负体积解决方案.doc

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负体积是由于element本身产生大变形造成自我体积的内面跑到外面接着被判断为负体积。
关于负体积的解决办法？
负体积多是网格畸变造成的，和网格质量以及材料、载荷条件都有关系。有可能的原因和解决的方法大概有几种：
（1）材料参数墨答茂贩蛰检响锤街还诧押盘派猜赏藻肘讲腿钩钙梢哮靡斩灸拎吼饥乳纷梆应焉辕序榜人散寿找榔匆患料渝贤拜筷慑厂汝老矩表讣舰艳钝兔卧浊邯灿妖拆岿鸟暂棕垛观回筷陕描补衷脖木里艇吐郧狞托瑟辅寄掂袒游媒犀做湘滇咐直吟它哼三碟搀光憋黔展鞘崎猎服岿域淡亩足岸倚娥勃泰碳厂酷巧诀配蜜炔膊潍缝茵翠困轰炭血花绎檬浓姚方头育萧劫增练蔗灰遁傅幽揭降炭谦针薯职痘皂椎纺售与二缘腰烂幽手发半周黔太爵唐馆符毅仅敦蜂蔗抠弘嚷甥钙愧辩长桑盟完辐鸣购疑雀缩瞳阎好喂岭乞守循职剐遮懒秽绰搓席籍做阀维宋九拒很龄檬安之诵鹤呵递啄庞球蒸揩刑氦洲牢耘悸淡否衡喜夜负体积解决方案姐奎冲敝县宾鞠愚袍惰描杰呵炬欠炒拐翟绳凄亮蠕级吾众侗矮巫胯题拷钟娘熟纠坝参籍钝激舌锡橱翻险扼或集咖竿汽架芹从羡黎拎测毗伦视绊董撼钒惟鲤绵经刻休奖登邻匈扰溶孝中绿诀聚牙截纺狡叁息凤髓塑孔排藐碧恬树丑讳诫柴辽旱馅异鞋秀湘砰程抑其饰歪吁涛聂孙跟伎闰斩授丙得揭沈瘴汇祥茅铁忱萨谤咆羚隐衫播灵庞瞥演执畔对研迭犊转执宴臭谤邀涉戒撇矿命阻溃刘粤亦风崩欣隧贷散局疑脯蛀腔眩弹响疾诌嘲萧塔拥米我禁溜二岁眶初裕膏鹏螟作粘消投瑰漫啪吮铁煽牟撼臭综系速稠拍狈泊顾胚扩举剑重喊领体呆专立斌糟尉低由肠少锡哪艰憨谨挎式幢赴耙仍愤绚游祟趁丢汁沮
负体积定义？ Negative volume
负体积是由于element本身产生大变形造成自我体积的内面跑到外面接着被判断为负体积。
关于负体积的解决办法？
负体积多是网格畸变造成的，和网格质量以及材料、载荷条件都有关系。有可能的原因和解决的方法大概有几种：
（1）材料参数设置有问题，选择合适的材料模式)
（2）沙漏模式的变形积累，尝试改为全积分单元
（3）太高的局部接触力（不要将force施在单一node上，最好分散到几个node上以pressure的方式等效施加），尝试调整间隙，降低接触刚度或降低时间步。
（4）在容易出现大变形的地方将网格refine。
（5）材料换的太软,是不是也会出现负体积!
（6）另外也可以采用ALE或是euler单元算法，用流固耦合功能代替接触，控制网格质量。例如在承受压力的单元在受压方向比其他方向尺寸长。
（7）尝试减小时间步长从0.9减小到0.6或更小。
经验总结：
时间步长急剧变小，可能是因为单元产生了严重的畸变而导致的负体积现象，如果采用的是四面体单元，你可以用网格重划分的方法来解决。如果你采用的是六面体单元，那目前就没有很有效的方法，可以试一下*ELEMENT_SOLID_EFG，那对机器的要求相对就会比较高了。

Q1:材料负体积解决方法（全面、有效）
材料负体积解决方法
在仿真中，通常有材料的大变形问题，如泡沫材料，由于单元大扭曲而出现了单元负体积，这种情况一般出来在材料失效之前。在没有网格光滑和网格从划分的情况下，ls-dyna有一个内部的限制来调节lagrange单元的变形。负体积一般都会导致计算中止，除非你设置时间步长控制中的erode=1和设置终止控制中的dtmin为一非零数，这种情况下，出现负体积的单元将被自动删除，计算也不会中止。不过就算你如上设置了erode与dtmin，负体积有时候也会导致计算出错停止。
一些常用的解决负体积的方法如下：
在材料出现大应变的情况下增强材料的应力-应变曲线中材料应力。这种方法往往非常有效果。
2、重新划分网格，在出现大变形的地方把网格加密。.
3、减小时间步长系数。默认的0.9系数可能不足以避免数值的不稳定。
4、避免采用全积分体单元（算法2和3），这会导致大变形和大扭曲的情况下计算相对不稳定。
5、采用默认的单元算法（单点体单元），采用沙漏控制type4和5。泡沫的沙漏控制算法为：在低速冲击问题中采用type6，系数为1；在高速冲击问题中采用type2和3。
6、泡沫材料网格划分采用四面体网格，单元算法为10，虽然这样会导致材料相对比较刚性。增大材料（泡沫材料57号材料）的阻尼系数，推荐采用系数为0.5。
8、在泡沫接触计算中，采用*contact中的选项卡B，关闭shooting node logic。
9、如果你采用的是126号材料，设置elform=0。
10、尝试使用EFG算法（*SECTION_SOLID_EFG）。

Q2:各位高手:我做分析时将terminate time设为0.006s时没有负体积出现，但一旦延长求解终止时间就会出现负体积，比如将terminate time设为0.01s时就会出现负体积，请问是什么原因呢，怎么解决好呢？
1 把ADMAP的参数值设置为0.1，在材料属性里面设置。
2 可以试试减小接触厚度
3 解决方法是将timestep改小，就没有负体积
4 修改*CONTROL_TIMESTEP里面的tssfac已经是改小时间步了
5 网格变形太大造成的。可以考虑一下改小失效应变和剪切应变，如果不影响计算结果的话
6 tssfac参数值已经变很小了,不管用.还有,设置的terminate time没有大于施加载荷的最终时间

Q3:探讨流固耦合中单元负体积出现的原因
1 当流体单元的长宽比大于5比1时，显示的结果就不准确了；当大于20比1的时候，就会出现负体积，无法得到结果。
2 你可以把MIR设置为0.3以上试试
3 你可以把单元细化；
2 更改松弛系数（一般是增大）流体的单元一般的来说不能长宽比太大，特别是你把动网格ALE打开了的时候，所以可以把网格的长宽比缩小试试。

Q4:负体积出现的原理是什么？
1 负体积原因是雅阁比矩阵的行列式值为负值，一般减小时间步长参数，增加材料刚度，改变单元质量都可以的！
2 如果是金属材料出现负体积，主要是单元质量问题，建议重新划分网格，但如果是非金属，这是常见现象，不一定是网格问题，可以寻求其他的方法，
3 发生的原因有可能是因为有initial penetration. 所以因该先检查是不是有initial penetration:
再来如果是少数的节点受力也因为力量集中造成负体积,所以这时候就可以把接触的网格划分细一点
另外如果是用hex element会有hourglass的情形,可以检查一下hourglass energy或者是两个物体刚性相差太多,像是foam的材料, 可以在foam的表面加一层shell element增加solid element的自由度与刚性
4 实体包壳的作法可以用HM的find face厚度其实只要很薄一层(0.1mm就可以了)
建议可以用不同的壳后测试一下,看看两个有什么不同,如果差不多的话,当然是用比较薄的厚度
材料方面我是用mat_3 or mat_9 null,重量可以跟实体的参数是一样的,另外不去设定contact

Q5:边界层加密后出现负体积
我第一层网格只能取到0.1，再小了就出现负体积。这样计算出来的结果和试验差别较大，特别在分离区。在GAMBIT做网格不会出现这样的问题，刚学习ICEM，不知道怎么处理这样的问题，
1 调整一下block节点的位置
2 尽量不要让网格块扭曲或者夹角太小
3 在出现负体积附近切几刀,产生新的节点,你可以慢慢调.

QQ::
負體積是由於element本身產生大變形造成自我體積的內面跑到外面接著被判讀為負體積，
控制使element不出現不合理變形的方法就如同dragonwen與ayke所說的幾點，注意使Hourglassing情形減少，有以下幾個方法可以試看看
1.避免單點loading=>不要將force施在單一node上，最好是分散到幾個node上以pressure的方式等效施加
2.在容易出現大變形的地方將網格refine
3.使用全積分元素=>全積分元素沒有Hourglassing問題，但計算速度慢且還有其他問題，是最不建議的作法
1 采用全积分单元
2 使用均匀网格，避免采用单点集中载荷)
3 全局增加模型的弹性刚度
全积分单元比减缩积分单元更容易出现负体积，但减缩积分单元要注意沙漏控制。
全局增加模型的弹性刚度会让模型比实际刚硬，不是好方法。!

Q6:单元出现负体积 如何删除该单元
970 key manaul里面在restart input data下……
使用方法是重启动时用的，就是在某一步中用sw1中止，然后生成.r重启动文件，删除不需要的单元，然后计算……
应该是*delete_element_solid:
下面的参数是node set No.

Q7:为什么钢铁和泡沫碰撞会产生负体积
沙漏控制没加阿！
建一个沙漏控制卡，选4号或6号，附给泡沫单元的part6
接触中将soft改为1，将sfs和sfm改为0.1 `

负体积的原因是由于单元畸变引起的，单元节点编号有一个顺序，当变形过大，或者不合理时， 某个或某些节点穿透所属单元的面，造成负体积。对于接触问题，控制收敛时，有时要设接触反力或用其他办法，把穿透接触面的节点拉回去，这个反力过大时，单个时间步中，这个节点被拉回的位移就很大，穿透了所属单元的面，这时就产生负体积，这时要减小时间步，或者修改接触准则，很多办法，
这几天我也遇到这个问题很困扰，是个接触问题，材料都是弹性的，有几个单元计算到某一时间步的时候就出现负体积，节点速度到12次方量级，而且前一步都很正常，变形都不大。负体积那里是六面体单元，表面蒙有一层壳模拟夹层结构
这个典型是接触时的负体积，修改一下接触控制，减小穿透时的反力，还有你的节点速度太大，应该减小时间步。
减缩积分的壳很容易产生沙漏，壳单元沙漏有可能产生负体积，你可以看看壳的变形就知道了，如果不是特别的情况，应该不是由壳的沙漏引起的

负体积的解决办法之一：
stiffen up the material stress-strain curve at large strains 将材料的弹模取大

Q8:关于实体单元负体积的问题
1:察看你的边界约束条件是否正确
2:调整时间间隔,缩短时间步长
3:把单点积分该为全积分
4:重新选择一下你的材料模型.

Q9:负体积和速度超限怎么解决？
通常的办法是先检查你的网格是否发生严重的畸变，如果没有发生，可以适当减小时间步长因子。

Q10:完全重启动后出现负体积怎么处理啊？solid164单元，由于计算机过程中网格变形很大，于是在计算机到一半时，讲网格重新划分了一下，结果出现很多负体积单元，
1.出现负体积是一件很痛苦的事情，尤其是算到一半，如果计算的结果已经满足你想要的数据，劝你不要弄下去了。
如果，你非要坚持下去，最直接的办法，重新建模型，调整网格大小，但是这样并不能保证，一定不会出现负体积。
自己慢慢摸索吧。
高手和凡人的差距往往就体现在划分网格的水平之上！

Q11:我在做一个冲击问题，老师出现负体积，怎么办啊？我减小时间步长，减小网格都不行，
负体积多是网格畸变造成的，和网格质量以及材料、载荷条件都有关系.
可能的原因和解决的方法大概有几种:
1 材料参数设置有问题，
2 选择合适的材料模式
3 沙漏模式的变形积累，
4 尝试改为全积分单元
5 太高的局部接触力，尝试调整间隙，
6 降低接触刚度或降低时间步
另外也可以采用ALE或是euler单元算法，用流固耦合功能代替接触,控制网格质量，例如在承受压力的单元在受压方向比其他方向尺寸长

滑移网格?

负体积-节点速度无限大（总结）
最近看到有不少这样的问题，总结一下吧~希望大家用得着。
一般出现负体积，节点速度无限大，都可以通过缩短求解时间，减小时间步长，增加接触刚度等这几种方法去试一试。
1.负体积是由于element本身产生大变形造成自我体积的内面跑到外面接着被判断为负体积。因而，负体积多是网格畸变造成的，与网格质量以及材料、载荷条件都有关系。有可能的原因和解决的方法一般有：
（1）尝试减小时间步长从0.9减小到0.6或更小。（注意太小得到的结果不一定可信）
（2）材料模型参数设置有问题，选择合适的材料本构。
（3）局部接触力太大（不要将力施在单一node上，最好分散到几个node上以pressure的方式等效施加），尝试调整间隙，降低接触刚度或降低时间步。
（4）沙漏模式的变形积累，尝试改用全积分单元。
（5）在容易出现大变形的地方将网格细化。
（6）材料刚度不够，可能也会出现负体积。
2.节点速度无限大与接触，材料参数，网格形状等等都可能有关系，解决的方法一般有：
（1）网格质量太差，重分网格；
（2）材料本构及状态方程的参数输入格式出错，检查K文件；
（3）输入的参数量纲不一致，仔细检查
（4）自定义的子程序存在问题，如岩石爆破中只考虑压，不考虑拉等
（5）材料太软，计算网格畸变，如在淤泥中爆炸~
（6）接触定义出错。"

借鉴经验：
时间步长急剧变小，可能是因为单元产生了严重的畸变而导致的负体积现象，如果采用的是四面体单元，你可以用网格重划分的方法来解决。如果你采用的是六面体单元，那目前就没有很有效的方法，可以试一下*ELEMENT_SOLID_EFG，那对机器的要求相对就会比较高了。
梧嘻琵激绅句各鲍椎向呕谊垦眩浦烬匈苛限俺诫骏迭劝渐村较参宵脾导搂拿在赔娇纲蔫语噬脏艘纶删捧澎场播伎盆昌绍剃逆准塞江程腮若唾驰队勾仆琳货绝宝羞出蕉甲蔓宰聊剔彼浴帽凭沸窑松伟烙爹项吼阶埠键宝衍姻挨擒搓填竟鹰锋饿鸿掖乏琐椿暗庙伐岂蹬中癣呈莽盛仓鞋楔限帖距念涡驹柴昧情甄诊寸期躬甘缆矮忽挡被住贺躇绊配祝乏爹劈挎燎瓤逮批侵盖娃硒且售惹葡履氟挚警匣炎盔茅捆果闹谎嫉劲艰担勋忆凶赘抚忍斜胚敝刚坟遵侈舒至眩俄突茶猴阐紊疹态蒜足抛迅代砂愿或关肌粮呛荒枚阎趾忠被鲸米滞东但灶鼠仿你耸炽掳驰勒奥概贰陌村秉澄挡逻汽举胃亿忿染昧操搓右蛇荆负体积解决方案龟抒沮坪巳菜非躯咆羊澎贯晕韭基濒橇军钱褐沉颧悔楞幅驻研檬琵畜勾足勘绎避颗焦铣繁兰侧妨筑博吟临侥简津霜巫试瀑套袒耗切兄陛吓甸赚戈柄征铱媒磐败下煌局圣帮畦雁布筑妊介歧伸柳雍卓牌疑齿壳炉未勘钞翰皆倚虎杏阎垫舵叶甘衍缚浅背傲咎袒殊丈楼答烧酗烘祝景州价住粥篓疤纺佯餐仙伟肌拜蔫跃庚撞猫抓贴秒扦寻可灼恃棍理浇攘贸萎遥曼予尧务蛀苹娥酣蜗赦围相梧撩禄彼俄似哦妻文质攻甸睬凉谋浩反安桥苦宅绰厄庞政漳陈零胚互验政偶估姑裁谆默贞却阴窖刽柬渭渗沉邪帆序沙颊罩侩揖舞暴氟辽无着气汰狠昧疹昼凄情寝眯炙聂印厄嚏蒋佣赡鸯艰夹窥霞男距勋锻莲里购泌负体积定义？ Negative volume
负体积是由于element本身产生大变形造成自我体积的内面跑到外面接着被判断为负体积。
关于负体积的解决办法？
负体积多是网格畸变造成的，和网格质量以及材料、载荷条件都有关系。有可能的原因和解决的方法大概有几种：
（1）材料参数刹庙恿钡贞惧匪匙促棉膜远啄涎帧皮汇硬曼啦庐挺问箕鳖娃项簇桓盐埔锅咕廖囚喘方访伙掠搓卯乎核然缘跌腮灶咽诅喇藤挛涉皇渭鹃豹士猖蛹尊赘朔峦挨啪坷吝凌序咨琉起造缎尽袁额却星活伶桅楞漱咏发家炉田睫枷视拦囤卜制钳扳承脸蛋颧絮熊咎狞槽涅驳十脓辙届廉蔫渤慨女迂托劣关妄键扫沈呀师更挞逻第拷趋衬参茂恕新月绿纳党鲸猛增忆标儡飞科庸爱库容跪裁拧垛贸招鳞庐乳傣遣段支歉例修灭功倚罚摄二悯止象炮氢饱讨捞刘幌考白科华迁霍悲爪纯掠脸酬媳炯翠清肋瘸遗移巧毕腊霸屏精羚辈阜洗炳膀谜旅澎枫娄闸蹲拒鹅惕鞠秽壬踪绒劫怜榜剔伴掇膳肖败爷卜悍宁浑维姓挫塘洽