汽车碰撞仿真LS-DYNA关键字
利用LS-DYNA进行成形仿真的输入控制参数
利用LS-DYNA进行成形仿真的输入控制参数Translated by SunnyWinterLS-DYNA已广泛用于汽车碰撞分析。
默认的输入参数一般能给出有效，精确的碰撞模拟结果。
但是，这些默认值对于成形仿真分析并不一定理想。
下面是一个标准的金属成形过程。
为及时参考，推荐输入参数用黑体字标识，并包含在盒状关键字输入框中。
模型明确要求的数据，如终止时间等参数，输入黑体的0值。
一般问题设定在显式成形仿真中，利用质量比例缩放和（或者）人为的高工具速度，运行时间可以大大缩减。
这两种方法都会引入人为的动力学影响，因此必须将其减小到在工程意义上合理的水平。
一个单独的描述人为动力影响的参数是：工具每运动1毫米所采用的显式时间步进值（或周期）数目。
当成形过程允许大的无限的板料运动，比如冲击成形，需要更多的毫米周期数。
当板料被压边圈和冲模支撑较强的约束住时，较少的毫米周期数是必要的。
对大多数的仿真来说，100到1000之间的毫米周期数能产生合理的结果。
如果可能，或者有必要重复一个仿真，可利用两个不同的毫米周期值并比较分析结果去估计其对人为动力学影响的敏感性。
推荐选择的一个最大工具速度是2.0mm/ms,起始和结束速度为0。
可以使用简单的梯形速度轮廓（如图1）。
利用大的时间缩放步参数dt2ms获得要求的毫米周期数，可参考下面的公式：时间步大小=1.0/(最大工具速度*毫米周期数)工具速度，时间步大小和结束时间必须在协调的参照系中选择。
如果所有的工具运动给定，可用下面的步骤设置模拟参数：已知：工具全部行程（mm）:D最大工具速度（mm/ms）:2.0速度轮廓： 2.0毫秒上升和2.0毫秒下降的梯形（如图1）选择：毫米周期数：ncpm计算：结束时间（ms）: T=2.0+D/2速度数据点：（0.0，0.0）（2.0，2.0）（T-2.0,2.0） (T,0.0)时间步大小（ms）: dt2ms=1/(2*ncpm)上面的运算提供速度轮廓数据点用于下面的工具运动部分。
LS_DYNA在汽车碰撞模拟过程中的应用_陈海树
沈阳大学 学报 JOURNAL OF SHENYANG U NIVERSIT Y
文章编号: 1008-9225( 2006) 04- 0010- 03
Vol118, No. 4 Aug. 2 0 0 6
LS-DYNA 在汽车碰撞模拟过程中的应用
陈海树, 赖征海, 邸建卫
18 0
10 000
10 000
20 0
A 立柱后移 量/ mm
35 50
B 立柱下端最 是汽车产品开发设计链中的常 规流程, 没有有限元分析的设计不能进入下一个 技术流程#使用 Dyna 软件在设计初 期对产品的 安全性能进行验证, 及时发现新产品的问题, 这为 设计工程师提供了更大的创造空间, 使设计质量 大幅度提高#
使用实际材 料的试验 结果值; 对于钢, 使用 24 号材料模式; 可恢复的泡沫材料 使用 57 号材 料模式, 若要考虑应变率的影响, 使用 83 号材料; 发动机等在碰撞过程中不变形物体采用 20 号刚 体材料#
收稿日期: 2006- 05- 12 作者简介: 陈海树( 1977- ) , 男, 辽 宁朝阳人, 沈阳华晨金杯汽车有限公司研发中心工程 师, 硕士#
第4期
陈海树等: LS- DYNA 在汽车碰撞模拟过程中的应用
11
2 乘员约束系统有限元模型
2. 1 假人有限元模型 仿真用的假人有限元模型是完全基于试验的
50 百分位的 Hybrid Ó型假人#模型细分为 98 个 部件#主要部件有: 头部、颈部、胸部、腹部、臀部和 四肢等共约 6 400 个节点, 3 900 个单元#假人各 部分质量和转动惯量都符合试验用假人#人体各 部分的关节用球形铰链( Spherical Joint ) 和旋转铰 链( Revolut e Joint ) 单元定义, 假人有限元模型铰 链总计 47 个#用非线 性的扭矩弹簧 Spring 和阻 尼 Damper 单元连接来模拟人体各部分之间的弹 性#胸部和颈部这些关键部位都设置成柔性, 能对 发生碰撞后假人的受伤进行评价#使 用 Oasys 软 件调整假人的 H 点及坐姿, 并保证假人与地板、 坐椅、防火墙等不发生穿透干涉# 2. 2 安全带模型
LS-Dyna碰撞分析资料
LS-DYNA 碰撞分析调试LS-DYNA碰撞计算模型的主要检查、调试项目有：a、质量增加百分比小于5%；b、总沙漏能小于5%；c、滑移界面能；d、检查各部件之间的连接、接触关系是否定义正确，检查模型的完整性；e、检查数值输出的稳定性。
一、质量缩放Mass scale的检查：质量缩放——对于时间步长小于控制卡片中设置的最小时间步长的单元，我们通常采取增加单元材料密度的方法来增大其时间步长，以减短模型的计算时间。
关于LS-DYNA中单元时间步长的计算方法请参见附录一。
1、初步检查。
让模型在dyna中运行2个时间步，在Hyper view中调出glstat 文件并检查mass scaling项（质量增加应该小于5%）；调出matsum文件并检查各部件的质量增加情况，对于质量增加过大以及有快速增长趋势的部件应检查此部件的网格质量和材料参数设置（质量增加一般是由于单元的特征长度太小或者是材料参数E、ρ设置错误，导致该单元的时间步长低于控制卡片中设置的最小时间步长，从而引起质量缩放）。
2、全过程检查。
调整模型使其符合初步检查的标准，计算模型至其正常结束。
再按[初步检查]的要求检查调试整个模型直至达到要求。
一个计算收敛的模型在其整个计算过程中，最大质量缩放应小于总质量的5% 。
二、沙漏能Hourglass energy的检查：沙漏能的出现是因为模型中采用了缩减积分引起的，我们常用的B-T单元采用的是面内单点积分，这种算法会引起沙漏效应（零能模式）。
具体介绍参见附录二。
检查：在dyna中计算模型至其正常结束。
在Hyper view中调出glstat文件并检查energy的total energy 、Hourglass energy两项，整个计算过程中沙漏能应小于总能量的5% 。
三、滑移界面能sliding interface energy的检查：滑移界面能是由摩擦和阻尼所引起的。
剧烈的滑动摩擦会引起大的正值的滑移界面能；未能检测到的穿透（undetected penetrations）常常会引起大的负值的滑移截面能。
第一章 LS-DYNA关键字简介讲解
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应用领域
汽车工业： 碰撞分析 气囊设计 乘客被动安全 部件加工 航空航天 鸟撞；叶片包容； 飞机结构冲击动力分析； 碰撞，坠毁； 冲击爆炸及动态载荷； 火箭级间分离模拟分析； 宇宙垃圾碰撞；等
国防工业 内弹道和终点弹道； 装甲和反装甲系统； 穿甲弹与破甲弹设计； 战斗部结构设计； 冲击波传播； 侵彻与开坑； 空气，水与土壤中爆炸； 核废料容器设计，等 电子领域 跌落分析、 包装设计 热分析、 电子封装
• 后处理 位移、速度和加速度 几何变形 应力应变 相互作用力 能量
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前处理： LS-INGRID，True-Grid ANSYS，HyperMesh
VPG/Prepost I-DEAS，PATRAN， 求解： LS-DYNA，PAMCRASH
RADIOSS LS-NIKE，ADINA
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*SET 对节点、单元和parts等进行分组 如： »用系列节点定义的接触从节点 » 用系列节点和系列壳定义的横截面 »系列 parts的初始速度 »系列 segments上的压力载荷
其它的关键字 *ALE *DAMPING *EOS *HOURGLASS *INTEGRATION *TERMINATION *TITLE *TRANSLATE *USER
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*LOAD 集中点载荷 分布压力 体载荷 各种热载荷
*MAT 160+种结构材料模型 » 应力-应变关系 » 几种具有热效应 13 种离散弹簧/阻尼材料 » F-d 和 F-v 关系 11 种离散梁单元材料 » 复杂的阻尼 »多维弹簧-阻尼结合 6 种热材料 » 应用于结构/热耦合或热分析
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汽车碰撞仿真LS-DYNA控制卡片关键字.
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_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。
•������ 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
控制卡片的建立
控制卡片可通过以下方式建立：
•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
汽车碰撞分析LS-DYNA 控制卡片的设置
作者:张远岭
2011-4-14
控制卡片
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。
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
控制卡片参数设置
1. KEYWORD KEY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。设置INN值为2，其余默认，不起作用。
控制卡片参数设置
Ls-dyna 高级教程 关键字讲解-_Lectures_1
Solver - Solution processing
DYNA3D developed at Lawrence Livermore National Laboratory by John Hallquist Low velocity impact of heavy, solid structures, military applications DYNA3D ported on Cray-1 Improved sliding interface Order of magnitude faster New material models - Explosive-structure, Soil-structure Impacts of penetration projectiles
The George Washington University
Pre-stress and Post-stress Interactive graphics Preprocessor - LS-PrePost Third party interfaces Postprocessor, LS-PrePost Other rigid body program coupling CAD d data t i interface t f
The George Washington University
Department of Civil and Environmental Engineering
Keyword Format Input File
*KEYWORD *TITLE SAMPLE INPUT FILE *CONTROL_TERMINATION 0.1000000 0 0.0000000 0 0.0000000 *DATABASE_BINARY_D3PLOT 1.00000-3 0 *DATABASE_BINARY_D3THDT 1.00000-3 *MAT_ELASTIC 1 7.89000-9 2.00000+5 0.3000000 *SECTION_SOLID 1 0 *SECTION_SHELL 1 2 1.0000000 1.0000000 1.0000000 1.0000000 0.0000000 *PART PART NAME 1 1 1 1 0 0 0 0 0 *NODE 1 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 2 7.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 3 0.000000000E+00 7.000000000E+00 0.000000000E+00 4 7.000000000E+00 7.000000000E+00 0.000000000E+00 5 0.000000000E+00 0.000000000E+00 7.000000000E+00 6 7.000000000E+00 0.000000000E+00 7.000000000E+00 7 0.000000000E+00 7.000000000E+00 7.000000000E+00 8 7.000000000E+00 7.000000000E+00 7.000000000E+00 *ELEMENT_SOLID 1 1 1 2 4 3 5 6 8 7 *PART PART NAME 2 2 2 2 0 0 0 0 0 *ELEMENT SHELL *ELEMENT_SHELL 1 2 1 2 4 3 *END
LS-Dyna碰撞分析调试指南
LS-DYNA 碰撞分析调试LS-DYNA碰撞计算模型的主要检查、调试项目有：a、质量增加百分比小于5%；b、总沙漏能小于5%；c、滑移界面能；d、检查各部件之间的连接、接触关系是否定义正确，检查模型的完整性；e、检查数值输出的稳定性。
一、质量缩放Mass scale的检查：质量缩放——对于时间步长小于控制卡片中设置的最小时间步长的单元，我们通常采取增加单元材料密度的方法来增大其时间步长，以减短模型的计算时间。
关于LS-DYNA中单元时间步长的计算方法请参见附录一。
1、初步检查。
让模型在dyna中运行2个时间步，在Hyper view中调出glstat 文件并检查mass scaling项（质量增加应该小于5%）；调出matsum文件并检查各部件的质量增加情况，对于质量增加过大以及有快速增长趋势的部件应检查此部件的网格质量和材料参数设置（质量增加一般是由于单元的特征长度太小或者是材料参数E、ρ设置错误，导致该单元的时间步长低于控制卡片中设置的最小时间步长，从而引起质量缩放）。
2、全过程检查。
调整模型使其符合初步检查的标准，计算模型至其正常结束。
再按[初步检查]的要求检查调试整个模型直至达到要求。
一个计算收敛的模型在其整个计算过程中，最大质量缩放应小于总质量的5% 。
二、沙漏能Hourglass energy的检查：沙漏能的出现是因为模型中采用了缩减积分引起的，我们常用的B-T单元采用的是面内单点积分，这种算法会引起沙漏效应（零能模式）。
具体介绍参见附录二。
检查：在dyna中计算模型至其正常结束。
在Hyper view中调出glstat文件并检查energy的total energy 、Hourglass energy两项，整个计算过程中沙漏能应小三、滑移界面能sliding interface energy的检查：滑移界面能是由摩擦和阻尼所引起的。
剧烈的滑动摩擦会引起大的正值的滑移界面能；未能检测到的穿透（undetected penetrations）常常会引起大的负值的滑移截面能。
汽车碰撞分析LS_DYNA控制卡片设置
控制卡片参数说明
*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：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。 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_dependent_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。
汽车碰撞精确分析LSDYNA控制卡片设置
THKCHG：在单面接触时考虑壳厚度的改变（默认时不考虑）。
ORIEN：在初始化时可选择性的对接触面部分自动再定位。
控制卡片参数说明
ENMASS:接触单元被腐蚀的质量处理。0-节点被移除，1-体单元节点被保留，2-体单元壳单元节点被保留。 USRSTR：每个接触面分配的存储空间，针对用户提供的接触控制子程序。 USRFRC：每个接触面分配的存储空间，针对用户提供的接触摩擦子程序。 NSBCS：接触搜寻的循环数（使用三维Bucket分类搜索），推荐使用默认项。 INTERM：间歇搜寻主面和从面接触次数。 XPENE：接触面穿透检查最大乘数，默认4.0。 SSTHK：在单面接触中是否使用真实壳单元厚度，默认0,不使用真实厚度。 ECDT：时间步长内忽略腐蚀接触。
16. DATABASE_BINARY_RUNRSF 设置如下：
控制卡片参数设置
17. DATABASE_BINARY_RUNRSF 设置如下：
控制卡片参数说明
*CONTROL_TERMINATION
$ ENDTIM ENDCYC DTMIN ENDENG ENDMAS
150
0
0.0
0.0
0.0
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。
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。
控制卡片使用规则
卡片相应的使用规则如下：
基于LS—DYNA的车辆碰撞仿真分析研究
基于LS—DYNA的车辆碰撞仿真分析研究作者：孙志星来源：《科学与财富》2012年第12期摘要：本文运用大型显式动力分析软件LS-DYNA实现车辆的整车碰撞仿真模拟分析，实验结果对于车辆的设计和生产具有一定的参考价值。
关键词：LS-DYNA碰撞仿真引言随着社会的进步、交通行业的蓬勃发展，车汽行业在这些年也得到了迅猛的发展，但是，随之而来的交通的问题也日显突出，交通事故发生的次数逐年增多，事故的严重性也是与日俱增，给家庭和社会带来了极大的危害和损失。
所以，对车辆的安全性能及其综合性能的研究就显得十分迫切和必要[1]。
传统的车辆综合性能研究特别是安全性能方面的研究往往是采用真车进行碰撞实验，采用真车进行碰撞实验，虽然实验结果较为明显直观，但是真车的碰撞实验需要投入大量的人力、物力和财力，而且需要反复的实验才能得出实验结果，反复的实验无疑加大了实验成本与时间上的投入。
车辆研究者们急需寻找一种新的实验研究分析方法来取代真车碰撞实验，而且要保证实验效果。
这些年计算机辅助设计、分析软件被越来越多的学者运用于各类问题的研究分析当中，从简单的图纸设计、建模设计到大型有限元分析都广泛应用与各类工程问题的研究分析当中。
在建模方面，目前常用的软件有：Pro/E、UG、solidworks等等，在众多大型建模软件中，Pro/E 因其可以进行良好的参数化设计，所以被广泛应用于各种工程问题的建模分析当中。
在有限元分析方面，LS-DYNA凭借其良好的动态力学分析能力，成为有限元动态分析的主流大型软件。
大型软件LS-DYNA由美国国家实验室研发并发行，最初的LS-DYNA软件主要是应用于简单的自由体下落时所受到的冲击应力，随着LS-DYNA软件的不断完善和升级，LS-DYNA 的功能越来越强大，其材料库也越来越完善，模拟仿真实验的结果也逐渐可以代替真实实验的计算分析结果[2]。
而且随着LS-DYNA软件的不断完善和升级，LS-DYNA软件在各行各业应用的越来越广泛和深入。
LS-Dyna碰撞分析资料要点
LS-DYNA 碰撞分析调试LS-DYNA碰撞计算模型的主要检查、调试项目有：a、质量增加百分比小于5%；b、总沙漏能小于5%；c、滑移界面能；d、检查各部件之间的连接、接触关系是否定义正确，检查模型的完整性；e、检查数值输出的稳定性。
一、质量缩放Mass scale的检查：质量缩放——对于时间步长小于控制卡片中设置的最小时间步长的单元，我们通常采取增加单元材料密度的方法来增大其时间步长，以减短模型的计算时间。
关于LS-DYNA中单元时间步长的计算方法请参见附录一。
1、初步检查。
让模型在dyna中运行2个时间步，在Hyper view中调出glstat 文件并检查mass scaling项（质量增加应该小于5%）；调出matsum文件并检查各部件的质量增加情况，对于质量增加过大以及有快速增长趋势的部件应检查此部件的网格质量和材料参数设置（质量增加一般是由于单元的特征长度太小或者是材料参数E、ρ设置错误，导致该单元的时间步长低于控制卡片中设置的最小时间步长，从而引起质量缩放）。
2、全过程检查。
调整模型使其符合初步检查的标准，计算模型至其正常结束。
再按[初步检查]的要求检查调试整个模型直至达到要求。
一个计算收敛的模型在其整个计算过程中，最大质量缩放应小于总质量的5% 。
二、沙漏能Hourglass energy的检查：沙漏能的出现是因为模型中采用了缩减积分引起的，我们常用的B-T单元采用的是面内单点积分，这种算法会引起沙漏效应（零能模式）。
具体介绍参见附录二。
检查：在dyna中计算模型至其正常结束。
在Hyper view中调出glstat文件并检查energy的total energy 、Hourglass energy两项，整个计算过程中沙漏能应小三、滑移界面能sliding interface energy的检查：滑移界面能是由摩擦和阻尼所引起的。
剧烈的滑动摩擦会引起大的正值的滑移界面能；未能检测到的穿透（undetected penetrations）常常会引起大的负值的滑移截面能。
应用LS_DYNA进行汽车正面碰撞模拟分析
１７３ 科技创新导报 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ学 术 论 坛２００８ ＮＯ．０７Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ应用ＬＳ－ＤＹＮＡ进行汽车正面碰撞模拟分析包宇波１ 胡斌２（１．同济大学汽车学院 上海 ２０００９２； ２．中国矿业大学（北京）机电学院材料系 北京 １０００８３）摘 要：应用ＬＳ－ＤＹＮＡ实现不带约束系统的整车的正面碰撞模拟，佐证了计算机模拟技术在现代汽车产品开发中的应用及其发挥的巨大作用。
关键词：ＬＳ－ＤＹＮＡ 汽车碰撞 车身耐撞性分析 计算机模拟中图分类号：ＴＰ３文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００８）０３（ａ）－０１７３－０２ＬＳ－ＤＹＮＡ 是世界上最著名的通用显式动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。
在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。
与实验的无数次对比证实了其计算的可靠性。
由Ｊ．Ｏ．Ｈａｌｌｑｕｉｓｔ主持开发完成的ＤＹＮＡ程序系列被公认为是显式有限元程序的鼻祖和理论先导，是目前所有显式求解程序（包括显式板成型程序）的基础代码。
１９８８年 Ｊ．Ｏ．Ｈａｌｌｑｕｉｓｔ创建ＬＳＴＣ公司，推出ＬＳ－ＤＹＮＡ程序系列，并于１９９７年将ＬＳ－ＤＹＮＡ２Ｄ、ＬＳ－ＤＹＮＡ３Ｄ、ＬＳ－ＴＯＰＡＺ２Ｄ、ＬＳ－ＴＯＰＡＺ３Ｄ等程序合成一个软件包，称为ＬＳ－ＤＹＮＡ。
ＬＳ－ＤＹＮＡ的最新版本２００４年８月推出的９７０版。
ＬＳ－ＤＹＮＡ的发展与汽车碰撞仿真密不可分，在汽车行业中，ＣＡＥ仿真分析快速增长的需求和机遇主要是受碰撞法规的驱动，如在１９８５－２００２年之间，法规实验的要求增加了差不多２０倍。
其次是从１９８５年以来计算机硬件、软件的迅速发展和汽车厂商对计算机资源的广泛应用。
汽车碰撞分析LS_DYNA控制卡片设置
控制卡片参数说明
*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：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。 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_dependent_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。
ls-dyna关键字命令介绍
LIVERMORE SOFTWARE TECHNOLOGY CORPORATION
*DATABASE_option 所谓的 ‘ASCII’ 输出文件
• 指定的时间历程输出 • 后续的幻灯片给出输出内容 • 输出格式的选择 (任何一种都可以用 LS-Prepost 处
理) • 真实的 ASCII ( 文本 ) 输出 • 压缩二进制输出 (binout)
在输出数据中选择另外的名字如在命令行中使用gfilename输出请求可能随分析的不同而不同通常50到100个状态的输出是足够的了对大模型来说使用d3thdt数据输出得到有选择的节点或单元的时间历程数据livermoresoftwaretechnologycorporationlivermoresoftwaretechnologycorporationdatabaseextentbinarydatabaseextentbinary对写入到二进制输出文件中的数据进行控制默认输出3个积分点midbottomtop的数据默认情况下lsdyna计算的弹性应变是不输出的各向异性正交异性的材料其应力可以在全局坐标系中输出也可以在材料坐标系中输出matorthotropicelastic除外livermoresoftwaretechnologycorporationlivermoresoftwaretechnologycorporationdatabaseextentbinarycontd控制每一个输出状态创建一个单独的d3plot文件选项ieverp梁的积分点输出数目beamip如果打开该选项可以对壳材料的沙漏能密度进行云图显livermoresoftwaretechnologycorporationlivermoresoftwaretechnologycorporationdatabaseoption所谓的ascii输出文件文本输出压缩二进制输出binoutlivermoresoftwaretechnologycorporationlivermoresoftwaretechnologycorporationascii输出文件airbagstatisticsdatabaseabstatinternalenergymassflowoutputmassflowrateboundarynodalforcesdatabasebndout对应于节点和刚体边界条件的节点力livermoresoftwaretechnologycorporationlivermoresoftwaretechnologycorporationascii输出文件discreteelementdatadatabasedeforc离散单元的力和力矩
汽车碰撞仿真LS-DYNA控制卡片关键字.答案
控制卡片使用规则
卡片相应的使用规则如下：
•������ 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*define_table)
•������ 关键字命令必须左对齐，以*号开始
8. CONTROL_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 计算终止控制卡片，控制计算终止时间，设置如下：
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Belytschko-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.
ORIEN：在初始化时可选择性的对接触面部分自动再定位。
控制卡片参数说明
ENMASS:接触单元被腐蚀的质量处理。0-节点被移除，1-体单元节点被保留，2-体单元壳单元节点被保留。 USRSTR：每个接触面分配的存储空间，针对用户提供的接触控制子程序。 USRFRC：每个接触面分配的存储空间，针对用户提供的接触摩擦子程序。
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控制卡片参数说明
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。 *CONTROL_SHELL $ WRPANG ESORT IRNXX ISTUPD THEORY 20 1 -1 0 2 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，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。 BWC MITER 2 1 PROJ
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_RUNRSF 设置如下：
16. DATABASE_EXTENT_BINARY 设置如下：
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 计算终止控制卡片，控制计算终止时间，设置如下：
控制卡片参数设置
11. CONTROL_TIMESTEP 计算时间步长相关参数
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Lobatto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。
汽车碰撞分析LS-DYNA 控制卡片的设置
作者:张远岭
2011-4-14
控制卡片
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。
控制卡片参数说明
*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：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。 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_dependent_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 元质量会增加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。
INTERM：间歇搜寻主面和从面接触次 Nhomakorabea。XPENE：接触面穿透检查最大乘数，默认4.0。 SSTHK：在单面接触中是否使用真实壳单元厚度，默认0,不使用真实厚度。 ECDT：时间步长内忽略腐蚀接触。 *CONTROL_OUTPUT $$ NPOPT NEECHO NREFUP IACCOP OPIFS IPNINT IKEDIT IFLUSH 1 3 0 0 0.5 0 100 NPOPT：是否全部输出。（如果选1，那么坐标系、单元链接、刚性墙定义和初始速度将不输出）。 NEECHO：与NPOPT作用基本相同，只是可以屏蔽的输出选项不同。（如果选择3，则节点和单元都不输出到echo 文件）。 NREFUP：beam单元的参考节点坐标是否更新，0不更新，1更新。 IACCOP:：从时间历程和节点速度得到平均加速度。时间历程文件“d3thdt”;速度文件“nodout” OPIFS：输出接触文件的时间间隔。 IPNINT：输出第一次循环所有单元的初始时间步长，默认0,输出100个时间步最小的单元。 IKEDIT：在D3HSP输出间隔步的状态，如果输出glstat文件，忽略。 IFLUSH：针对I/O缓存的时间步间隔数，默认值5000，如果缓存不是空的，计算非正常终止，输出文件将不完整。 IPRTF：在RBDOUT和MATSUM中默认输出。该选项是为了降低输出文件大小，排除一些不必要的输出。
控制卡片参数说明
ENMASS:接触单元被腐蚀的质量处理。0-节点被移除，1-体单元节点被保留，2-体单元壳单元节点被保留。 USRSTR：每个接触面分配的存储空间，针对用户提供的接触控制子程序。 USRFRC：每个接触面分配的存储空间，针对用户提供的接触摩擦子程序。 NSBCS：接触搜寻的循环数（使用三维Bucket分类搜索），推荐使用默认项。
控制卡片参数说明
*CONTROL_HOURGLASS
IHQ QH 5 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_VISCOSITY
Q1 Q2 TYPE 0.0 0.0 -1 体积黏度控制卡片
Q1：二次黏性系数 ； 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）。
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_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。
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
控制卡片使用规则
卡片相应的使用规则如下：
•������ 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*define_table) •������ 关键字命令必须左对齐，以*号开始
控制卡片参数设置
17. DATABASE_BINARY_RUNRSF
设置如下：
控制卡片参数说明
*CONTROL_TERMINATION $ ENDTIM ENDCYC DTMIN 150 0 0.0
ENDENG 0.0
ENDMAS 0.0
ENDTIM：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，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。
•������ 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
控制卡片的建立
控制卡片可通过以下方式建立：
•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