中心差分法（显式法） — 故障排除指南
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中心差分法（显式法） — 故障排除指南
显式法故障
请告诉我显式法的常见故障。
能量不守恒
总能量随时间增加。
接触穿透产生能量。对策：
- 提高接触处罚刚度
- 细化接触面网格
- 改变接触算法（NTS→MORTAR等）
沙漏模式
减积分单元（HEX8R, SHELL Q4R）激励沙漏模式。
对策：
- 监测沙漏能量（< 5%）
- 改变沙漏控制类型（粘性型→刚性型）
- 切换至完全积分单元（计算成本增加）
时间步极端小
单个小单元限制整体的$\Delta t$。
对策：
- 改善网格质量（去除小单元/扩大）
- 质量缩放（仅对目标单元）
- 合并或删除问题单元
计算崩溃（负体积）
单元过度变形，体积变为零或负数。
对策：
- 单元删除（*MAT_ADD_EROSION等）移除过变形单元
- 细化网格分散变形
- 添加材料破坏准则
总结
整理显式法故障排除措施。
始终监测能量。这是显式法的铁律吧。
能量是「宇宙的账本」。账本对不上就说明有问题。显式法中的所有问题都反映在能量平衡中。
Coffee Break 杂谈角
负能量是负刚度单元的警告
显式法分析中内部能量急剧下降为负值，通常是破坏/删除单元的残留刚度或接触处罚导致的过度应变所致。标准调试步骤是在LS-DYNA的*CONTROL_ENERGY中启用SLIDEOPT=2（接触能量追踪），通过RCFORC输出识别哪个接触对的能量收支崩溃。
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