【Ls-Dyna力学仿真】工程问题与实用技巧合集｜持续更新 原创

权威专家：天涯，西安交通大学飞行器设计专业工学硕士，仿真工程师。15年通信行业设计与仿真工作经验，精通hyperworks系列主流仿真工具。

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适用方向： lsdyna / 力学仿真

内容类型： 软件技巧｜问题排查｜工程经验｜案例

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01｜时间步太小与质量缩放平衡

做碰撞、冲击的应该都遇到过这个矛盾：网格细了结果准，但时间步被最小单元尺寸卡得死死的，算一周都出不来结果。加质量缩放吧，又怕引入的惯性效应把结果带偏。

先说时间步的本质。

显式积分是条件稳定的，时间步必须小于某个临界值，和单元特征长度、材料声速有关。所以你的模型里只要有一个很小的单元，全局时间步都会被拉下来。这也是为什么做前处理时，要特别控制最小单元尺寸，不是越小越好。

质量缩放（Mass Scaling）的作用是给特定单元人为增加质量，让它的时间步变大。但增加质量意味着增加了动能，如果额外动能占比太高，结果的物理意义就变了。

项目里的实用做法，不是全局加质量缩放，而是针对那些过小的单元局部加。

LS-DYNA里可以设置只给时间步小于某个阈值的单元做质量缩放，这样影响范围最小。算完之后一定要看动能历史曲线，质量缩放带来的额外动能占比控制在5%以内比较安全，10%是上限。

还有个替代思路：如果某个区域不需要那么细的网格，不如直接把那些小单元合并或者删掉，从源头解决问题，比质量缩放更干净。

02｜输出控制做减法

做碰撞仿真的应该都有体会：模型几十万单元，d3plot一存就是几十上百G，硬盘经常算到一半就报警。而且输出太多不只是占地方，写盘本身也拖慢计算。这事儿得从输出控制上做减法。

第一个旋钮是输出频率。

没必要全程匀速输出，碰撞关心的是接触前后的那几十毫秒，远程段或者刚体运动段可以稀一点。LS-DYNA支持分段设置输出间隔，前段密后段疏，文件能砍掉一大半。

第二个旋钮是输出内容。

默认把所有变量全存，其实后处理常用的就是位移、应力、应变这几样，NODFOR、接触力这些按需开。每个变量都存，等于为可能用不到的数据付全套代价。

第三个旋钮是输出范围。

全模型几百个部件，真正细看的就那几个。输出控制里可以按Part集来存，主关注的结构全存，外围件降频或者干脆只存整合结果（dbt之类），d3plot瘦下来很多。

d3hsp这类文本输出也别忘了看一眼，有的设置下它也能写很大。

设置输出之前先想清楚后处理要回答什么问题——最大侵入量在哪个时刻、吸能多少、某焊点力多大火候——再反推需要哪些变量、哪些部件、哪些时刻。按需输出，别算完再后悔。