ABAQUS自適應(yīng)網(wǎng)格劃分（ALE）
導(dǎo)讀
ABAQUS中的自適應(yīng)技術(shù)主要分為三種：ALE自適應(yīng)網(wǎng)格劃分、自適應(yīng)網(wǎng)格重劃分、網(wǎng)格-網(wǎng)格映射，本期我們聊聊ALE方法，并通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單案例說(shuō)明其應(yīng)用效果。
ALE全稱Arbitrary Lagrangian-Eulerian或者任意拉格朗日-歐拉法，可提供對(duì)大變形或材料損失時(shí)單元形狀扭曲的控制，提高模型計(jì)算的魯棒性，在Abaqus/Explicit中普遍適用并在Abaqus/standard部分可用（如聲學(xué)、磨損、燒蝕，應(yīng)用于后兩者情況又通?？膳cUMESHMOTION聯(lián)合使用），該方法可允許網(wǎng)格獨(dú)立于材料移動(dòng)，注意與CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）方法的區(qū)分。
下面以一實(shí)例說(shuō)明（結(jié)果無(wú)參考作用僅討論網(wǎng)格扭曲控制）：
1前處理
1.1 幾何模型的構(gòu)建
模型在ABAQUS中直接構(gòu)建，模型空間選擇軸對(duì)稱，壓頭為解析剛體，頭部半徑4，壓塊為變形體，尺寸10x20。
1.2 材料參數(shù)的定義
1.2.1 材料本構(gòu)
在property模塊中創(chuàng)建材料結(jié)構(gòu)鋼材料，輸入彈性相關(guān)材料參數(shù)。
1.2.2 截面創(chuàng)建
通過(guò)Create Section創(chuàng)建截面類型為solid-homogeneous，選擇對(duì)應(yīng)材料，完成創(chuàng)建。
1.2.3 截面指派
通過(guò)Assign Section將創(chuàng)建好的截面指派給模型。
1.3 有限元系統(tǒng)構(gòu)建
1.3.1 單元?jiǎng)澐?/strong>
指定全局尺寸0.5劃分，進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
1.3.2 單元類型
這里需要注意單元只能為低階單元，且所有被設(shè)為自適應(yīng)網(wǎng)格劃分區(qū)域內(nèi)的單元形狀需要一樣。
1.3.3 裝配
在Assembly模塊中，通過(guò)Create Instance進(jìn)行裝配。
2求解
2.1 求解器的設(shè)定
在Step模塊中通過(guò)Create Step創(chuàng)建1個(gè)動(dòng)力顯式分析步，加載時(shí)間0.5s，默認(rèn)自動(dòng)增量步。
2.2 連接關(guān)系的構(gòu)建
2.2.1 接觸創(chuàng)建
創(chuàng)建接觸類型Contact，選擇切向行為，罰函數(shù)定義方式，指定摩擦系數(shù)0.1，法向默認(rèn)；分別指定壓頭下及壓塊上為主從面。
2.3 邊界條件的設(shè)定
2.3.1 位移邊界條件
在Load模塊中，通過(guò)Create Boundary Condition在Initial創(chuàng)建Displacement/Rotation約束，對(duì)對(duì)稱軸及壓塊模型邊界施加如圖2位移邊界約束。
通過(guò)Create Boundary Condition在Step1創(chuàng)建Displacement/Rotation約束，剛體參考點(diǎn)施加位移-8，并創(chuàng)建斜坡加載曲線選擇。
切換到Job模塊，創(chuàng)建作業(yè)，并提交求解。
3后處理
3.1 ALE結(jié)果
3.2 不使用ALE結(jié)果
可以看到接觸位置及附近，網(wǎng)格得到了平滑處理保正了較好的質(zhì)量。而不使用ALE方法的網(wǎng)格則發(fā)生了扭曲畸變，這種單元畸變可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的終止。
在多數(shù)情況下，ALE方法采取了以精度換取對(duì)網(wǎng)格的扭曲控制，但是個(gè)別情況下分析結(jié)果卻較之網(wǎng)格嚴(yán)重扭曲時(shí)更接近實(shí)際情況，因此需要注意。
