09.整车碰撞仿真单元属性设置
LS-DYNA 作为一款广泛应用于碰撞仿真、结构动力学等领域的显式有限元分析软件，其单元属性的合理设置对整车碰撞分析的精度和效率至关重要。
本文为整车碰撞仿真模型的属性选择和积分（ELFORM）类型介绍；在整车碰撞仿真中，不同单元类型和区域的ELFORM选择需综合考虑计算效率、精度需求及材料特性。
1、壳单元属性
关键字：*SECTION_SHELL
ID：单元ID号
ELFORM：单元的积分方式
SHRF：剪切修正系数，默认为5/6，用于缩放横向剪切应力
NIP：厚度方向的积分点数量
PROPT：Printout option
QR：正交规则或积分规则ID
ICOMP：正交异性/各向异性层状复合材料标志模型
SETYP：未使用（已过时） T1：在节点N1处壳单元厚度，默认为壳单元的厚度 T2：在节点N2处壳单元厚度
T3：在节点N3处壳单元厚度
T4：在节点N4处壳单元厚度
NLOC：三维参考表面（壳体中厚）的位置
MAREA：单位面积的非结构质量
▶ 壳单元的积分方式：02-《壳单元的积分方式》
▶ 壳单元积分类型推荐如下：壳单元主要用于车身钣金件、车门等薄壁结构，其 ELFORM选择如下：
ELFORM=2（Belytschko-Tsay壳单元）：
特点：单点减缩积分，计算效率高，适用于大规模模型中的普通钣金件（如车门、车顶）。
适用区域：非关键碰撞区域、中等变形区域。需配合沙漏控制（HOURGLASS类型通常设为4或5）。
ELFORM=16**（全积分壳单元）：
特点：4点积分，避免沙漏问题，精度高但计算成本增加。
适用区域：碰撞关键路径（如A柱、B柱）、高强度钢或复合材料区域，需精确捕捉变形和应力分布。
ELFORM=10（改进的B-T壳单元）：
特点：增强翘曲刚度，适用于复杂变形区域（如翻车分析中的车顶结构）。
2、体单元属性
关键字：*SECTION_SOLID
ID：单元ID号；
ELFORM：单元的积分方式；
实体单元用于发动机支架、电池箱体等厚壁结构。
ELFORM=1（标准8节点六面体单元）：
特点：单点减缩积分，效率高，需沙漏控制。
适用区域：普通金属或塑料部件（如螺栓、支架）。
ELFORM=2（全积分六面体单元）：
特点：8积分点，避免体积锁定，适用于小变形高精度区域（如电池模组内部结构）。
ELFORM=-1（常应力单元）：
特点：适用于泡沫、橡胶等超弹性材料，避免体积锁定。
3、梁单元属性
关键字：*SECTION_BEAM
ID：单元ID号
ELFORM：单元的积分方式
SHRF：剪切修正系数，默认为5/6，用于缩放横向剪切应力
QR：正交规则或积分规则ID
CTS：截面类型
SCOOR：离散梁的公式和离散梁局部坐标系的更新
焊点梁：
ELFORM=1（离散梁模型）：模拟焊点失效，计算效率高。
ELFORM=11（CSE接触焊点）：基于接触算法，避免过度约束，适用于柔性连接。
4、碰撞区域网格的ELFORM选择策略
【1】碰撞核心区（如前纵梁、A柱）
-单元类型：壳单元为主，辅以实体单元。
-ELFORM选择：
壳单元：优先使用 ELFORM=16（全积分），确保高精度捕捉大变形和应力集中。
实体单元：采用 **ELFORM=2（全积分）或ELFORM=1（减缩积分+沙漏控制），视材料变形程度而定。
【2】能量吸收区（如保险杠、吸能盒）
-单元类型：壳单元或实体单元（泡沫填充）。
-ELFORM选择：
壳单元：使用ELFORM=2（减缩积分），兼顾效率与变形模拟。
实体单元**：泡沫材料选择ELFORM=-1（常应力单元），避免体积锁定。
【3】非碰撞区（如车顶、地板）
- 单元类型：壳单元为主。
-ELFORM选择：统一使用ELFORM=2（减缩积分），降低计算成本。
【4】连接与约束区域（如焊点、铰链）
单元类型：梁单元或刚体单元。
-ELFORM选择：
-焊点： ELFORM=1（离散梁）或 ELFORM=11（接触焊点）。
-铰链：定义为刚体连接（ELFORM=0），简化运动约束。
总结
【1】典型应用示例
车门碰撞：壳单元（ELFORM=2） + 沙漏控制（HOURGLASS=4）。
电池箱体：实体单元（ELFORM=1） + 沙漏控制，泡沫填充区用ELFORM=-1。
保险杠防撞梁：梁单元（ELFORM=3） + 壳单元（ELFORM=2）。
【2】ELFORM选择
壳单元：碰撞核心区用ELFORM=16，非核心区用ELFORM=2；
实体单元：普通区域用ELFORM=1，高精度或超弹性材料用ELFORM=2或-1；
连接单元：焊点推荐ELFORM=1或11，螺栓用刚体简化。
合理配置ELFORM可显著平衡计算效率与仿真精度，具体参数需结合模型验证调整。
