Optistruct显式动力学分析-分析设置与输出控制

一、分析激活与时间控制

1. 分析激活

• 必需参数：

  SUBCASE
    TTERM = 2.0      # 终止时间
    TSTEPE = 2       # 时间步控制（可选）
  

• 逻辑规则：

• 若未定义 TSTEPE → 必须设置 ANALYSIS = NLEXPL
• 若定义 TSTEPE → 可省略 ANALYSIS 参数

2. 时间步控制（TSTEPE）

TSTEPE,2,ELEM,0.8    # ID=2, 单元时间步, DTFAC=0.8

• 关键字段：
• TYPE：时间步类型（ELEM/NODA）
• DTMIN：最小允许时间增量（触发质量缩放）
• DTFAC：时间步缩放因子（默认1.0）

 

显式分析默认为大位移分析，无需额外设置

二、初始条件与载荷定义

1. 初始条件（IC/TIC）

IC,12,33,3,0.2        # 子案IC=12引用
TIC,12,45,UX,0.5      # 节点45的UX初值

2. 载荷类型与引用

强制运动特殊设置：

TLOAD1,2,SPC,1,0,8    # TYPE=1(DISP)/2(VELO)/3(ACCE)

3. 随动载荷（FLLWER）

支持压力载荷和FORCE1/MOMENT1：

PARAM,FLLWER,1        # 全局激活
FLLWER,100,PLOAD4,5   # 指定PLOAD4随动

三、边界条件与单元支持

1. 边界条件

• 支持：SPC（单点约束）
• 不支持：MPC（多点约束）

2. 单元类型支持

3. 材料模型支持

四、接触与约束设置

1. 接触类型

CONTACT,100,AUTO      # 自动接触检测
CONTACT,101,N2S       # 节点-曲面接触
TIE,200,GRID,1,2      # 绑定接触

• 支持离散：N2S（节点-曲面）, S2S（曲面-曲面）
• 算法类型：SMALL（小滑移）, FINITE（有限滑移）

2. 绑定接触限制

1. 仅支持运动学绑定（非罚函数法）
2. 不支持层级绑定（secondary节点不可作main节点）
3. 过约束绑定自动忽略（保留首个输入约束）

3. 刚体约束

支持 RBE2, RBE3, RBODY

五、输出控制策略

1. 输出文件体系

2. 输出控制参数

NLOUT,23,NINT,12      # 每12步输出一次增量结果
THIST,50,GRID,100,DX  # 节点100的DX时间历程

• 能量输出：内能、接触能、沙漏能、塑性耗散能
• 接触输出：法向/切向力、接触面积、穿透量

3. 监测体积（MONVOL）

默认输出：压力、温度、体积、质量流量、泄漏质量

六、特殊功能配置

1. 沙漏控制

PARAM,HOURGLS,2       # 全局Type 2沙漏控制
HOURGLS,10,1,0.1      # 自定义沙漏参数（HGTYP=1, HGFAC=0.1）
PSHELL,20,,,10        # 属性卡通过HGID引用

2. 自适应动态松弛

DYREL,30              # 零参数自适应阻尼

3. 质量缩放控制

MSCALE,CONT           # 跨子案继承缩放设置

4. 积分方案控制

PSOLID,15,MAT1,ELEM   # 实体单元积分方案
PARAM,EXPISOP,URI     # 全局减缩积分（实体）

 

调试工具：
NLDEBUG, CONT2TIE - 接触转为绑定
NLDEBUG, RMNLMAT - 移除非线性材料

七、显式分析配置速查表

 

注意事项：

1. 优化功能在显式分析中不可用
2. MATVE材料需定义在MATHE下
3. 绑定接触过约束节点输出到*_badtied.fem

通过合理配置上述参数，可高效完成碰撞、冲击、金属成形等强非线性问题的显式动力学仿真。建议结合HyperWorks平台进行后处理，充分利用_expl.h3d和_expl.mvw的协同可视化能力。