动力松弛及隐式显式耦合专题

1，动力松弛概述

实际上，动力松弛过程是执行一次稳态或是准静态分析，目的就是将隐式分析的结果中的位移、温度结果作为体载荷施加到相关节点上，实现相应部件的应力初始化，作为后续分析的初始条件。需要注意的是，LS-DYNA中无高阶单元，所以在进行隐式求解时要选择缩减积分的低阶单元。如果隐式分析使用高阶单元，则程序无法自动转换单元类型，需要手动转换。

2，动力松弛总结：

1）功能：通过动力松弛，通过增加阻尼，使动能降为0，从而允许显示求解器进行静力分析。

2）与动力松弛有关的分析类型：5种。

3）动力松弛（加载时选择），即准静态，载荷最好不要使用渐变的，使用一条直线定义载荷数组，即不要从0开始。

4）EDDRELAX, DYNA【动力松弛】及EDDRELAX, OFF【显式动力学】；

5）隐式-显式耦合（详见隐式显式耦合案例步骤）：读入隐式求解结果文件作为初始应力进行后续显式求解，对相应part进行应力初始化，施加必要的约束和载荷条件，执行显式求解。实际上，动力松弛过程是执行一次稳态或是准静态分析，目的就是将隐式分析的结果中的位移、温度结果作为体载荷施加到相关节点上，实现相应部件的应力初始化，作为后续分析的初始条件。

*CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION（空一行？）

250 0.100E-02 0.995     0.127E+31 0.900             0 0.400E-01         2

在进行显式动力分析之前，很多结构由于各种原因而存在初始应力，如果在工程上不能确定初始应力对动力分析的影响程度，一般需考虑初始应力的影响，如旋转机械、压力容器、螺栓联接及加工预载荷部件，重力等。

在LS-DYNA中，有两种方式来施加初试应力：

一种是运ANSYS的隐式分析软件求解初始应力，通过文件的传送输入到LS-DYNA显式分析中，LS-DYNA显式求解器在开始显式分析前，即时间为零的时刻通过一个虚假的时间段，101个时间步施加初始应力。

一种就是运用LS-DYNA中本身载荷的动力松弛方式来施加，即允许LS-DYNA显式求解器对线性和非线性的静态或准静态问题进行近似的求解，通过增加阻尼使动能降低为零，求解器每250个循环（缺省）检查动能状态直到为零。

现就两种方法的具体实现进行说明：

一. ANSYS软件的初始应力分析：

用到ANSYS/LS-DYNA隐式到显式序列求解功能，有8个基本步骤:

1. 进行隐式求解

2. 为进行显式求解改变当前的作业名

3. 将隐式单元转换为与之对应的具有适当属性的显式单元 (关键选项,实常数，材料特性等)

4. 移进行隐式分析时所加的附加约束

5. 将来自隐式分析的节点结果写到动力松弛文件（drelax文件）中（drelax文件中包含节点的标号、XYZ位移、XYZ角度和温度）

6. 使用动力松弛文件初始化用于显式分析模型的几何形状

7. 给显式分析施加另外的载荷条件

8. 进行显式求解

当在ANSYS/LS-DYNA环境中进行SOLVE时，在后台调用的是：

I=jobename.k m=drelax 命令，jobename.k中包含下面关键字：
*CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION
250 0.100E-020.9999 0.127E+31 0.900 1 0.400E-01 2
（用第二种方式求解时，2改为1）

二. LS-DYNA中本身载荷的动力松弛方式

在LS-DYNA中载荷中定义的曲线有三种应用方式：

仅用于瞬态分析

仅用于动力松弛

同时用于瞬态分析和动力松弛

相关的关键字为：*DEFINE_CURVE
*CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION
250 0.100E-020.9999 0.127E+31 0.900 1 0.400E-01 1
*LOAD_BODY_RX（RY、RZ）

运行后收敛的结果即为初始化应力，同时生成动力松弛文件（drdisp.sif文件）