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LS-DYNA_R14.1.1_R15.0.2冲压领域简要评测V0.

27天前浏览2087

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

                  

              

                  

LS-DYNA_F14.1.0_SMP

LS-DYNA_R14.1.1_SMP

                  

LS-DYNA_R14.1.1_MPP

                  

 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

              

来源:阿毅工作室
LS-DYNAUM理论ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-10-08
最近编辑:27天前
langya222
硕士 | CAE高级工程师 行必诚,言必信!
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