ls-dyna单位制

在LS-DYNA中，单位制的选择与统一是确保计算准确性的关键。以下是关于LS-DYNA单位制的核心要点及操作方法：

1. 单位制的基本原理

LS-DYNA本身不强制指定单位制，但要求用户必须保证所有输入参数的单位自洽（即单位制统一）。常用的单位制组合需满足以下物理关系：

力单位 = 质量单位 × 加速度单位

加速度单位 = 长度单位 / (时间单位)²

密度单位 = 质量单位 / (长度单位)³

例如，若长度单位为毫米（mm），时间单位为秒（s），质量单位为吨（ton），则应力单位自然为MPa（N/mm²）。

2. 常用单位制推荐

金属材料分析：推荐使用 mm-ms-kg-GPa 或 mm-s-ton-MPa，这类单位制在文献中广泛使用，便于直接引用参数（如密度7.83e-6 ton/mm³对应钢材）。


爆炸冲击/侵彻分析：常用 g-cm-μs-Mbar（1 Mbar = 10¹¹ Pa），因涉及高压参数需与实验数据匹配。

国际单位制（SI）：m-s-kg-Pa，但需注意模型尺寸过大或过小时可能影响数值稳定性。

3. 单位制的确定方法

模型尺寸推断：通过测量模型几何尺寸（如实际3.45m的模型输入为3450mm），结合常识判断单位（如345可能对应cm单位）。

材料参数验证：

密度：钢材密度7830 kg/m³，若输入为7.83e-3，则单位可能是g/cm³。

弹性模量：若输入2.07e11 Pa，则单位制为SI；若输入2.07e5，可能是MPa单位。

4. 单位制的转换方法

缩放模型：通过缩放几何尺寸调整单位制。例如，将cm单位模型缩小100倍（Scale=0.01）转换为m单位。

修改K文件：使用关键字（如*INCLUDE_TRANSFORM）或转换脚本调整单位参数（如fctlen=1000将m转为mm）。

工具辅助：LS-PrePost等后处理工具可验证转换后模型的尺寸和材料参数是否合理。

5. 单位不统一的后果

若单位制混乱，可能导致计算异常，如：

模型消失（尺寸过小/时间步长错误）；

计算时间激增（时间单位误用）；

结果云图无响应（应力单位不匹配）。

6. 实用建议

优先参考案例：选择与文献或已有案例相同的单位制，避免手动换算错误。

双精度计算：对于隐式分析或大时间步问题，建议使用双精度程序（文件名含_d）以减少截断误差。

更多单位制对照表及转换示例可参考技术邻或仿真秀的详细教程。