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LS-Dyna时间步长控制关键字*CONTROL_TIMESTEP各选项含义
在LS-Dyna中关键字*CONTROL_TIMESTEP用于控制求解的时间步长,时间步长为每一步有限元积分的长度。计算所需时间步长时,要检查所有的单元。出于稳定性原因,用0.9(默认)来确定最小时间步:Δt = 0.9 l/c,特征长度l,和波的传播速度c,都与单元的类型有关。
该关键字的选项卡片如下:
各选项含义:
- DTINIT - 初始时间步长,如为0.0,由DYNA 自行决定初始步长。
- TSSFAC - 时间步长缩放系数,用于确定新的时间步长。默认为0.9,当计算不稳定时,可以减小该值,但同时增加计算时间。
- ISDO - 计算4节点壳单元的时间步长(不同的值对应特征长度的不同算法,推荐使用2,因为此选项可以获得最大的时间步长,但有三角形单元存在时会导致计算不稳定)。可选值如下:
0:特征长度=面积/min{最长边,最长对角线}
1:特征长度=面积/最长对角线
2:时间步长取决于条波速度(bar wave speed)和MAX{最短边,面积/min(最长边,最长对角线)}。该选项提供的时间步长相对很大,可能导致计算的不稳定,尤其是在应用三角形单元时。
3:时间步长取决于最大特征值。该选项适用于材料的声音传播速度渐变的结构。用于计算最大特征值的计算开销是很有意义的,但时间步长的增长通常考虑不用质量缩放的较短的计算周期。
- TSLIMT - 不建议使用该选项,因为使用DT2MS 选项更好。指定壳单元最小时间步长。当某一单元的时间步长小于给定值时,该单元的材料属性(弹性模量而不是质量)将被调整,使其时间步长不低于给定值。该选项只适用于以下材料: MAT_PLASTIC_KINEMATIC ,MAT_POWER_LAW_PLASTICITY,MAT_STRAIN_RATE_DEPENDENT_PLASTICITY,MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY。不推荐所谓的刚度缩放选项。下面的DT2MS选项适用于所有材料和所有单元类型,并且是首选的。如果TSUMIT 和DT2MS两个选项都被激活并且TSUMIT 值为正,则TSUMIT 的值自动置为1E-18,使其功能被屏蔽。如果其值为负并且其绝对值大于|DT2MS|,则|TSUMIT|优先应用到质量缩放中,如果其绝对值小于|DT2MS|,则TSUMIT的值自动置为1E-18。
- DT2MS - 人为控制时间步长,输入期望的实际计算时间步长,程序自动增加对应单元密度。从而使质量改变,因此成为质量缩放。当设置<0时,初始时间将不会小于TSSFAC*|DT2MS|。质量只是增加到时间步小于TSSAFC*|DT2MS|的单元上。(即只用于小于时间步长的单元)当质量缩放可接受时,推荐用这种方法。用这种方法时质量增加是有限的,过多的增加质量会导致计算终止。(质量增加应控制在5%以内)当设置为>0 时,初始时间步长不会小于DT2MS。单元质量会增加或者减小以保证每一个单元的时间步都一样(通过调整单元密度,使所有单元都具有相同的时间步长)。只用于惯性效应不重要时。默认为0.0,不进行质量缩放;
- LCTM - 限制最大时间步长的Load-curve,该曲线定义最大允许时间步长和时间的关系(可选择)。
- ERODE - 当计算时间步长小于TSMIN(最小时间步长)时体单元被自动删除。到达TSMIN(见卡片CONTROL_TERMINATION)时,实体单元被侵蚀标记。如果此项不设,计算会终止。可选值如下:
0:无侵蚀。
1:有侵蚀。
- MS1ST - 限制第一步的质量缩放并且根据之前的时间步确定质量矢量。时间步不固定就可能降低。可选值如下:
0:否。
1:是。
此命令关键字还有1个可选控制卡片,该卡片的选项如下所示:
各选项含义:
- DT2MSF - 决定最小时间步长的初始时间步长缩减系数,如果使用,DT2MS=-DT2MSF*△t。
- DT2MSLC - 在显示分析中把DT2MS指定为时间的函数,使用load-curve定义。