Abaqus显式和隐式分析到底有什么区别

如何在隐式和显式分析之间进行选择

对于许多分析，很明显应该使用Abaqus/Standard 还是Abaqus/ 显式。例如， Abaqus/Standard在解决平滑非线性问题方面更有效；另一方面，Abaqus/显式是波传播分析的明确选 择。但是，存在某些静态或准静态问题，可以使用任一程序很好地模拟。通常，这些问题通常可以通 过Abaqus/Standard 解决，但由于接触或材料的复杂性而难以收敛，从而导致大量迭代。在 Abaqus/Standard中，这种分析非常昂贵，因为每次迭代都需要求解一大组线性方程。 Abaqus/Standard必须迭代以确定非线性问题的解，而Abaqus/Explicit通过从上一个增量的末尾显式推 进运动状态来确定解而无需迭代。尽管给定的分析可能需要使用显式方法进行大量时间增量，但如果 Abaqus/Standard中的相同分析需要多次迭代，则在Abaqus/Explicit 中分析效率更高。 Abaqus/Explicit  的另一个优点是，对于相同的模拟，它比Abaqus/Standard  需要更少的磁盘空间和内 存。对于两个程序的计算成本可能相当的问题， Abaqus/Explicit 的大量磁盘空间和内存节省使其具有 吸引力。

隐式和显式分析中网格细化成本

使用显式方法，计算成本与元素数量成正比，与最小元素尺寸大致成反比。因此，网格细化通过增加 单元数量和减小最小单元尺寸来增加计算成本。例如，考虑一个具有均匀正方形元素的三维模型。如 果网格在所有三个方向上细化了2倍，则由于单元数量的增加，计算成本会增加2倍×2×2,并且由 于最小单元尺寸的减小，计算成本会增加2倍。通过细化网格，分析的总计算成本增加了4-16或8 倍。磁盘空间和内存需求与元素数量成正比，不依赖于元素尺寸；因此，这些要求增加了<>倍。 虽然使用显式方法的网格细化预测成本增加相当简单，但在使用隐式方法时，成本更难预测。困难源 于元素连通性和求解成本之间的问题相关关系，这种关系在显式方法中不存在。使用隐式方法，经验 表明，对于许多问题，计算成本大致与自由度数的平方成正比。考虑具有均匀正方形元素的三维模型 的相同示例。在所有三个方向上将网格细化2倍会使自由度数增加大约32,从而导致计算成本大约  增加(32)64或◇倍。磁盘空间和内存需求以相同的方式增加，尽管实际增长难以预测。 只要网格相对均匀，随着模型大小的增加，显式方法比隐式方法节省大量成本。对于这个问题，自由度数与元素数成正比。