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1、汽车碰撞分析LS-DYNA 控制卡片的设置作者:张远岭2011-4-14碰撞分析控制卡片包括求解控制和结果输出控制，其中KEYWORD、CONTROL_TERMINATION、 DATABASE_BINARY_D3PLOT是必不可少的。其他一些控制卡片如沙漏能控制、时间步控制、接触控制等则对计算过程进行控制，以便在发现模型中存在错误时及时的终止程序。后面将逐一介绍碰撞分析中经常用到的控制卡片，并对每个卡片的作用进行说明。控制卡片大部分的命令是由下划线分开的字符串, 如*control_hourglass字符可以是大写或小写在输入文件中，命令的顺序是不重要的(除了*keyword 和*defin
2、e_table) 关键字命令必须左对齐，以*号开始第一列的“$”表示该行是注释行输入的参数可以是固定格式或者用逗号分开空格或者0 参数使用该参数的默认值卡片相应的使用规则如下：控制卡片使用规则用hypermesh在LS-DYNA模板下，选择Analysis面板点击 control cards,选择相应卡片。直接在key文件中输入控制卡片的建立控制卡片可通过以下方式建立：下面介绍在hypermesh中给出碰撞分析中经常使用的卡片的参数设置1. KEYWORDKEY文件起始关键字。该卡片可不作任何设置。2. TITLE输入标题名称xxx。3. CONTROL_ACCURACY提高计算精度的控制卡片
3、。设置INN值为2，其余默认，不起作用。控制卡片参数设置4. CONTROL_BULK_VISCOSITY体积黏性项q，人工施加压力，用于处理应力波传播突变引起的不连续。Q1,Q2设置为默认,IBQ设为-1。5. CONTROL_CONTACT用于接触面的计算修改。控制摩擦惩罚系数、接触初始穿透检查、接触厚度等，设置见红框，其余默认。控制卡片参数设置6. CONTROL_ENERGY用于控制沙漏能、耗散能、滑移能等的计算与否。全部设置成2，即全部参与计算。7. CONTROL_HOURGLASS用于沙漏的控制,通过施加附加力来阻止沙漏变形。IHQ设置为5，QH默认为0.1。8. CONTROL
4、_OUTPUT用于设置输出参数。设置如下，按红色线框内设置，其余默认值。控制卡片参数设置8. CONTROL_PARALLEL并行计算控制，最大可以使用4个CPU。9. CONTROL_SHELL壳单元控制10. CONTROL_TERMINATION设置如下：控制卡片参数设置11. CONTROL_TERMINATION计算终止控制卡片，控制计算终止时间。12. DATABASE_BINARY_D3DUMP设置如下：13. DATABASE_BINARY_D3PLOT设置如下：控制卡片参数设置14. DATABASE_BINARY_D3THDT设置如下：15. DATABASE_BINARY
5、_RUNRSF设置如下：16. DATABASE_BINARY_RUNRSF设置如下：控制卡片参数设置17. DATABASE_BINARY_RUNRSF设置如下：控制卡片参数设置控制卡片参数说明*CONTROL_TERMINATIONENDTIM：强制终止计算时间，必选，默认0.0；ENDCYC：终止循环。在计算终止时间之前，程序达到指定循环次数即终止计算。DTMIN：确定最小时间步长TSMIN的因子。TSMIN=DTMIN * DTSTART，其中DTSTART为程序自动确定的 初始步长。当迭代步长小于TSMIN时，程序终止。ENDENG：能量改变百分比，超过设定值则终止计算。默认0.0，
6、不起作用；ENDMAS：质量变化百分比，超过设定值则终止计算。仅用于质量缩放DT2MS被使用时。默认0.0 ，不起作 用。$ ENDTIM ENDCYC DTMIN ENDENG ENDMAS150 0 0.0 0.0 0.0*CONTROL_TIMESTEP(时间步长控制卡片)$ DTINIT TSSFAC ISDO TSLIMT DT2MS LCTM ERODE MSIST 0.0 0.9 2 0.0 -0.001 0 1 1 $ DT2MSF DT2MSLC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（缺省）来减小时间步：t = 0.9 l/c ，特征长度l，和波的传播
7、速度c，都与单元的类型有关。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节点壳单元时间步长的（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）；TSLIMT：壳单元最小时间步分配 ,使单元的时间步长控制在最小时间步长之上；只适用于使用 *mat_plastic_kinematic,*mat_power_law_plasticity*mat_strain_rate_de
8、pendent_plasticity,*mat_piecewise_linear_pla sticity等材料模型的壳单元，不建议使用该选项，因为使用DT2MS选项更好。DT2MS：因质量缩放计算得到的时间步长。当设置为一个负值时，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。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。当设置为正值时，初始时间步长不会小于DT2MS。单 元质量会增件或者减小以保证每一个单元的时间步都一样。这种方法尽管不会因为过多增加质量而导致计算终 止，但更
9、难以作出合理的解释。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）时体单元和t-shell被自动删除。控制卡片参数说明*CONTROL_SHELL$ WRPANG ESORT IRNXX ISTUPD THEORY BWC MITER PROJ20 1 -1 0 2 2 1全局控制壳单元参数卡片WRPANG：最大翘曲角度，默认20度；ESORT：程序自动把退化的四边形单元处理为C0三角形单元公式；IRNXX：单元法向更新开关，该选项只对Hughe_Liu
10、，Belytschko-Wong-Chiang,Belytschko-Tsay等公式起作用 。（默认为-1，每次循环都重新计算单元方向）。 ISTUPD：单元厚度改变选项。该选项对所有壳单元变形有影响。 THEORY：壳单元使用的理论。（默认的是Belytschko-Tsay，面内单点积分，计算速度很快，采用Co-rotaional 应力更新，单元坐标系统置于单元中心，基于平面单元假定，建议在大多数分析中使用）BWC：针对Belytschko-Tsay单元的翘曲刚度。 MITER：平面应力塑性选项，默认为1。（运用于材料3，18，19和24）。 PROJ：在Belytschko-Tsay和Be
11、lytschko-Wong-Chiang单元中翘曲刚度投影方法。这个方法主要运用于显示分 析，如果是隐式分析，那此项无效 。 默认为0.MS1ST：限制第一步的质量缩放，根据时间步确定质量向量一次。默认为0。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。控制卡片参数说明ROTASCL：为旋转单元质量定义一个缩放系数。（不太常用）。INTGRD：通过厚度数值积分法则的默认壳单元。当积分点为1到2个的时候使用Gauss积分，当积分点从3个到10的时候使用Loba
12、tto积分，积分点为2个时，Lobatto法则非常不准，须用Gauss积分。LAMSHT：薄壳理论开关 。0：不更新切应变修正；1：薄壳理论切应变修正CSTYP6：第6种壳单元坐标系的选用。1：可变的局部坐标系（默认）；2：统一局部坐标系（计算结果有偏差，但效率比较高）。TSHELL：允许热传导通过有厚度的壳单元。控制卡片参数说明*CONTROL_HOURGLASSIHQ QH5 0.1沙漏控制卡片IHQ：总体附加刚度或黏性阻尼方式选项；QH：沙漏能系数 ,超过0.15会导致计算不稳定。 *CONTROL_BULK_VISCOSITYQ1 Q2 TYPE 0.0 0.0 -1体积黏度控制卡片Q
13、1：二次黏性系数 ；Q2：线性黏性系数 。TYPE：体积黏性项。（当壳单元是类型2，10和16时使用-1）。控制卡片参数说明*CONTROL_CONTACTSLSFAC RWPNAL ISLCHK SHLTHK PENOPT THKCHG ORIEN ENMASS0.1 1.0 2 2 1 0 1 0USRSTR USRFRC NSBCS INTERM XPENE SSTHK ECDT TIEDPRJ0 0 0 0 0.0 0 0 0SFRIC DFRIC EDC INTVFC TH TH_SF TIPEN_SF0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9 0.0IGNORE FRCENG1
14、 SLSFAC：滑动接触惩罚系数 ，默认为0.1。当发现穿透量过大时，可以调整该参数；RWPNAL： 刚体作用于固定刚性墙时，刚性墙罚函数因子系数，为0.0时，不考虑刚体与刚性墙的作用，0时 ，刚体作用于固定的刚性墙，建议选择1.0；ISLCHK：接触面初始穿透检查，为0或1（默认）时，不检查。为2时，检查。SHLTHK：在STS和NTS接触类型中，是否考虑壳单元厚度对接触过程的影响，为0时，不考虑。为1时，除刚 体以外考虑。为2时，全部考虑。在单面接触、自动面接触等类型中，壳厚度的偏移总是被考虑。PENOPT：对称刚度检查。如果两个接触物体的材料性质与单元大小的巨大差异，引起接触主面与从面之间接 触应力不匹配，可能导致计算不稳定和
