用 LS-DYNA 中的材料*MAT_RIGID 定义有限元模型中刚硬部分可以大大减少 CPU 计算时间，这是因为刚体内所有节点的自由度都耦合到刚体的质量中心上，不论有限元模型定义了多少节点，刚体仅有六个自由度。程序通过组成刚体的单元的体积和密度自动计算出质量、质心和惯量特性。作用于刚体上力和力矩由每一时间步的节点值叠加而得，刚体的运动通过质心计算而得，并把相应的位移值传递给节点。

1、使用刚体应注意的问题：

（1）不可对刚体上的节点进行单点约束，刚体的约束通过*MAT_RIGID 材料定义中的相关参数来设置平动约束和转动约束，施加在质心上。

（2）刚体的材料参数应使用真实的值，如杨氏模量（在接触中用来计算接触力）、泊松比和密度。不可认为刚体不变形而把杨氏模量设置为任意大。

（3）缺省地情况下,LS-DYNA 自动地通过有限元网格（单元体积，密度，位置）来计算刚体的惯性。当模型比较复杂或网格比较粗糙时，人工定义刚体的惯性要比缺省值更准确，通过*PART_INERTIA 关键字重新定义。

（4）两个刚体不能共用同一节点，两刚体可通过*CONSTRAINED_RIGID_BODIES关键字进行合并。

（5）材料可以在变形体和刚体之间转换，是模拟具有长时间不变形运动过程的冲击事件时的一种高效方式（比如，汽车翻滚）（*DEFORMABLE_TO_RIGID） 。

2、刚体的用途：

（1）节省 CPU 时间：将结构中变形不重要的部位定义为刚体 (如：金属冲压成型中的模具)，这样可以大大节省 CPU 时间。

（2） 连接相关的 PART：刚体 PART 与刚体 PART 的连接，使用两刚体合并的功能（*CONSTRAINED_RIGID_BODIES）；刚体 PART 与柔性体 PART 的连接，使用隶属于刚体的特殊节点来定义，即选择连接部位处柔性体 PART 上的一系列节点（使用前面讲到的*SET 关键字功能），把它们定义成刚体PART 上的特殊节点集（*CONSTRAINED_EXTRA_NODES）；柔性体 PART 与柔性体 PART 连接，通过选择连接部位处两柔性体 PART 上的一系列节点，把它们定义成一个节点刚体（*CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY）。当然 PART 与 PART 的连接方式还有很多种，如铰链，铆接，焊接等等。

参考文献

【1】 赵海鸥 邵仁兴， LS-DYNA 动力学分析指南， 机械工业出版社