动态松弛法

sanchen · 发表于 2010-7-28 15:26:03

本帖最后由蓝牙于 2010-7-29 08:02 编辑

动态松弛法在解决初始应力、应变等问题是一种很有效的方法，现根据自己的使用经验，查找的资料以及和同门的讨论，将其做下介绍，希望没有误人子弟。

动态松弛法是LS-DYNA3D中为了解决隐式问题也引入的方法，采用向后时步迭代的计算思想，添加人工阻尼，从而近似解决静力学问题的一种方法。人工阻尼添加的越大，收敛也就越快，但是人工阻尼的大小不可以超过临界阻尼，否则会造成计算时间过长（也可能特别小），主要用于显式求解之前模型的静态载荷的初始化过程。

动态松弛法的目的就是进行动力学分析以前，将预应力的影响提前计算进去。计算预应力或者是预变形的时候，如果不使用动态松弛法，可能会出现由于应力变化过快引起震荡，或不收敛的情况造成计算终止。例如：钢丝绳的预张紧、螺栓的预紧等等。

同样，这种方法也可以用来由于重力影响的问题，在汽车碰撞中的典型应用就是确定假人的位置。我们在前处理时，放置的假人一般在座椅平面上几个毫米，但是真实的情况是假人正常接触座椅（无间隙）。如果按无间隔来放置假人，在计算的初始就会出现穿透，导致出现负体积的可能性增大。所以，应用动态松弛的方法能够很好的完善这种情况。
它的思路就是：在放置假人时将假人放置在座椅上几个毫米（可以稍微定大一些），然后应用动态松弛的方法，在计算以前，将重力施加给假人，这样，假人就会像自由落体一样落到座椅上，来完成假人和座椅之间的接触。

个人觉得这种方法在处理预加载力等问题的计算时还是比较适用的，关于它的设置问题一般采用默认即可，达到所设置的收敛容差即停止，但也有个缺点，就是计算时间比较长（一般情况）。

动态松弛计算完毕后会产生d3dump01文件（这个就不用解释了吧），同时计算也会产生drdisp.sif文件，其中包含了添加动态松弛点的3个位移、3个转动和温度等7项，其即为在动态松弛后，各点（添加动态松弛的点）的情况。

以上仅为个人愚见，有不妥之处，还望各位指教！

姜虎东 · 发表于 2010-7-28 15:47:18

楼主，我有个师弟分析涉及初始过盈量，DYNA在处理这类问题时通常就会用这个方法，要是有啥经验还望多指导他啊

247751230 · 发表于 2010-7-28 17:29:50

本帖最后由蓝牙于 2010-7-29 08:01 编辑

谢谢楼主动态松弛方面的知识同时作为指导使用动态松弛的新手的理念希望楼主能够具体讲一下实现的步骤谢谢

蓝牙 · 发表于 2010-7-29 07:43:38

如果物体是个静不定问题，或者说物体的约束自由度不够
动态松弛法在收敛方法方面还能done吗？是不是要这样干，在0时刻有额外约束，然后到显式计算中突然释放呢？

蓝牙 · 发表于 2010-7-29 08:07:06

247751230和sanchen 你们有空给我们普及一下汽车方面的知识啊？汽车目前是朝阳产业，我想多了解一些这方面的知识！
   目前汽车的主要研究的问题是什么？
   一些专业的词汇，如B柱讲的是什么？
   汽车行业有哪些成文的规范？
   汽车CAE现在是否有国家标准，或者企业内部标准？
   有相关文献综述也行
有时间重新开贴给我们讲讲？

247751230 · 发表于 2010-7-29 08:07:13

本帖最后由蓝牙于 2010-7-29 10:43 编辑

请问蓝牙版主怎么突然释放啊

*********************by 蓝牙************************************************************
定义一个曲线在一个微小的时间段有位移约束,过了这个微小时间段突然全为零,或者以一个大斜率下降到零

sanchen · 发表于 2010-7-29 08:15:56

247751230和sanchen 你们有空给我们普及一下汽车方面的知识啊？汽车目前是朝阳产业，我想多了解一些这方面的知识！
   目前汽车的主要研究的问题是什么？
   一些专业的词汇，如B柱讲的是什么？
   汽车 ...
蓝牙发表于 2010-7-29 08:07

不用重新开贴，在这里说就行，我们也只是初级水平，不像你想象的那样...

目前研究比较多的是电动汽车，但是这和我们也不是很贴近，我们主要做关于汽车安全的仿真和分析。
至于专业词汇，有很多，但又不知道从何说起，你所说B柱就是前车门和后车门之间的纵向立柱。汽车上有A柱、B柱和C柱，他们都是汽车主体框架的一部分，A柱是前挡风玻璃两侧的纵向立柱，C柱是后挡风玻璃两侧的纵向立柱。

汽车行业规范就比较多了，不管是关于车体还是发动机，或者是单独的车轮等等，都有比较成熟的规范，至于汽车碰撞安全的标准大多是参考ECP（欧洲标准）过来的，对美国标准相对借鉴的比较少....

sanchen · 发表于 2010-7-29 08:21:54

如果物体是个静不定问题，或者说物体的约束自由度不够
动态松弛法在收敛方法方面还能done吗？是不是要这样干，在0时刻有额外约束，然后到显式计算中突然释放呢？
蓝牙发表于 2010-7-29 07:43

像这种问题我还没有实际操作过，个人认为，牙兄所说的突然释放是不可取的，静不定问题在动态松弛后，这种突然释放可能会造成数值不稳定，导致计算终止。要是能短暂释放或定义曲线形式，给其一个“缓冲区间”会更好些...

蓝牙 · 发表于 2010-7-29 10:45:45

本帖最后由蓝牙于 2010-7-29 10:47 编辑

sanchen的头像很帅
我以前采用动力松弛遇到过这个问题,我也没有把握,最后还是用ansys隐示再转显示动态了!

汽车碰撞安全的标准大多是参考ECP（欧洲标准）公开吗?
关于汽车碰撞方面的CAE标准是不是还是商业秘密阿?

sanchen · 发表于 2010-7-29 10:50:38

sanchen的头像很帅
我以前采用动力松弛遇到过这个问题,我也没有把握,最后还是用ansys隐示再转显示动态了!

汽车碰撞安全的标准大多是参考ECP（欧洲标准）公开吗?
关于汽车碰撞方面的CAE标准是不是还是商业秘密阿 ...
蓝牙发表于 2010-7-29 10:45

呵呵，多谢啊！这个标准都是免费的，网上有的下载，欧洲标准和美国国家公路局的美国标准都有的下载，不像蓝牙兄想象的那么神秘~~

要是大家感兴趣可重新开贴啊！

247751230 · 发表于 2010-7-29 20:48:34

本帖最后由 247751230 于 2010-7-29 20:50 编辑

关于蓝牙版主的提问 sanchen同门已经讲了还以为版主是做碰撞的呵呵误会我说一下ABC柱吧这三根柱构成了车厢的整体框架其强度也是车上任何部位无法比拟的如果三根柱子都不够刚硬想必发生意外时乘员被挤扁的可能性就会很大当然留下的生存空间自然就小了通常轿车车分为三厢在A柱前边的就是发动机箱 AC之间的是乘员箱 C柱后边的是行李箱 B柱就是在前后车门之间汽车环保和安全都是比较好的方向现在尤其是纯电动汽车的开发比亚迪在国内做的比较好前段时间已经批量生产出100辆纯电动汽车作为深圳的出租车不过价格也相当高三十多万这段时间暴露一个问题就是充电站和充电时间的问题谁要是能在这方面做好了自然和石油产业形成竞争环境的改观也可想而知 5# 蓝牙

sddzyc2 · 发表于 2011-4-24 14:01:19

学习了虽然每太懂还是谢谢楼主

graf · 发表于 2012-2-15 08:09:09

要问，我用动态松弛作螺栓紧力，和重力加载，还有接触，但是结果显示螺栓紧力非常小只有百分之一，不解，望指教

fengye7184 · 发表于 2012-2-15 11:32:13

动态松弛法在解决初始应力、应变等问题是一种很有效的方法，现根据自己的使用经验，查找的资料以及和同门的讨论，将其做下介绍，希望没有误人子弟。
4 T( _" T4 G) l4 }$ D+ M0 v/ a3 H  ]/ {8 m- }& l% a9 M, i7 r
动态松弛法是LS-DYNA3D中为了解决隐式问题也引入的方法，采用向后时步迭代的计算思想，添加人工阻尼，从而近似解决静力学问题的一种方法。人工阻尼添加的越大，收敛也就越快，但是人工阻尼的大小不可以超过临界阻尼，否则会造成计算时间过长（也可能特别小），主要用于显式求解之前模型的静态载荷的初始化过程。
8 t* z, R; b- P$ e7 A* t' `& O; R' v
动态松弛法的目的就是进行动力学分析以前，将预应力的影响提前计算进去。计算预应力或者是预变形的时候，如果不使用动态松弛法，可能会出现由于应力变化过快引起震荡，或不收敛的情况造成计算终止。例如：钢丝绳的预张紧、螺栓的预紧等等。" N+
俺也来说上两句；动力松驰主要就是用动力方法求解静力问题，给结构施加预应力，关于“计算预应力或者是预变形的时候，如果不使用动态松弛法，可能会出现由于应力变化过快引起震荡”这个用了动力松驰也不是就一定不引起震荡，还要在动力松驰后的瞬态分析中注意CURVE曲线的选择，也就是要继续保持前面力的存在，这个很容易忽略，否则就是动力松驰后的突然施放而引起震荡了！
T/ u' G* v5 g
3 C  `* x5 N3 Z5 S
同样，这种方法也可以用来由于重力影响的问题，在汽车碰撞中的典型应用就是确定假人的位置。我们在前处理时，放置的假人一般在座椅平面上几个毫米，但是真实的情况是假人正常接触座椅（无间隙）。如果按无间隔来放置假人，在计算的初始就会出现穿透，导致出现负体积的可能性增大。所以，应用动态松弛的方法能够很好的完善这种情况。3 z$ s; U  N8 n* v- s0 o0 @& S
它的思路就是：在放置假人时将假人放置在座椅上几个毫米（可以稍微定大一些），然后应用动态松弛的方法，在计算以前，将重力施加给假人，这样，假人就会像自由落体一样落到座椅上，来完成假人和座椅之间的接触。2

问一下：直接建个接触不可以吗，这样就没有初始穿透了 ~+ b4 c, `7

k# P

6 s0 y2 c" l9 R  H个人觉得这种方法在处理预加载力等问题的计算时还是比较适用的，关于它的设置问题一般采用默认即可，达到所设置的收敛容差即停止，但也有个缺点，就是计算时间比较长（一般情况）。
) Q; T1 ]+ y3 @/ o' c4 }- u5 r
动态松弛计算完毕后会产生d3dump01文件（这个就不用解释了吧），同时计算也会产生drdisp.sif文件，其中包含了添加动态松弛点的3个位移、3个转动和温度等7项，其即为在动态松弛后，各点（添加动态松弛的点）的情况。%

欢迎来我的博客：[url=http://blog.sina.com.cn/satrrain]http://blog.sina.com.cn/satrrain[/url], N# v+ h9

yanokia · 发表于 2012-2-15 18:34:18

学习中，观摩一下

zhangganzi · 发表于 2012-6-9 15:56:55

对于假人和座椅之间的接触关系啊，想问问老大，动力松弛是在计算前先计算一下，还是在计算的时候直接加上动态松弛的关键字就行了啊，一直想用，但是一直不会！

zhangzhichaohhu · 发表于 2012-6-10 10:45:55

zhangganzi 发表于 2012-6-9 15:56
对于假人和座椅之间的接触关系啊，想问问老大，动力松弛是在计算前先计算一下，还是在计算的时候直接加上动 ...

请问“如果按无间隔来放置假人，在计算的初始就会出现穿透”，这是为什么？我用壳单元和体单元建模的时候也出现这个问题，明明建模时没有重合的部分，只是紧挨着，但是竟然就提示初始穿透了，不知道为什么，还望解答，谢谢~~~

雨树人 · 发表于 2013-8-30 10:09:38

zhangzhichaohhu 发表于 2012-6-10 10:45
请问“如果按无间隔来放置假人，在计算的初始就会出现穿透”，这是为什么？我用壳单元和体单元建模的时候 ...

壳单元有厚度。

simulin_k · 发表于 2013-11-1 10:17:58

感觉使用动力松弛得到的静力加载结果和材料还有关系，不知道大家有没有同样的问题？

longzhiren · 发表于 2013-11-1 11:07:19

fengye7184 发表于 2012-2-15 11:32
动态松弛法在解决初始应力、应变等问题是一种很有效的方法，现根据自己的使用经验，查找的资料以及和同门的 ...

我想问一下，在放置假人时，用动力松弛法与pre-load有什么区别呢~~~

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