使用一阶六面体单元或四边形单元,使用缩减积分,能够提高显式动力学的计算效率,但会产生沙漏现象,需要在分析过程中进行沙漏控制,以及监测沙漏能的占比。
缩减积分单元由于积分点数量少,导致单元的内能计算不充分(即沙漏变形模式无法统计到内能,也称为零能变形模式),从而需要单元进一步变形来弥补本应该统计进来的能量。这就是沙漏现象,会导致变形偏大,结构反应偏柔。
控制沙漏现象有两类算法:黏度型和刚度型。黏度型一般用于高速动力学分析,刚度型一般用于低速动力学分析。
冲击速度180m/s,一阶六面体单元,缩减积分。改变沙漏控制方法,查看分析结果。(七种沙漏控制中,内能与沙漏能求和基本一致;黏度型的塑性应变大于刚度型)
由上表可见,程序控制的沙漏控制类型为ID=5,刚度型,主要适用于低速动力学和大变形场景。
冲击速度100m/s,一阶六面体单元,缩减积分。改变沙漏控制方法,查看分析结果。
综上所得,当冲击速度降低之后,各种沙漏控制的差距会缩小。换言之,在低速冲击下,各种沙漏控制都可选。