最近一直在做ABAQUS的显式计算，与大多数人遇到的问题一样，模型没有问题，材料没有问题，算也能算，就是速度上不去，稳定时间增量步在10的-7次方的量级，这样的计算，即便是计算一秒钟，也需要几千个小时的运算，根本不现实。在各种地方搜索了一番信息之后，总结一下ABAQUS显式Explicit计算加速的方法。

首先先看一个稳定时间增量步的计算公式，

\[\Delta t \le f \cdot {\left( {\frac{h}{c}} \right)_{\min }}\]

其中，

h : 最小的单元尺寸；

c : 应力波波速；

f : 缩放稳定系数；

应力波的波速可以根据下面的公式计算，

\[c = \sqrt {\frac{E}{\rho }} \]

其中，

E : 弹性模量；

ρ : 密度；

显然，要提高稳定时间增量步只能从弹性模量，密度，最小单元尺寸和缩放稳定系数入手，缩放稳定系数 f 一般为0.9，这个基本不需要调整，否则会影响结果的稳定性。增大单元尺寸，不仅能够提高稳定时间增量步而且还能够减少模型整体的计算量，但是如果模型形状比较复杂，增大网格尺寸会导致计算结果不准确。材料的弹性模量基本上是固定的，调整弹性模量也会影响准确性，因此只能选择控制材料的密度。但是人为的调整材料密度同样会导致模型计算问题，所以需要ABAQUS来帮助调整，就是Mass scaling选项。

ABAQUS Mass scaling

Mass scaling会自动调整模型中部分材料的质量来加速模型的运算，对于拟静力分析的率无关材料(rate independent)，缩放质量基本上不会引入过大的误差，而且可以通过减少计算时间来加速计算，需要保证的是模型的动能应该远小于模型的内能。但是对于率相关材料(rate dependent)和动力模型，质量缩放可以添加到模型的非关注区域，并且不能显著的影响模型总体质量，对于关注区域，只能少量增加质量。

其他的方法并不能增加稳定时间增量步，但是可以加速计算，比如使用并行计算，虽然使用多个CPU核心可以提高速度，但是并不是CPU核心越多越好，CPU核心之间的数据交换同样会拖慢计算的速度，比如模型才几百个单元，却使用几十个CPU并行计算，计算时间明显比单个CPU计算时间要长很多。另外需要注意约束的问题，过多的约束会降低Explicit计算效率，不论TIE, COUPLING, MPC 还是 CONNECTORS都是如此，过多的约束还会导致ABAQUS不能并行计算，报错 “The requested number of domains cannot be created due to restrictions in domain decomposition”， 此时需要从新考虑调整约束提高计算效率。