LS-DYNA_R14.1.1_R15.0.2冲压领域简要评测V0.
LS-DYNA R12.2.2&R14.1.1&R15.0.2冲压领域简要评测
DynaForm是业界主流的冲压分析软件，LS-DYNA作为其主要的求解器，一直广受赞誉，笔者近几年也一直测试LS-DYNA冲压相关领域各个版本的差异，帮助用户选择最优版本求解器，提高求解效率，避免因为求解器不稳定导致的结果异常；
LS-DYNA在2019年被ANSYS收购，2020年整合完毕，新出LS-DYNA的授权开始与ANSYS发行版本保持一致, 此次评测的R12.2.2、R14.1.1 、R15.0.2需配合ANSYS相应授权使用；
与以往的评测相比，此次在SMP基础之上，新增了MMP版本的测试，在某些计算场景下，MMP版本理论上计算速度会有优势；
LS-DYNA各版本需要最低ANSYS授权版本如下：
LS-DYNA版本 | 最低ANSYS授权版本 | 备注 | 发布日期 |
LS-DYNA R3.X-11.1系列 | ANSYS 17.5 | 高于此版ANSYS皆可 | Before 2019 |
LS-DYNA R11.2.0&1 | ANSYS 2021 R1 | 注意ANSYS版本号 | 10/18/2020 |
LS-DYNA R11.2.2 | ANSYS 2021 R2 | 注意ANSYS版本号 | 05/03/2021 |
LS-DYNA R12.0.0 | ANSYS 2020 R2 | 注意ANSYS版本号 | 06/19/2020 |
LS-DYNA R12.1 | ANSYS 2022 R1 | 注意ANSYS版本号 | 10/29/2021 |
LS-DYNA R13.0.0 | ANSYS 2021 R2 | 注意ANSYS版本号 | 07/19/2021 |
LS-DYNA R13.1.0&1 | ANSYS 2022 R2 | 注意ANSYS版本号 | 30/06/2022 |
LS-DYNA F14.0.0 | ANSYS 2022 R1 | 注意ANSYS版本号 | 01/09/2022 |
LS-DYNA F14.1.0 | ANSYS 2022 R2 | 注意ANSYS版本号 | 11/03/2022 |
LS-DYNA R14.0.0 | ANSYS 2023 R1 | 注意ANSYS版本号 | 12/12/2022 |
LS-DYNA R12.2.0&1 | ANSYS 2023 R1 | 注意ANSYS版本号 | 05/11/2023 |
LS-DYNA R14.1.0 | ANSYS 2024 R1 | 注意ANSYS版本号 | 10/16/2023 |
LS-DYNA R15.0.2 | ANSYS 2024 R1 | 注意ANSYS版本号 | 03/20/2024 |
LS-DYNA R14.1.1 | ANSYS 2024 R2 | 注意ANSYS版本号 | 03/26/2024 |
LS-DYNA R12.2.2 | ANSYS 2024 R2 | 注意ANSYS版本号 | 08/02/2024 |
自从LS-DYNA被ANSYS收购后，逐步的融合到了ANSYS产品线，有些版本是ANSYS独享，比如这次的R14.1.1，就没有公开发布，而是内置在ANSYS 2024 R2中，还有ANSYS Forming 自带的F14.1等；
此次参与评测版本：LS-DYNA_R12.2.2_SMP、LS-DYNA_R14.1.1_SMP&MPP、LS-DYNA_F14.1.0_SMP、LS-DYNA_R15.0.2_SMP对比测试，其他版本的测试以下：
1.1拉延结果-厚度
结果 | 版本 |
厚度 | LS-DYNA_R12.2.2 _SMP |
| |
LS-DYNA_R15.0.2_SMP | |
|
| LS-DYNA_F14.1.0_SMP |
| |
LS-DYNA_R14.1.0_SMP | |
| |
LS-DYNA_R14.1.0_MPP | |
|
从数值分布趋势看，R14.1.1求解器SMP和MPP版本计算结果有波动，其他版本计算趋势结果基本一致，无明显差异；
2.2 结果-FLD
结果 | 版本 |
FLD | LS-DYNA_R12.2.2_SMP |
| |
LS-DYNA_R15.0.2_SMP | |
| |
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| LS-DYNA_F14.1.0_SMP |
| |
LS-DYNA_R14.1.1_SMP | |
| |
| LS-DYNA_R14.1.1_MPP |
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FLD基本一致，无明显差异！
3结果-回弹
结果 | 版本 |
回弹计算 | LS-DYNA_R12.2.2_SMP失败 |
LS-DYNA_R15.0.2_SMP失败 | |
LS-DYNA_F14.1.0_SMP | |
| |
LS-DYNA_R14.1.1_SMP失败 | |
LS-DYNA_R14.1.1_MPP 结果异常 | |
|
从分析结果看，此次评测的三个版本（R12.2.2&R14.1.1&R15.0.2）的求解器，回弹都失败或者异常，使用同样的求解文件，F14.1正常完成运算；
其他的测试案例中也发现，R14.1.1在计算连续拉延时，存在批量定位问题导致的计算失败，所以不推荐这个版本；
通过R14.1.1系列的SMP和MPP求解结果可以看出，目前MPP的求解器的稳健性还不是很好，计算同一个前处理的DYN文件时，SMP和MPP回弹的结果差异很大，笔者建议暂时还是使用SMP版本的求解器，比较稳定！
在笔者多个算例的测试中发现，LS-Dyna对于网格的要求较高，前处理工具网格和板材网格的质量都会对计算过程有重大影响；
3.测试算例计算一览表
此次分析，使用最新的DynaForm进行前处理，计算文件使用最新的配置方法，所以此次计算的的老版本求解器计算过程出了一些问题，比如R12.x版本的回弹出了问题，R13.x拉延过程也出现了问题！
测试项目 | R12.2.2 | R15.0.2 | F14.1.0 | R14.1.1 | R14.1.1_MMP |
网格数目 | 121869 | 156431 | 155717 | 155966 | |
拉延时间 | 96min | 80min | 61min | 63min | 84min |
修边时间 | / | / | / | / | |
回弹 | 结果异常 | 结果异常 | 正常 | 正常 | 结果异常 |
FLD | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 |
厚度 | 0.63mm | 0.664mm | 0.663mm | 0.660mm | 0.652mm |
回弹 | / | / | 76mm | / | / |
从分析过程看，假如使用DynaFomr5.9.x系列的笔者建议使用R7.1.2系列；假如使用最新版本的DynaForm，建议使用F14.1系列；
从LS-DYNA的求解器类型看，理论上等同计算资源的MMP的求解效率要比SMP略高；但是从此算例分析结果看，目前笔者不建议使用MPP版本的求解器计算冲压领域的问题！
从多个测试看，LS-DYNA计算效率存在瓶颈，在CPU数目达到一定程后，计算效率就不再提升，甚至倒退，这个跟WINDOWS对计算机资源的调用有直接关系，也不光LS-DYNA，主流的WINDWOS平台的CAE软件都有影响（这也是为啥那么多专业软件都运行在LINUX平台上）。
针对LS-DYNA，笔者建议对于目前主流的8核16线程CPU，建议设置的并行CPU数目不要超过物理核数，即建议设置为8；如果是4核8线程，建议设置为4；
从计算效率看，新版本的LS-DYNA没有明显的提升，要想提升计算效率，还是需要用户从网格数目、时间步长、空跑距离三个方面入手，尽量减少网格数目、并增大时间步长、减少工具跑空的距离，但是这些都需要用户有丰富的应用经验。
使用其他的前处理工具的比如ANSYS FORMING / JSTAMP等，需要实际测试一下，才能确定最佳的LS-DYNA生产力版本。
截止到2024年9月份笔者推荐冲压分析使用的LS-DYNA见附表1；
附表1：
冲压领域分析LS-DYNA推荐版本一览表
LS-DRYA 版本 | 是否通过测试 | 备注 |
LS960 | N | 版本过旧 |
LS970 | N | 版本过旧 |
LS971_R3.2.1 | Y | 不建议，版本过旧，部分最新的求解领域不支持； |
LS971_R4.X | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
LS971_R5.0.0-R5.1.0 | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
LS971_R5.1.1 | Y | 不建议，版本过旧，部分最新的求解领域不支持； |
LS971_R6.0.0-R6.1.0 | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
LS971_R6.1.2 | Y | 不建议，版本过旧，部分最新的求解领域不支持； |
R7.0.0-R7.1.1 | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R7.1.2 | Y | 建议使用★★★★；DynaFor5.9.X首选 |
R7.1.3 | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R8.X(所有版本) | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R9.0.0-R9.3.1 | N | 求解不稳定，回弹结果输出异常； |
R10.0.0-R10.X | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R11.2.2 | Y | 可以使用★★DynaFor5.9.X可用 |
R12.1.0 | Y | 可以使用★★DynaFor5.9.x可用 |
R12.2.0 | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R12.2.1 | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R12.2.1、2 | N | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R13.1.1 | Y | 可以使用★★ |
F14.0.0- | Y | 可以使用★★ |
F14.1.0- | Y | ★★★★ DynaForm6.X_7.X首选次选 |
R14.0.0 | Y | 求解不稳定，重力回弹不准确或计算失败； |
R14.1.0 | Y | ★★★★ DynaForm6.X_7.X次选 |
R14.1.1 | N | 求解不稳定回弹失败，拉延定位有偶发问题 |
R15.0.2 | N | 回弹失败，效率慢 |
