LS-DYNA学习笔记-薄板冲压成形-壳单元网格类型&积分点&分析类型

langya222

3月前浏览222

使用LS-DYNA进行冲压分析时，为了提高效率，一般采用壳单元，在

LS-DYNA中常用的壳单元类型为2号和16号；

1.单元类型的选择；

通常默认拉深计算时采用2号，回弹计算时采用16号，优缺点如下：

2号单元 - Belytschko-Tsay壳单元

基本特性

可能存在剪切自锁（Shear Locking）问题，尤其在弯曲变形中。
对翘曲（Warping）或复杂应力状态的处理能力有限。
计算速度快，适合大规模模型。
对薄板和中厚板问题表现良好。
算法：基于Belytschko-Tsay理论，采用缩减积分（Reduced Integration），计算效率高。
积分点：每个单元仅需1个积分点（沿厚度方向可设置多个积分点）。
优点：
缺点：

适用场景

汽车碰撞、金属成形等动态显式分析。
需要快速计算的工程问题，但对精度要求不极端严苛的情况。

16号单元 - 全积分Belytschko-Wong-Chiang壳单元

基本特性

计算时间比2号单元长（约2倍）。
可能因过度刚度（Over-stiffness）导致局部响应偏差。
显著减少剪切自锁问题，适用于弯曲主导的工况。
对翘曲和复杂应力分布的模拟更准确。
算法：基于Belytschko-Wong-Chiang理论，采用全积分（Full Integration），每个单元使用2×2个积分点。
积分点：更多积分点提高了计算精度，但代价是更高的计算成本。
优点：
缺点：

适用场景

需要高精度的静态或准静态分析（如钣金成形）。
复杂弯曲或剪切变形占主导的问题。

2.积分点的设置：

厚度方向积分点快速计算3个，精确计算5个，如果算回弹，建议是7个；

采用不同单元，积分点及计算方式，

厚度结果对比

从厚度分析结果可以看出，采用了16号单元，显式计算5个和7个积分点对厚度的结果影响不大，采用隐式计算的结果，厚度会偏小；

采用2号单元，5个积分点的厚度结果与其他三种，略有差异，但是不大；一般情况下，评估厚度，使用显式+2号+5积分点也能满足要求；

回弹结果对比

从回弹结果可以看出，回弹趋势上显式计算基本一致，显式和隐式计算趋势接近，但是数值差异比较大！！

从这个例子也可以看出，目前采用显式拉延+隐式回弹的计算方式，虽然可以出结果，但是精确度还是需要进一步考量的；

来源：阿毅工作室

LS-DYNA学习笔记—LS-RUN提交算例多CPU计算设置方法

ANSYS 2025自带的LS-RUN为LS-PREPOST 4.13版本，显示版本为2025R2，其他渠道下载安装的LS-RREPOST中目前公版为4.12.6 发布日期为202-05-14，内置版本为2025R1;LS-Run 2025 R2(4.13.2)LS-Run 2025 R1(4.12.6) 目前这两个版本的功能表面看没有任何差异；感觉用那个都一样；1. K/DYN计算文件选择2. 选择使用计算的LS-DYNA版本: SMP / MPP如果定义的MPP SMP设置项没有问题，选择完毕后，Solver会自动变更选择完毕后，确认Solver处的LS-DYNA的位置及版本无误，如果有问题，建议手动更改配置文件：在setting中，设置LS-DYNA的类型和版本，可以设置多个；设置完毕后，计算时，可以选择不同的LS-DYAN类型或者版本，如下：3. 选择参与计算的CPU数目还没有搞懂这两个框框有啥区别，为啥设置两个框，貌似，选择了一个，另外一个就自动变化了；有了解的，留言，感谢🙏！！左边的是NCPU旁边的数字，是真正起作用的数字，可以手动更改，设置后的大小就是MPP版本启动的进程数（每个进程启用一个CPU线程）；SMP版本就是参与计算的CPU数目；4. 检查Expression，并启动计算点击启动计算前，一定要检查Expression中的，命令行，无论是CALL启动，还是MPIEXEC启动，都需要有-np $NCPU字样，只有这样，上面设置的CPU数目才起作用！！！5. 启动计算来源：阿毅工作室