沙漏能的含义

henry_gigi

请问 那位能给沙漏能一个通俗的解释 谢谢

biomechanics

有限元方法一般以节点的位移作为基本变量，单元内各点的位移以及应变均采用形函数对各节点的位移进行插值计算而得，应力根据本构方程由应变计算得到，然后就可以计算单元的内能了。如果采用单点积分（积分点在等参元中心），在某些情况下节点位移不为零（即单元有形变），但插值计算得到的应变却为零（譬如一个正方形单元变形为一个等腰梯形，节点位移相等但符号相反，各形函数相同，所以插值结果为0），这样内能计算出来为零（单元没变形！）。这种情况下，一对单元叠在一起有点像沙漏，所以这种模式称之为沙漏模式或沙漏。
   现在有很多 控制沙漏的专门程序，如控制基于单元边界的相对转动。但这些方法不能保持完备性。
   我主要讲一下物理的稳定性，在假设应变方法的基础上，建立沙漏稳定性的过程。在这些过程中，稳定性参数基于材料的性能。这类稳定性也称为物理沙漏控制。对于不可压缩材料，即使当稳定性参数是一阶的时候，这些稳定性方法也将没有自锁。在建立物理沙漏控制中，必须做出两个假设：1.在单元内旋转是常数。2.在单元内材料响应是均匀的。

liyinshuai

沙漏能是由于在显示分析中采用缩减积分造成的，所谓缩减积分就是单元计算时积分点数少于实际个数，这种操作能加快计算速度，但是会造成一种单元的零能模式，这就是沙漏。计算要求沙漏能小于总能量的5％时才认为结果是可靠的。

白露为霜

谢谢楼上的回答，我也学习到了知识。但是我还想请教您一下，能帮我通俗的解释一下什么叫单元的零能模式么，谢谢！

henry_gigi

沙漏能/总能不小于5%
那么总能指的是内能吗？ 包括动能吗？

lifandudu

计算得雅克比的值为0，则为沙漏，即变形能为0（比如说梯形）；雅克比的值为负值的时候，则为负体积。
看看公式吧

大秦帝国

原帖由 lifandudu 于 2007-12-21 13:40 发表
计算得雅克比的值为0，则为沙漏，即变形能为0（比如说梯形）；雅克比的值为负值的时候，则为负体积。
看看公式吧

那雅克比又是什么？

albert_geng

i much appreciate expert made a good explaination in order to make me preview basic knowledge about hourglass.

初学者owner

怎样才能知道沙漏能/总能不小于5%？

jwq43

原帖由 大秦帝国 于 2008-1-10 20:55 发表


那雅克比又是什么？

雅克比就是对matrix of Jacob作det得到的值。而matrix of Jacob是在使用Galerkin方法时，求解内功时，积分求解中的一个插值引出步骤，作用是转换坐标系。

上面有人说，hourglass就是雅克比为0，这个不能称为解释，因为雅克比为0，只是应变为0的一种体现。

楼上的biomechanic作了很好的解释。具体就是，由于一维缩减积分单元只有一个高斯点，所以可能会在插值过程中，将应变计算为0。从而导致内能为0，这个具体编过程，你就会有体会。

devtt

体现为所模拟部件刚性增加很多(比如杆)，beam单元在杆模拟是能有效避免这种问题的出现

chang06

在glstat文件里每步计算都有给出, 各种能量, 比如以下的, 其中 internal energy就是内能;  hourglass energy就是沙漏能
  
dt of cycle  890404 is controlled by shell      element     603
  
  time...........................   2.40000E+01
  time step......................   1.88036E-05
  kinetic energy.................   4.58543E+00
  internal energy................   1.40153E+07
  spring and damper energy.......   1.00000E-20
  hourglass energy ..............   2.98156E+03
  system damping energy..........   0.00000E+00
  sliding interface energy.......   8.01770E+04
  external work..................   1.63318E+07
  eroded kinetic energy..........   0.00000E+00
  eroded internal energy.........   0.00000E+00
  total energy...................   1.40984E+07
  total energy / initial energy..   8.63248E-01
  energy ratio w/o eroded energy.   8.63248E-01
  global x velocity..............  -1.79347E-03
  global y velocity..............  -5.26915E-02
  global z velocity..............   0.00000E+00
  time per zone cycle.(nanosec)..             0

endeavor005

学习了，谢谢各位

伤口结冰

biomechanics 发表于 2008-1-10 16:50
有限元方法一般以节点的位移作为基本变量，单元内各点的位移以及应变均采用形函数对各节点的位移进行插值计 ...

你好，我想问一下负的沙漏能代表了什么呢？是如何计算得出负值的呢？谢谢了

海枝丹文

学习了，