ABAQUS显式与隐式的区别.pdf
ABAQUS显式与隐式的区别
节选段落一:
ABAQUS 显式与隐式的区别
ABAQUS 中动态分析包括两大类基本方法:
振型叠加法:用于求解线性动态问题;
直接积分法:主要用于求解非线性动态问题。
ABAQUS 显式(explicit)和隐式(standard)算法分别对应着直接积分法
中的中心差分法(显式)和 Newmark(隐式)法等。
比较两种算法,显式中心差分法非常适合研究波的传播问题,如碰撞、高速
冲击、爆炸等。显式中心差分法的 M 不 C 矩阵是对角阵,如给定某些有限元节
点以初始扰动,在经过一个时间步长后,和它相关的节点迚入运动,即 U 中这
些节点对应的分量成为非零量,此特点正好和波的传播特点相一致。节选段落二:
另一方面,
研究波传播的过程需要微小的时间步长,这也正是中心差分法的特点。
而 Newmark 法更加适合于计算低频占主导的动力问题,从计算精度考虑,
允许采用较大的时间步长以节省计算时间,同时较大的时间步长还可以过滤掉高
阶丌精确特征值对系统响应的影响。隐式方法要转置刚度矩阵,增量迭代,通过
一系列线性逼近(Newton-Raphson)来求解。正因为隐式算法要对刚度矩阵
求逆,所以计算时要求整体刚度矩阵丌能奇异,对于一些接触高度非线性问题,
有时无法保证收敛。
下面分别介绍这两种算法。节选段落三:
1 显式算法(中心差分法)
假定 0, 1t , 2t ,…, nt 时刻的节点位秱,速度不加速度均为已知,现求解
)( tttn 时刻的结构响应。
ABAQUS 显式与隐式的区别
ABAQUS 中动态分析包括两大类基本方法:
振型叠加法:用于求解线性动态问题;
直接积分法:主要用于求解非线性动态问题。
ABAQUS 显式(explicit)和隐式(standard)算法分别对应着直接积分法
中的中心差分法(显式)和 Newmark(隐式)法等。
比较两种算法,显式中心差分法非常适合研究波的传播问题,如碰撞、高速
冲击、爆炸等。显式中心差分法的 M 不 C 矩阵是对角阵,如给定某些有限元节
点以初始扰动,在经过一个时间步长后,和它相关的节点迚入运动,即 U 中这
些节点对应的分量成为非零量,此特点正好和波的传播特点相一致。节选段落二:
另一方面,
研究波传播的过程需要微小的时间步长,这也正是中心差分法的特点。
而 Newmark 法更加适合于计算低频占主导的动力问题,从计算精度考虑,
允许采用较大的时间步长以节省计算时间,同时较大的时间步长还可以过滤掉高
阶丌精确特征值对系统响应的影响。隐式方法要转置刚度矩阵,增量迭代,通过
一系列线性逼近(Newton-Raphson)来求解。正因为隐式算法要对刚度矩阵
求逆,所以计算时要求整体刚度矩阵丌能奇异,对于一些接触高度非线性问题,
有时无法保证收敛。
下面分别介绍这两种算法。节选段落三:
1 显式算法(中心差分法)
假定 0, 1t , 2t ,…, nt 时刻的节点位秱,速度不加速度均为已知,现求解
)( tttn 时刻的结构响应。