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LSDYNA关键字Control_Accuracy

3月前浏览1083
导致计算结果不佳的另一诱因与沙漏控制无关,即未启用中点应变计算也会在旋转系统中产生异常应力。启用中点应变计算,需要在*CONTROL_ACCURACY 输入卡片的首个字段设置为 1。该模式下,应变 - 位移矩阵会进行两次计算,分别对应 n+1/2 时刻与 n+1 时刻。此举会使计算成本增加 25%,但显式计算通常无需开启,原因是中点构型与 n+1 时刻的构型几乎完全一致。若构建的算例不符合物理规律,且每个时间步内旋转幅度较大,同样会产生非物理应力。对于时间步长扩大 1000 倍的隐式计算问题,*CONTROL_ACCURACY 控制选项至关重要。若分析对象为旋转构件,则必须启用该选项。

一 、OSU:直接决定是否用二阶客观应力更新

EQ.0: off (默认),关闭,用一阶客观应力更新(速度快、成本低)。
EQ.1: on,开启,用二阶客观应力更新(精度高、成本↑~25%)。

“客观”= 应力结果不随坐标系旋转而变,大转动 / 大变形下必须保证。

1、什么时候开(OSU=1)

隐式分析(Implicit):时间步大、转动量大,强烈建议 OSU=1

显式分析(Explicit)但存在:

壳单元 + 大转动:防止膜应力 / 弯曲应力失真。

2、什么时候关(OSU=0,默认)

1)常规显式碰撞 / 冲击(车撞、落锤、爆破):步长小、单步转动小,一阶足够,省 25% 算力

2)小变形、小转动问题;

3)模型规模大、追求速度优先。

3、小结:

1)若模型有大转动 / 大变形(如金属成形、旋转机械),OSU=1可提升应力预测精度、减少训练噪声;
2)常规碰撞 / 小变形:OSU=0更快,不影响精度。
3)只想部分部件生效:用PIDOSU卡指定部件集。

二、INN: 壳 / 实体单元不变节点编号算法(Invariant Node Numbering)作用:解决单元节点编号顺序随机 / 错乱导致的:

1)大转动、大变形下应力、刚度、本构积分

2)数值不对称、结果异常

3)隐式求解发散、迭代不收敛

4)不同机器 / 不同版本求解结果不一致

1、各参数含义

INN = 1

关闭不变节点编号

显式求解默认值

常规小变形、小转动冲击 / 碰撞、爆炸、流固耦合通用

计算效率最高,无额外算力消耗

INN = 2

壳单元 + 厚壳单元开启不变节点编号

隐式求解默认值

适用:钣金冲压、壳体大弯折、薄壁结构大转动

INN = 3

实体单元开启不变节点编号

适用:大块体、橡胶、泡沫、锻压大变形实体模型

INN = 4

壳 + 厚壳 + 实体单元全部开启

全域最高数值稳定性

复杂多部件混合模型(壳 + 体)、超大变形成形、隐式复杂模型首选

INN = -2

壳单元开启,排除三角形壳单元

三角壳本身刚度偏刚、数值特性特殊,避免额外数值冗余

INN = -4

壳 + 实体全部开启,排除三角形壳单元

工程最常用折中方案:兼顾稳定性 + 规避三角壳兼容问题

2、关键选型规则

1)显式分析(Explicit)

常规碰撞、爆破、冲击:INN=1(默认,最快)

钣金成形、大角度翻边、薄壁大转动:INN=-2 / INN=2

实体大挤压、泡棉 / 超材料大压缩:INN=3

混合复杂模型:INN=-4

2)隐式分析(Implicit)

通用默认:INN=2

结构静力学、模态、悬置解耦、大变形静力:推荐 INN=-4

全实体隐式模型:INN=3

3、开启 INN 会小幅增加计算耗时,但对收敛、结果可信度提升极大; • 三角壳单元(3 节点壳)在非标编号算法下极易出现畸变,所以 -2/-4 是工程优选; • 结合做材料本构、塑性硬化、NVH / 结构仿真场景,优先使用:OSU=1 + INN=-4 通用万能组合。

三、PIDOSU:用于客观应力更新的部件集 合 ID。若定义了该部件集 合 ID,仅该 集 合内的部件启用客观应力更新;此时全局参数OSU 完全失效、被忽略

OSU

全局开关:统一控制全部零件是否开启二阶客观应力更新。

PIDOSU

局部定向开关:指定仅某一组零件开启应力更新,精细化分区控制
优先级:PIDOSU>OSU,只要填写了PIDOSU,不管OSU=0/1,全局设置直接作废。
不填 PIDOSU:以 *CONTROL_ACCURACY 中 OSU 为准,全局统一设置。 • 填写合法 Part Set ID(PIDOSU>0): ◦ 仅该 set 内零件:启用二阶客观应力更新 ◦ 模型其余所有零件:强制关闭客观应力更新 ◦ 全局 OSU 参数无效
只对大转动 / 大变形关键件开启高阶应力算法(如悬臂弯折、旋转结构、冲压板材)
其余小变形、刚性件、辅助结构保持一阶算法,节省算力
兼顾精度 + 计算效率,比全局OSU=1更划算
PIDOSU = 局部精细化应力更新控制器;
一旦启用,全局 OSU 作废
适合「关键件高精度 + 普通件提速」的差异化仿真配置;
做塑性材料、大变形、本构精细化分析时,优先用PIDOSU局部控制。

四、IACC:隐式精度标志开启隐式分析专属的高精度修正算法,会额外增加 CPU 计算成本

IACC = -1

:关闭

IACC = 0

:开启(仅隐式求解生效

IACC = 1

:开启(仅隐式求解生效

IACC = 2

:开启(隐式全生效,显式也部分生效,适配 显式 / 隐式 切换仿真)

IACC=-1关闭所有隐式高精度修正;计算最快,隐式极易发散、应力 / 刚度精度差,仅极简单小变形模型可用。

IACC=0 / IACC=1两者工程上基本等效,仅隐式模块启用高精度:

改善隐式迭代收敛性

提升刚度矩阵、应力积分、接触计算精度

适合:静力学、模态、预应力、悬置解耦、结构强度(NVH 常用)

IACC=2

隐式:同 0/1 全量高精度

显式:同步开启部分高精度修正

核心用途:多步工况切换(先显式冲压→后隐式回弹 / 模态),保证前后计算一致性

求解器选用:

纯隐式分析(模态、静刚度、预应力、解耦),IACC=0 标配,收敛稳、精度足够,算力消耗可控

显式 + 隐式联合仿真(成形 + 回弹、加载 + 模态),必须用:IACC=2统一双求解器精度规则,避免工况切换出现结果跳变、数值不连续

纯显式分析(碰撞、冲击、爆炸),推荐:IACC=-1关闭冗余高精度,节约算力,显式本身不需要该修正

IACC只服务隐式,0/1 无区别,日常统一用0;
多求解器切换工况,强制IACC=2;
纯显式设-1提速;
隐式结构仿真严禁 IACC=-1,极易不收敛、刚度失真。
隐式:禁用-1,固定IACC=0
混算:必用IACC=2
纯显式:必用IACC=-1

五、EXACC:显式求解精度参数

EXACC = 0.0

:关闭(显式默认

EXACC > 0.0

:开启显式高阶高精度算法

EXACC 是纯显式专属精度控制,和隐式无关、和 IACC 互不干扰:

开启后,升级显式单元积分、应力更新、几何非线性、沙漏控制的高阶算法;

专门改善超大转动、极端畸变、超薄壳 / 实体、塑性大流动的数值漂移;

值越大,精度越高、CPU 耗时越高

EXACC = 0.0默认关闭,标准显式算法,效率最高;适用:常规碰撞、冲击、爆炸、小 / 中等变形。

0.0 < EXACC(工程常用)轻度高精度,平衡精度 & 效率;适用:钣金大翻边、薄壁弯折、橡胶 / 泡棉大压缩。

EXACC > 1.0重度全量高精度;适用:极端大畸变、超塑性成形、单元严重扭曲、结果应力异常抖动。

普通显式:\(EXACC=0.0不动;
显式大变形 / 壳体大转动:开EXACC=0.5;
单元畸变严重、应力跳动:拉到1.0;
只加 EXACC 不影响隐式,只增加显式求解成本。

六、SRTFLG:排序稳定标志开启后,部件、接触、节点刚体、单元会按用户 ID 从小到大排序依次计算,不再受 K 文件 / INCLUDE 文件书写顺序影响。 • SRTFLG=0:关闭(默认),按输入文件读取顺序求解 • SRTFLG=1:开启,强制按 ID 排序运算

1、关闭 (0)模型卡片、include 导入顺序一变,求解时序、接触判定、浮点迭代顺序改变,会出现:

同模型、不同导入顺序 → 结果微小差异

多文件拆分模型、改 INCLUDE 顺序 → 结果不一致

2、开启 (1)强制全局 ID 排序运算,彻底消除文件顺序带来的数值差异;同一模型,无论怎么调整卡片 / INCLUDE 顺序,求解结果完全一致

3、适用场景:

1)必须开 SRTFLG=1

模型大量拆分、多 INCLUDE 嵌套(企业标准模型库)

多人员协同建模、频繁调整卡片顺序

对标校核、版本迭代、仿真对标、对标试验

隐式求解、NVH、模态、刚度解耦(对数值稳定性敏感)

需要结果可复现、固定唯一的工程交付模型

2)保持默认 SRTFLG=0

简单单体模型、无大量 include

纯显式快速仿真、对标不严格、追求极致计算速度

临时验算、快速试算

SRTFLG=1:轻微增加预处理耗时,几乎不影响核心求解速度
工业标准化建模、CAE 交付模型,普遍强制 SRTFLG=1

要复现、要对标、多文件、隐式模型 → SRTFLG=1

简单单文件、纯显式快速算 → SRTFLG=0

关键区分(防混淆)

IACC → 管隐式精度

EXACC → 管显式精度

OSU/INN → 客观应力 + 单元编号稳定性四组参数相互独立、可叠加组合。

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来源:CAE之家
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首次发布时间:2026-05-07
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硕士 | CAE仿真负责人 个人著作《汽车NVH一本通》
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