dyna单位换算

1.ANSYS中单位制的使用所有物理量可以分为基本物理量（Primary）和导出物理量（Secondary）两大类。在手工计算时，由于计算过程中可以随意进行单位的转换，因此不必强调单位的统一或协调。在使用通用软件进行计算时（包括ANSYS），由于计算过程中一般不进行单位的转换，因此要求在一个题目的计算过程中，不同物理量的单位之间必须协调或者单位制要统一。其含义是指Primary物理量的单位和由其导出的其他物理量的单位必须协调或者统一。单位制的协调使用直接影响计算结果的可靠度和准确性，而ANSYS程序本身不具备自动协调单位制的功能，需要用户自己手工完成。对于ANSYS/LS-DYNA模块，有人认为单位制对时间步长有重大影响，这是错误的。根据量纲分析可知：不论采用何种单位制，只要单位制之间是协调的，时间步长不变。时间步长的选择涉及两个方面的约束：（1）在直接积分方法中，实质是用差分代替微分，且对位移加速度的变化采用引伸的线性关系，这就限制了的取值不能过大，否则结果可能失真过大，不能正确表现冲击振动的真实响应；（2）数值稳定性问题。在每一步数值计算中，不可避免的存在舍入误差，这些舍入误差又不可避免的带入了下一个时间步长长算式中，如果算法不具备数值稳定性，则可能导致结果的发散，仍不能正常表现真实响应，甚至造成无法求解。计算误差的控制要求的取值不可能过大，这取决于算法本身构造对误差的容限。可以证明，中心差分算法是有条件稳定的，也即时间步长必须小于由该问题求解方程的性质所决定的一个时步临界值：,其中是有限元系统的最小固有振动周期，一般只需要求解系统中最小尺寸单元的最小固有震动周期即可。在实际的计算中，同时考虑时间步长的两种约束及中心差分法的稳定条件，可以采用变时间步长法，即每一时刻的时间步长由当前结构的稳定性条件控制，每一个单元的极限时间步长，为下一刻的时间步长。各种单元的计算方法略有差异（详细可参考LS-DYNA理论手册）。因此，根据量纲分析可知，不论采用何种单位制，只要单位制之间是协调的，时间步长不变。2.常用的协调单位制对于结构分析，这里的基本物理量有三个：长度、质量和时间，对于热问题，还应加上温度，其他类型问题可能还有相应的基本物理量；其余物理量的单位必须由这些基本物理量的单位导出，而不能人为规定。基本物理量的单位可以自由选择，其他物理量的单位则不能自由选择，需要按相应的计算公式来导出2.1kg-m-s单位制质量单位为千克，用kg表示；长度单位为米，用m表示；时间单位秒，用s表示；则相应的导出物理量如下：密度kg/m3；速度m/s；加速度m/s2；重力加速度9.81m/s2；力kg·m/s2=N，即牛顿；压力、应力、弹性模量N/m2=Pa，即帕斯卡。2.2T-mm-s单位制质量单位为吨，用T表示；长度单位为毫米，用mm表示；时间单位秒，用s表示；则相应的导出物理量如下：密度T/mm3；速度mm/s；加速度mm/s2；重力加速度9810mm/s2；力T·mm/s2=N，即牛顿；压力、应力、弹性模量N/mm2=106Pa=MPa，即兆帕。由上述方法，还可以推导出更多的协调单位制。总之，基本物理量的单位可以根据需要选择，但导出物理量的单位必须以基本物理量为基础推导出来，不能人为地规定。归纳一些常用的单位如下表所示：表常用的单位制单位制基本物理量导出物理量质量长度时间密度力应力重力加速度kg-m-skgmskg/m3NPa9.81m/s2kg-mm-skgmmskg/mm3mNKPa9810mm/s2kg-mm-mskgmmmskg/mm3kNGPa9.81×10-3mm/ms2T-mm-sTmmsT/mm3NMPa9810mm/s2T-mm-msTmmmsT/mm3MN106MPa9.81×10-3mm/ms2106kg-mm-s106kgmms106kg/m3kNGPa9810mm/s2g-mm-msgmmmsg/mm3NMPa9.81×10-3mm/ms2