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ABAQUS中关于有限元单元向SPH粒子转化技术的手册翻译[未完...

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    发表于 2013-7-25 09:44:09 |显示全部楼层
    本帖最后由 BravoWa 于 2013-9-21 21:00 编辑

    15.1.2 有限元转化为SPH粒子

    产品:
    ABAQUS/Explicit   Abaqus/CAE

    参考资料
    l       “Particale elements” Section 28.5.1
    l       *CONTACT
    l       *INITIAL CONDITIONS
    l       *OUPUT
    l       *SECTION CONTROLS
    l       *SOLID SECTION

    概述
           在建模时,你可以同时利用拉格朗日有限元和SPH方法的内在优势。你可以用拉格朗日有限元定义模型,并可以再分析开始时或者变形很大后转化它们成为SPH粒子。有时候建立拉格朗日有限元网格会比较容易,而且通常它们在小变形下会更加准确。然而,SPH法更适合于大变形问题。
           因此,你可以一开始像之前那样定义部件。采用C3D8R,C3D6,或者C3D4等减缩积分单元,以及它们的组合对部件划分网格。之后,当符合用户定义的转化准则后,这些定义的“母单元”将在内部生成SPH粒子。在母单元上定义的重力载荷,接触作用,初始条件,质量缩放以及输出量都会通过以下解释的直观方式变换到后生成的粒子中去。其中将有一个特殊的公式用以保证在两种建模方式之间的最平滑的过渡。而且该技术可以使用Abaqus/Explicit中的所有可用的材料模型(包括用户自定义材料)。

    激活SPH粒子转化功能
           单元向粒子转化的功能不是默认打开的。转化功能是在原始有限元单元的变形很大以及单元畸变时使用。传统做法中,这种情况下是需要把即将畸变的拉格朗日网格删除后才能继续分析。而向SPH粒子的转换提供了一个比单元删除更好的选择。因为生成的SPH粒子可以在拉格朗日单元畸变之后的基础之上更好地抵挡变形。由此可知,单元删除是不能与单元转化同时使用的。
           你可以控制每个母单元可以生成的粒子的数量,并且选择四种激活转化为粒子的准则。



    规定粒子生成的数量
           在缺省配置中,每个母单元生成一个粒子。当然,你也可以控制每个母单元的等参方向可生成的粒子个数。每个单元所生成的总的粒子数是根据待转化单元类型而定的。例如,如果你规定在单元的每个参数方向生成3个粒子,那么在C3D8R单元里可以生成总共27个粒子,C3D6则有18个,C3D4则有10个,如Figure 15.22-1所示。在每个参数方向上最多只能生成7个粒子。而且粒子是均匀的分布在母单元内部以尽可能均匀地填充单元的体积。例如,如果三次单元堆满了用户定义的网格中,则粒子讲在该网格部件中均匀的分布。

           你可通过“Using section controls to convert continuum elements to particles” in “Section controls,” Section 27.1.4.所讨论的内容来控制每个母单元等参方向上的粒子数目。


    基于时间的转化准则
    你可以定义某个单元集合中的所有单元转化为粒子,而不管其变形程度如何。该选项是用来针对那些更青睐于SPH建模的应用,如油箱内的液体晃动,还有飞机的鸟撞分析。如果,转化时间定为0,则在分析开始就将进行转化。当然也可以定义分析一段时间后,即使变形不是十分巨大,再进行转化。比方说,对于鸟撞分析,在装上目标物前鸟是没有任何变形的,这样使用单元比粒子计算速度更快。
           你可通过“Using section controls to convert continuum elements to particles” in “Section controls,” Section 27.1.4.所讨论的内容来控制粒子的转化时间。

    基于应变转化准则
    你可以定义某个给定单元的最大主应变的绝对值超过某阈值后单元开始转化为粒子。这个选项适用于用有限元能更好的建模的问题,但是在某些区域会出现严重的变形。例子包括爆炸方面的应用和碰撞。
           你可通过“Using section controls to convert continuum elements to particles” in “Section controls,” Section 27.1.4.所讨论的内容来控制基于应变的转化阈值。

    基于应力转化准则
    你可以定义某个给定单元的最大主应力的绝对值超过某阈值后单元开始转化为粒子。这个选项适用于用有限元能更好的建模的问题,但是在某些区域会出现严重的变形。例子也是爆炸方面的应用和碰撞。
           你可通过“Using section controls to convert continuum elements to particles” in “Section controls,” Section 27.1.4.所讨论的内容来控制基于应力的转化阈值。

    基于应力转化准则
    你可以定义某个给定单元的最大主应力的绝对值超过某阈值后单元开始转化为粒子。这个选项适用于用有限元能更好的建模的问题,但是在某些区域会出现严重的变形。例子也是爆炸方面的应用和碰撞。
           你可通过“Using section controls to convert continuum elements to particles” in “Section controls,” Section 27.1.4.所讨论的内容来控制基于应力的转化阈值。

    用户自定义转化准则
           用户自定义转化准则提供了用户子程序实施的灵活性,可使用你自己的转化准则。在ABAQUS/Explicit分析中,单元转化可以通过任何可以修改与材料点相关的状态变量(state variables)的用户子程序来控制,例如VUSDFLD和VUMAT。你需要规定几号状态变量(类似于ID号)来作为单元转化标志。例如,规定一个状态变量为2号为单元转化标志。并且转化状态变量应当只能为0或者1。当状态变量为1时,单元被激活,然而当状态变量为0则指示Abaqus/Explicit应当转化单元为粒子。因为用户子程序可以通过自变量得到材料点的状态数据,因此该功能可以提供更广泛的方式定义转化状态变量。


    其实看到这里大家都知道怎么做了吧?ABAQUS已经做到SPH的最新最前沿的东西了,这个转化算法是很新的东西。ABAQUS又让好多老师得愁一阵子了,没得做了都!!!
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    发表于 2013-7-25 10:16:20 |显示全部楼层
    沙发,好东西!
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    发表于 2013-7-28 11:19:32 |显示全部楼层
    有米有例子可以看啊
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    发表于 2016-3-29 15:24:18 |显示全部楼层
    正在研究SPH,学习下!
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    发表于 2016-4-3 16:35:21 |显示全部楼层
    楼主好人啊!不过有没有具体例子可以分享一下,感激不尽啊啊啊!!!
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    发表于 2016-12-19 15:03:45 |显示全部楼层
    本帖最后由 Jokyfjk 于 2016-12-24 18:48 编辑

    楼主,您这是从哪个资料翻译过来的,能不能发我一份
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    发表于 2017-4-8 17:44:25 |显示全部楼层
    初步了解了下,希望今后能不断分享相关知识
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