SPH粒子的有限元轉(zhuǎn)換 

產(chǎn)品：ABAQUS/Explicit ABAQUS/CAE

參考資料：

連續(xù)介質(zhì)粒子元：

l*聯(lián)系方式

l*初始條件

l*輸出

l*節(jié)控制

l*實心截面

概述

在對物體建模時，您可以利用拉格朗日有限元和SPH方法的內(nèi)在優(yōu)勢。您可以使用拉格朗日有限元定義模型，并在分析開始時或變形變得顯著后將其轉(zhuǎn)換為SPH粒子。有時使用拉格朗日有限元更容易創(chuàng)建網(wǎng)格，并且拉格朗日有限元對于小變形通常更精確。SPH方法非常適合于大變形。

你開始像往常一樣定義一個零件。您可以使用C3D8R、C3D6或C3D4簡化集成元素或這些元素的組合來網(wǎng)格化零件。然后指定這些“父”元素在滿足用戶指定的條件時轉(zhuǎn)換為內(nèi)部生成的SPH粒子。重力載荷、接觸相互作用、初始條件、質(zhì)量縮放和與父元素或父元素的節(jié)點相關(guān)聯(lián)的輸出請求將在轉(zhuǎn)換時以直觀的方式適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)移到生成的粒子上，如下所述。一個特殊的配方，以確保兩種建模方法之間的最平滑的過渡。該技術(shù)可以使用Abaqus/Explicit中的任何可用材料(包括用戶材料)。

激活轉(zhuǎn)換為SPH粒子功能

兩種轉(zhuǎn)換技術(shù)可用于轉(zhuǎn)換拉格朗日有限元SPH粒子：粒子可以生成每個父元素，或粒子可以生成基于一個統(tǒng)一的背景網(wǎng)格。

每父元素生成粒子的轉(zhuǎn)換技術(shù)的目的是要使用時，在原來的有限元網(wǎng)格中的變形是顯著的，元素可能會扭曲。傳統(tǒng)上，在這種情況下，刪除即將被扭曲的拉格朗日元素將是唯一的選擇，讓分析繼續(xù)下去。轉(zhuǎn)換為SPH粒子提供了對元素刪除方法的改進，因為生成的粒子能夠提供超越有限元失真水平的抗變形能力。因此，元素刪除不能與元素轉(zhuǎn)換一起使用。

基于均勻背景網(wǎng)格的粒子生成轉(zhuǎn)換技術(shù)的目的是在分析開始時生成均勻分布的SPH粒子。這在SPH功能是首選的建模方法(如建模流體時)和顆粒均勻分布的應(yīng)用中是有用的，因為它通常會導(dǎo)致改進的結(jié)果精度。

默認(rèn)情況下，元素轉(zhuǎn)換為粒子功能不處于活動狀態(tài)。

每個父元素生成粒子

您可以控制每個父元素生成的粒子數(shù)，并從四個條件中選擇一個來指定何時觸發(fā)轉(zhuǎn)換。

輸入文件用法：

*分段控制，元素轉(zhuǎn)換=是，SPH轉(zhuǎn)換=每個元素

Abaqus/CAE用法：網(wǎng)格模塊：網(wǎng)格->元素類型：轉(zhuǎn)換為粒子：是

指定要生成的粒子數(shù)

默認(rèn)情況下，每個父元素生成一個粒子。您可以通過指定每個父元素等參數(shù)方向生成的粒子數(shù)來控制每個元素生成的粒子數(shù)。每個元素生成的粒子總數(shù)取決于要轉(zhuǎn)換的元素類型。例如，如果您指定每個等參方向生成3個粒子，在轉(zhuǎn)換時，將從C3D8R元素生成27個粒子，從C3D6元素生成18個粒子，而從C3D4元素生成10個粒子，如圖所示。

1.可以指定每個方向七個粒子的極大值。粒子在父元素內(nèi)部均勻分布，以便盡可能均勻地填充體積。例如，如果在用戶定義的網(wǎng)格中堆疊立方體父元素，則粒子將在整個部件中均勻間隔。

圖1：每個父元素內(nèi)部生成的粒子，每個等參方向有三個粒子。

您可以控制每個等參方向生成的粒子數(shù)，如使用截面控制將連續(xù)體元素轉(zhuǎn)換為粒子中所述。

溫馨提示：

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