選項(xiàng)，請(qǐng)執(zhí)行以下操作：

setenv LSTC_BINARY 32ieee

請(qǐng)注意，用戶還可以用*control_output命令中第8列設(shè)置來(lái)控制輸出大小。

//?LSTC_MEMORY

控制內(nèi)存擴(kuò)展。

用戶可以使用命令行選項(xiàng)“memory”設(shè)置默認(rèn)內(nèi)存大小。此變量有兩個(gè)選項(xiàng)?！癮uto”選項(xiàng)對(duì)于自適應(yīng)運(yùn)行非常有用，因?yàn)樗试SLS-DYNA自動(dòng)擴(kuò)展內(nèi)存。此選項(xiàng)僅適用于金屬成型應(yīng)用。請(qǐng)勿用于碰撞分析。

第二個(gè)選項(xiàng)“heap”是為CRAY計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的。它告訴LS-DYNA使用heap內(nèi)存，這意味著初始化后它將把heap內(nèi)存縮小到最小。

setenv LSTC_MMEMORY auto

setenv LSTC_MMEMORY heap

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