LS-DYNA R16.0.0冲压领域简要评测

       LS-DYNA作为业界主流的非线性求解器，一直广泛应用，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，帮助冲压领域用户选择合适版本求解器，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年整合完毕后，新出LS-DYNA的授权开始与ANSYS发行版本保持一致，此次评测的F14.1、R14.1.1-8、R16.0.0需配合ANSYS相应授权使用。

       LS-DYNA各版本需要最低ANSYS授权版本如下：
 
       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R14.1.1-8，内置在ANSYS 2025 R1中，还有R16.0.331.DEV也是内置在ANSYS Forming 2025 R1中。

       从最近2年的趋势看，被ANSYS收购后，LS-DYNA定制化的趋势越来越明显（优先满足原厂及合作伙伴订制版），比如最新的R16系列，ETA的DynaForm（2025年初刚发布的7.2及之前的所有版本）已经不能读取R16系列的结果；这就意味着所有7.2（含）之前版本的DynaForm已经不能使用最新的LS-DYNA R16.0进行求解计算了。

       此次参与评测版本：LS-DYNA_F14.1_SMP、LS-DYNA_R14.1.1-8_SMP&MPP、LS-DYNA_R16.0.0_SMP&MPP对比测试。

       本次测试也仅限于评价LS-DYNA冲压领域常用的拉延、回弹领域。

       基本测试环境如下：

       测试系统：WIN11_X64 24H2

       CPU：AMD 9550X  核数：16 线程数：32

       前处理：DynaForm 7.2 / ANSYS FORMING 2025R1

       求解器提交：ETA JOBsubmitter / LS-RUN 2025R1

       后处理：ANSYS FORMING 2025R1

1、拉延、回弹测试

       计算案例1：NUMSHEET 2022 BM1（涵盖拉延、回弹）
 
       以上算例所有版本的求解器使用同样的DYN文件；

       计算案例2：NUMSHEET 2005 BM1（涵盖回弹、拉延、修边、回弹）
 
       这次的测试也可能是最后一次使用DynaForm生成的DYN文件了，后续前处理会使用其他软件，亦或者如果经过评估，各软件都独享定制版LS-DYNA，不再使用公版，那后续也没有测试的必要性了，此系列文章可能就此终止。

       测试1.拉延结果-厚度
 
       从数值分布趋势看，5个版本求解器计算的厚度计算结果基本一致，无明显差异。 

       测试1.结果-回弹
  图4 回弹力测试

       从分析结果看，回弹计算SMP版本和MPP版本有明显差异（R16.0.0的SMP本质是MPP），SMP版本求解器回弹结果大约在70mm左右，MPP结果大约在110mm左右，趋势一致，至于那个更准确，需要结果实际的产品和试模结果综合评估，在此不做评判。

       测试2.结果-厚度
 
       测试2.结果-回弹
 
       从分析结果看，R14.1.1-8拉延计算精确度更好一些，Ansys Forming2025R1软件自带的求解器为R16.0-DEV次之，从回弹结果看，SMP版本的R16.0-DEV分布趋势有问题，综合来看，Ansys Forming2025R1自带的MPP版本无论是求解效率，还是计算质量都优于公版MPP-R16.0。

2、求解效率测试

       测试案例1分别使用4/8/16三种不同的CPU数目（没有超过CPU物理核数）分别计算了效率SMP和MPP版本的计算时间如下：
 
       测试案例1从分析过程看，拉延计算MPP版本所用的时间大幅度小于SMP版本；从分析效率看，最新的MPP-R16.0.619版本的效率相比于SMP版本效率提升明显，部分场景效率提升约100%。

       回弹计算看，目前效率最高的是MPP的R14.1.1-8系列，这个版本的拉延计算效率也是略低于R16系列，综合来看，效率最高；但是R14.1.1-8系列的计算结果目前DynaForm7.2也不支持读取。

       测试案例2使用了16核，各阶段求解时间如下：
 
       测试案例2前处理使用Ansys Forming 2025R1，从拉延计算分析时间看，使用ANSYS Forming 2025R1生成的前处理文件已经不适合用R14系列进行运算了，直接提交会报错，虽然修改后勉强运算，但是求解器效率大幅下降。

       使用DynaFomr5.9.x系列的笔者建议继续使用R7.1.2系列；假如使用DynaForm 6.X/7.0/7.1/7.2系列，建议使用SMP_F14.1系列(ANSYS FORMING 2023R1内置)。

       Ansys Forming系列软件，建议使用内置的MPP求解器。

       使用其他的前处理工具的比如JSTAMP,建议使用官方推荐的求解器，经过此次测试，笔者感觉LS-DYNA在冲压这个领域，公版LS-DYNA的历史可能已经结束了，以后大概率是定制版。

3、多CPU设置建议

       从多个测试看，LS-DYNA计算效率存在瓶颈，针对LS-DYNA冲压领域计算，笔者建议对于目前主流的8核16线程CPU：

       MPP类型建议设置的并行CPU数目不要超过物理核数，即建议设置为8；

       SMP可以设置成总线程数16，但是效率提升不明显，建议按总线程数的75%作为最大数目即12。

       大的原则就是MPP版本设置CPU总数不要超过物理核数（仅指的冲压计算，其他领域可能可以），SMP版本不建议超过总线程的3/4。

       截止到2025年5月份笔者推荐冲压分析使用的LS-DYNA见附表1。

       附表1：