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ABAQUS網格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

作者:CAE技術分享
ABAQUS網格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

ABAQUS中的自适應技術主要分為三種:

ALE自适應網格劃分、自适應網格重劃分、網格-網格解映射,本期我們聊聊最後一種技術網格-網格解映射。

在處理大變形分析時,單元往往會嚴重變形扭曲以緻不能很好的離散問題甚至導緻計算終止。前面講過的ALE方法常用于顯式分析中,本期涉及的網格解映射方法則是應用于隐式分析以解決網格扭曲問題。要注意此方法不能單獨在GUI界面完成,需要對腳本語句和INP檔案有一定的了解,并且執行時需要使用DOS指令,是以本文隻概述實施流程,具體實施内容安排在相關課程。

考慮我們在ALE裡面使用的小案例,我們想要下壓4mm,在網格解映射前下壓2mm,使用網格解映射後繼續下壓2mm:

第一個分析裡除了不指定ALE、下壓量改為2mm外,其餘設定均相同(可參考前幾期内容),送出求解得到結果如下:

第一個分析結果

之後建立第二個分析,模型來自第一個分析裡的odb檔案,這裡注意,從odb裡導入的模型隻能是網格部件,我們導入變形後的網格部件,可以使用GUI方式導入後使用腳本指令根據網格部件建立部件,也可以直接使用腳本指令導入并建立部件。

ABAQUS網格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

勾選導入變形後部件 可選擇具體分析步和增量步變形結果

ABAQUS網格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

Odb導入後的網格部件

ABAQUS網格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

使用腳本指令根據網格部件建立部件

ABAQUS網格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

重新劃分網格

重新劃分網格,重新建立材料、連接配接關系與第一個分析保持一緻,載荷條件選擇下壓4mm,進行求解設定。

需要添加*MAP SOLUTION step=n inc=n實作第一個分析到第二個分析的解映射,其實就是講第一個分析中的解變量插值到第二個分析中。

ABAQUS網格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

解映射關鍵字

上述CAE界面編輯關鍵字同樣可在INP檔案裡編輯,最後使用DOS指令送出作業求解。

ABAQUS網格解映射方法(mesh-to-mesh solution mapping)

第二個分析結果

如果想要在某一分析步的某一增量步進行分析,需要對重新開機動頻率進行設定,以在第二個分析時的*MAP SOLUTION指令後指定映射的分析步和增量步數。

至此,我們可以總結ABAQUS中的三種自适應方法:

ALE可平滑單元,解決在大變形情況下單元扭曲而造成的結果失真或中止計算問題,會損失計算精度;能自行調整計算過程中網格更新的頻率和掃描次數;除去剛體單元其餘單元基本都可以設定為自适應域;多用于顯式計算和隐式磨損、燒蝕模拟。

自适應重劃分則是為了得到更高精度而對網格進行調整,但不能解決單元扭曲問題;并且不能在計算過程中更新網格,需要求解後傳回更新網格并再次送出作業;隻适用于平面三角形、四邊形,三維四面體單元;隻能用于靜力分析、準靜力分析、耦合熱-位移分析等部分隐式分析。

網格解映射同ALE作用一樣,可解決單元嚴重變形問題,但是應用的子產品不一樣,僅用于隐式分析,并且網格解映射需要手動重新劃分網格,設定材料本構、連接配接關系、邊界條件、求解設定等,需要提取前一個分析的相關結果,過程需要使用腳本語言、修改關鍵字、使用DOS指令,操作較為繁瑣。

知道在何種情境下正确使用可以提高仿真工作的效率。