“ 啰嗦一点，详细讲解Abaqus的几种自适应技术”
之前说过，这篇文章会分多次推送完成。既然上一篇文章我们尝试了ALE自适应网格技术，发现不适用于这个锻造分析案例，那我们就索性来刨根问底，详细学习一下Abaqus中的几种网格自适应技术，以及它们的应用范围。
P.S. 其实Abaqus的Example Problems中，就有专门的一系列案例讲成型分析。其中包含了使用Abaqus/Standard进行网格重划分及结果映射的分析案例，和使用Abaqus/Explicit进行自动网格重划分的例子。
但我写的每一篇推送，在写出来之前我自己都是不会的，都是一边学习一边输出。所以一半算是偷懒，一半算是把我的整个学习过程分享出来，总之我想慢慢来。既然决定要做对比学习，那就把这部分相关的文档都读懂，再完成这个算例。
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自适应技术概述
本文也是添油加醋的翻译自帮助文档。这一段文档位于Abaqus > Analysis > Analysis Techniques > Adaptivity Techniques。
除了自适应技术外，在Abaqus的分析技术目录中我还看到了包括增材制造仿真、优化技术、粒子法等很多让我感兴趣的内容。emmm戒骄戒躁，饭要一口一口的吃。毕竟我们才刚达到CAE中学生阶段嘛
有限元离散经常导致划分出质量不太好的网格。用这样的网格，可能没办法在合理的CPU时间内得到精度让人满意的分析结果。Abaqus的自适应技术，可以帮你优化网格质量，从而在合理控制分析成本的同时获得高质量的解答。
在Abaqus中，有三种自适应技术。他们分别是：任意拉格朗日-欧拉(ALE)自适应网格划分技术；变拓扑自适应网格重划分(varying topology adaptive remeshing)技术；以及网格到网格的结果映射以实现网格重划分(rezoning)分析。表1展示了三种自适应技术的特点。
| 准确性 | 扭曲控制 | 单网格 | 多网格 | 自适应发生于 |
| ALE | √ | √ | 一个分析步内 | |
| Adaptive remeshing自适应网格重划分 | √ | √ | Separately from analysis steps与分析步分离 | |
| 网格到网格的解映射 | √ | √ | 在多个分析步之间 |
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ALE自适应网格
任意拉格朗日-欧拉(ALE)自适应网格技术提供了对网格扭曲程度的控制。ALE使用一个单一的网格定义，在一个分析步内逐步对网格进行平滑操作。(记得前一篇推送末尾比较的ALE网格和不使用ALE网格的结果吗？那个动图就可以看到ALE的效果。)ALE可用于Abaqus/Standard，但更广泛的被用于Abaqus/Explicit中。ALE一词意味着一系列广泛的分析方法，从纯拉格朗日分析(即节点跟着物质一起运动)到纯欧拉分析(即节点在空间中保持不动，物质在单元中“流动”)。一般来说，ALE是介于这两个极端之间的方法，它和Abaqus/Explicit中的欧拉分析不是一回事。
(emmm官方文档里的图，清晰度有限凑合看吧)
和另外两个自适应技术不一样的是，ALE只定义在你的初始网格上。因此，只有当这一套网格可以有效模拟整个仿真过程时ALE才有用。ALE通过对网格节点位置进行光滑处理，来实现网格的自适应。这种光滑处理通常在分析步中多次发生。使用ALE技术只需要提交一次计算任务。
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自适应网格重划分
这个技术叫Adaptive remeshing，它通常用来做求解精度控制，虽然在一些情况下也可以用来做畸变控制。自适应网格重划分会迭代生成多个不同的网格，以确定一个最优的网格，用它来完成整个分析过程。自适应网格重划分只支持Abaqus/Standard。这个技术的目标是用最少的单元数来得到你想要的精度的计算结果。
——扯了半天，还不如放一张图来得清楚。这就是Workbench里面在某个结果处插入的Convergence对象嘛。Abaqus里的自动网格加密工具。 这东西和我们想要的塑性成型过程中的自动网格重划分完全不是一个概念。使用这功能加密的最终网格，还是会进行整个分析步。我们想要的网格重划分是用第一套网格完成前0.7秒，第二套网格完成后0.3秒的那种。 ——这就引出了第三种自适应技术。
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网格到网格的解映射
Mesh-to-mesh solution mapping，这个技术也是只能用于Abaqus/Standard。你可以在模型发生很大的变形导致网格扭曲时，使用这一技术把解映射到新网格上，继续完成分析。
网格替换，或者叫重分区rezoning，涉及到多个Abaqus任务。说人话就是像上一段描述的那样，比如0到0.7秒用第一套网格，0.7秒到0.9秒用第二套，最后0.1秒用第三套网格，接力完成分析。 当网格发生极大扭曲时，就可以重画网格，使用网格到网格的解映射。 根据帮助文档来看，想要使用Abaqus进行网格重分区，也没有GUI方式。需要在输入文件Input File中使用*MAP SOLUTION命令来完成。