ABAQUS顯式ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控制選項(xiàng)卡參數(shù)意義與設(shè)置

2017-03-31 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

ABAQUS/Explicit中采用自適應(yīng)網(wǎng)格ALE調(diào)整網(wǎng)格時,選項(xiàng)卡ALE Adaptive Mesh Controls中的參數(shù)很多,下文總結(jié)了各個參數(shù)的含義及使用范圍,希望能幫助大家。

ABAQUS顯式ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控制選項(xiàng)卡參數(shù)意義與設(shè)置abaqus有限元培訓(xùn)資料圖片1

1)priority參數(shù)設(shè)置:

是指網(wǎng)格梯度控制(是否保持初始網(wǎng)格梯度,若需要保持初始網(wǎng)格梯度,則對網(wǎng)格的質(zhì)量將會有影響)。

對于拉格朗日問題選擇Improve aspect ratio,在計算過程中將考慮到網(wǎng)格單元高寬比的改善,不考慮對初始網(wǎng)格梯度的保持。
對于歐拉問題選擇:Preserve initial mesh grading,在計算過程中保證初始的網(wǎng)格梯度,但不會考慮到網(wǎng)格寬高比的改善。

2)smoothing algorithm參數(shù)設(shè)置:

Use enhanced algorithm based on evolving element geometry主要是在幾何學(xué)的方面對我們定義的網(wǎng)格sweep算法(前面提到的三種算法)進(jìn)行增強(qiáng),目的是為了保證adaptive remesh過程的健壯性,為推薦選項(xiàng),選它就行了
conventional smoothing利用我們定義好的算法進(jìn)行計算,無幾何增強(qiáng)。

3)Meshing predictor參數(shù)設(shè)置

是網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位置控制(理想的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位置控制,將會減少需要的網(wǎng)格sweeps次數(shù),減少資源浪費(fèi))

對于拉格朗日問題選擇Current deformed position;
對于歐拉問題選擇Position from previous adaptive mesh increment。

4)Curvature refinement參數(shù)設(shè)置

是曲率較大的曲線曲面邊界的網(wǎng)格密度控制,默認(rèn)為1,該值越大,則圓角區(qū)的網(wǎng)格密度也就會越大,比較簡單。

5)在ABAQUS顯示模塊中,sweep算法用英語來說就是mesh smoothing method,有三種算法來sweep網(wǎng)格:

體積算法(volume smoothing)

該算法十分健壯,為默認(rèn)算法,在絕大多數(shù)情況下適用。

拉普拉斯算法(laplacian smoothing)

耗費(fèi)資源最少的算法,能力一般,作用與體積算法類似(一階算法,類似于求平均值),對于曲率比較高的曲線曲面邊界時,效果不是很理想

等位算法(equipotential smoothing)

比較復(fù)雜的算法,是基于拉普拉斯算法的解之上的算法,對曲率較大的曲線曲面邊界效果較好,在節(jié)點(diǎn)被非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格包圍時,次算法為推薦算法,若節(jié)點(diǎn)被結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格包圍,其效果與體積算法類似。

三種算法可以結(jié)合適用,利用權(quán)重值來定義,需要記住的是,三種算法各占的權(quán)值加起來必須等于1。

6)在ABAQUS CAE中的ale meshcontrol中boundary region smoothing下面的三個參數(shù):

initial feature angle

即初始檢測角度的設(shè)置,當(dāng)兩個相鄰的面的法向量大于該角度值的時候,這兩個相鄰面形成的corner將被檢測出來,在sweep時,網(wǎng)格不允許通過這個corner小于的話就說明,該corner足夠圓滑,網(wǎng)格可以通過,當(dāng)然,該corner應(yīng)該是具有活性的,對corner活性的控制由下面一個參數(shù)(Transition feature angle)控制,否則也不會被考慮。

Transition feature angle

控制被檢測出的corner的活性的,如果被檢測處的corner的兩面法線夾角大于該值則該corner在ale過程中是會被考慮的,否則就不會考慮。

Mesh constraint angle

控制分析過程的一個角度參數(shù),一般大于45度,設(shè)為默認(rèn)值就可以,在分析過程中,當(dāng)網(wǎng)格內(nèi)某一個角度大于該參數(shù)值時,分析終止,文檔有詳細(xì)介紹。

7)變量轉(zhuǎn)換算法控制:

在ABAQUS中是如何將舊網(wǎng)格中的環(huán)境變量轉(zhuǎn)換到新網(wǎng)格中的呢?

即使用remapping技術(shù),對于靜變量(應(yīng)力場,應(yīng)變場,位移場等)的轉(zhuǎn)換(advection),有兩種算法即為一階算法(firstorder)與(second order)算法,second order算法適用于所有問題,為推薦算法,一階算法比較簡單,占資源少。

對于動變量(速度,加速度等)轉(zhuǎn)換(momentum advection),也有兩種算法,elementcenter projection method與half-index shiftmethod,前者為推薦算法,選擇前者就ok了。

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